Содержание
Галактика Млечный Путь: 8 занимательных фактов
Ни для кого не секрет, что Млечный Путь – это место, где живут все люди и располагаются все объекты Солнечной системы. А также звезды, которые мы можем видеть невооруженным взглядом, то есть без дополнительных устройств. Но что еще известно об этой Галактике? Вы знаете, какого она размера, плотности, в какой части находимся мы – люди? Давайте разберемся, что из себя представляет Галактика Млечный Путь. Среди этих фактов есть множество вещей, над которыми можно поразмыслить.
При взгляде на ночное небо мы видим большого размаха полосу света, которую именуют молочной рекой. На самом деле, эта интригующая линия есть центр нашей Галактики. Ученые на протяжении очень длительного времени изучали и продолжают исследовать структуру Млечного Пути. Но планетная система находится на поверхностных краях одного из дисков, и никто не может посмотреть через плотный центр на другую сторону.
Млечный Путь — это галактика, созданная по спиральному типу с диском в центре.
Он имеет диаметр примерно 100 тыс. световых лет. Если смотреть на все это соединение небесных тел сверху, можно сказать, что диск Галактики окружают четыре больших спиральных рукава. Мы находимся на расстоянии 8,5 тыс. парсек от центра, возле плоскости Галактики, на внутреннем крае рукава Ориона. Из-за такого непростого расположения нельзя увидеть форму рукавов невооруженным глазом.
Галактика постоянно перемещается, и вместе с ней в беспрерывном движении находятся звезды, планеты, частицы пыли и другие космические объекты. Ее скорость вращения — около 828 тыс. км/ч. При такой ошеломляющей скорости Солнечной системе потребуется не менее 230 млн лет, чтобы преодолеть все расстояние вокруг Млечного Пути.
Вообще, Галактика для исследователей остается во многом закрытой. Она полна загадочных звезд, туманностей, энергии и темной материи. И многие ее аспекты остаются неизведанными до сих пор.
Мы собрали 8 любопытных фактов о Млечном Пути, которые уже доказаны.
1. У Галактики есть ореол, который невозможно просто так увидеть
А все потому, что он состоит из темной материи, которая является на 85% частью веса Млечного Пути. А остальная светящаяся материя, которую мы можем наблюдать без специальных приборов или в телескоп, — это только 10% массы Галактики. Этот ореол не такой, как мы привыкли видеть у божественного существа над головой. Он незаметен, но существование так называемого нимба было доказано с помощью моделирования того, каким мог бы быть Млечный Путь без этой тайной массы. Имеет значение, с какой скоростью звезды, находящиеся внутри диска, вертятся вокруг центра. Чем больше вес галактики, тем быстрее они должны двигаться. И если допустить, что Млечный Путь состоит только из материи, которую мы видим, то скорость вращения была бы значительно меньше.
2. Галактика Млечный Путь состоит из более 100 млрд звезд
Но это далеко не точная цифра. Вероятнее всего, их в разы больше. Астрономы не могут подсчитать точное количество звезд, потому что их телескопы видят только самые яркие звезды, а многие из них скрыты газом и пылью.
Один из способов подсчета звезд Млечного Пути заключается в том, чтобы посмотреть, как быстро вращаются звезды, и, исходя из этого, узнать массу Галактики, а потом разделить галактическую массу на средний размер звезды. Но очевидно, что этот ответ будет суперприблизительным, потому как звезды значительно различаются по размеру. Международная организация ЕКА определила на карте местоположение 1 миллиарда звезд в нашей Галактике. Но специалисты считают, что это только 1% от общего количества. Полагаясь на эти выводы, можно заключить, что Млечный Путь наполняет 100 миллиардов и более звезд.
3. Удивительно, но астрономы сомневаются и в весе Млечного Пути
Конечно, проводить вычисления в космосе – задача не из легких. Предполагается, что он от 700 млрд до 2 трлн раз больше массы Солнца. Это какие-то заоблачные цифры. Исследователи изучали, насколько сильно огромная масса нашей Галактики притягивается к малым галактикам, вращающимся вокруг нее. И решили таким образом, что вес Млечного Пути в 900 млрд раз больше Солнца.
4. Известно, что Галактика Млечный Путь наполнена пылью и газом
Количество этой «смеси» равно 15% светящегося вещества Млечного Пути, а только остальное – звезды. Млечный Путь по ширине составляет около 100 тыс. световых лет, а мы можем видеть всего 6000 световых лет. Радует, что иногда световое загрязнение бывает меньше, и тогда удается разглядеть на ночном небе кольцо Млечного Пути.
Из-за большого объема пыли видимый свет не проникает глубоко, а инфракрасное излучение может проходить через «преграду». Например, через космический телескоп Spitzer («Спитцер») можно всматриваться в пыль и четко видеть, что происходит в центре Галактики и в местах образования новых звезд.
5. Галактика не всегда выглядела как красивая, изогнутая спираль
По крайней мере, такой мы можем ее видеть. Нынешний размер и форма Пути образовались, считают ученые, из-за его «поедания» других, ранее образовавшихся галактик. Млечный Путь захватил многих на своем пути, как бы тавтологично это ни звучало, и продолжает заниматься «поеданием».
6. В центре Галактики есть черная дыра
Большинство более крупных галактик имеют значительное черное пространство в центре, и Млечный Путь не исключение. Центр нашей Галактики является серьезным источником радиоволн, которые, как полагают, и есть черная дыра. И измеряется она в 22,5 млн километров. Но это только сама черная дыра.
Материю, которая собирается вокруг черной дыры, именуют аккреционным диском — он в 4,6 млн раз превышает массу Солнца и вписывается в орбиту Земли. Несмотря на то, что все черные дыры пытаются поглотить все, что находится поблизости, около этого астрономического явления было обнаружено звездообразование.
7. Галактика Млечный путь окружена 150 древними группами звезд
Они располагаются в видимом кольце Пути и движутся вокруг его центра. Некоторые из древних звездных групп являются одними из старейших во Вселенной. Считается, что самой старой звезде не менее 13,6 млрд лет.
8. Реальные снимки Млечного Пути можно сделать только изнутри
Это означает, что у астрономов на самом деле нет истинных изображений галактического пространства.
Картинки, которые мы видим в интернете, — это либо обработанные снимки, либо изображения других галактик.
Текст: Flytothesky.ru
Читайте также:
12 фактов о звездном небе, созвездиях и галактиках
Поделитесь постом с друзьями!
№ 101. Как появилась наша галактика? . От динозавра до компота. Ученые отвечают на 100 (и еще 8) вопросов обо всем
Наша галактика – это гигантское скопление звезд, к которому принадлежит и Солнце с его планетной системой. На русском языке мы называем нашу галактику просто Галактикой (с большой буквы), а на английском обычно пишут Milky Way galaxy или просто Milky Way (Млечный Путь). Это и понятно, ведь Млечный Путь, пересекающий светлой полосой ночное небо, есть не что иное, как множество далеких звезд Галактики, поодиночке не различимых невооруженным глазом. Подсчитать точное количество звезд в Галактике очень сложно; пока лишь приблизительные оценки астрономов показывают, что их около 300 миллиардов.
Иными словами, на каждого жителя Земли приходится по 40 «персональных» звезд.
Форма Млечного Пути говорит о том, что большинство звезд сосредоточено в диске, где находится и наше Солнце. Диаметр звездного диска Галактики примерно 100 тысяч световых лет. В его центре звезды расположены гораздо плотнее, чем на периферии. Почти все звезды обращаются по орбитам вокруг центра Галактики в одном направлении, подобно планетам, движущимся вокруг Солнца. Само Солнце с планетами тоже движется по орбите вокруг центра Галактики на расстоянии около 25 тысяч световых лет от него. Скорость движения Солнца по его галактической орбите – около 220 км/с, но расстояние до центра Галактики так велико, что на один оборот вокруг него Солнцу требуется около 220 миллионов лет. В самом центре Галактики находится плотное звездное скопление – ядро, в середине которого, по-видимому, расположена черная дыра массой около 4 миллионов масс Солнца.
Пространство между звездами не совсем пустое: оно заполнено очень разреженным межзвездным веществом; в основном это газ (водород и гелий) с небольшим количеством очень мелких твердых частиц – пылинок.
В некоторых местах галактического диска плотность межзвездного вещества повышена в десятки и даже сотни раз – это облака, почти не прозрачные для света; они легко различимы как темные пятна на фоне Млечного Пути. В самых плотных облаках под действием гравитации разреженное вещество собирается в комочки, уплотняется и нагревается, постепенно превращаясь в звезды.
Наша Галактика не единственная: недалеко от нее, на расстоянии 2 миллионов световых лет, находится другая гигантская звездная система – Туманность Андромеды, очень похожая на нашу. А если заглянуть еще дальше, на миллиарды световых лет, куда дотягиваются наши телескопы, то мы обнаружим, что все пространство Вселенной заполнено галактиками, которых миллиарды и миллиарды. Многие из них похожи на нашу и на Туманность Андромеды – это вращающиеся звездные диски, часто со спиральным узором, протянувшимся от центра к краю диска, поэтому их называют спиральными галактиками. По своим размерам и количеству звезд они не особенно сильно отличаются от нашей Галактики.
Но нередко встречаются и шарообразные или эллипсовидные галактики без спирального узора, но с уплотнением к центру; их называют эллиптическими галактиками. По своим размерам и массам они более разнообразны, чем спиральные системы: есть эллиптические галактики-карлики, состоящие из нескольких миллионов звезд, а есть гиганты, содержащие тысячи миллиардов светил. Но в эллиптических галактиках очень мало межзвездного вещества и поэтому мало молодых звезд; порою их вовсе нет.
Кроме спиральных и эллиптических галактик встречаются звездные системы неопределенной, «лохматой» формы; их называют неправильными или иррегулярными (от англ. irregular). Среди них изредка попадаются крупные объекты, и почти всегда это результат столкновения двух спиральных галактик или же спиральной и эллиптической. Но большинство неправильных галактик – мелкие звездные системы, богатые межзвездным газом. Очень часто они, как спутники, окружают значительно более крупные спиральные и эллиптические системы. Например, вокруг нашей Галактики вьется около полусотни спутников: и довольно крупные – Магеллановы облака, и очень мелкие, состоящие всего из нескольких тысяч звезд.
Астрономы давно ищут ответ на вопрос, как произошли галактики и какова связь между различными их типами. Самые мощные телескопы, такие как космический телескоп «Хаббл», способны заглядывать вглубь Вселенной на многие миллиарды световых лет, то есть видеть то, что происходило в тех далеких областях миллиарды лет назад. Оказывается, тогда большинство галактик было небольшого размера и неправильной формы. Поскольку Вселенная расширяется, в прошлом галактики располагались в пространстве намного ближе друг к другу и чаще сталкивались и сливались, образуя все более и более крупные системы. Похоже, что и наша Галактика выросла таким же образом, а ее современные спутники – это те небольшие галактики, которые еще не успели слиться с Млечным Путем; но когда-нибудь это непременно произойдет. Недавние наблюдения астрономов показали, что за каждый миллиард лет наша гигантская звездная система поглощает несколько своих спутников, и следы этой «трапезы» еще долго остаются заметными в виде потоков звезд, продолжающих двигаться по прежним орбитам.
Но как же образовались небольшие галактики в период ранней молодости Вселенной? В точности этого мы пока не знаем. Расчеты показывают, что молодая Вселенная была заполнена довольно плотным и почти однородным веществом: горячим газом – водородом (75 % по массе) и гелием, а также неким темным веществом неизвестной нам пока природы (скорее всего, это элементарные частицы нового для физиков типа). По мере расширения Вселенной газ и темное вещество разреживались и остывали, их упругость снижалась, и они все сильнее поддавались влиянию собственной гравитации. Наконец вещество остыло настолько, что гравитация стала играть в нем главную роль. Хотя первичное вещество было почти однородным (то есть везде имело одинаковую плотность), но все же не совсем: в разных точках пространства его плотность немножко различалась, всего лишь на тысячные доли процента. Но и этого оказалось достаточно, чтобы гравитация начала понемногу стягивать вещество из разреженных областей в более плотные, постепенно увеличивая их массу и плотность.
Поскольку темного вещества во Вселенной в несколько раз больше, чем обычного (водородно-гелиевого газа), и оно к тому же не такое упругое, оно легче поддалось гравитации и быстрее собралось в «комки». После этого обычное вещество стало интенсивно притягиваться к темным комкам, концентрироваться в их центре и превращаться в небольшие звездно-газовые галактики. Доказательством этого служит то, что и сегодня на периферии большинства галактик ощущается присутствие большого количества невидимого в телескоп темного вещества; оно ощущается лишь по избыточной гравитации, поэтому его часто называют темной материей (англ. dark matter). Так мы представляем сегодня формирование первых небольших галактик, из которых со временем слиплись более крупные. Но до полной ясности еще далеко: предстоит детально исследовать близкие и далекие звездные системы; понять, почему одни из них спиральные, а другие эллиптические; и что все-таки представляет собой загадочное темное вещество, которое сыграло главную роль в формировании галактик.
Владимир Сурдин, астроном
Галактика млечный путь
Вы здесь
Главная » Внешний космос
В Галактике Млечный путь находится Солнечная система, Земля и все звезды, которые видны невооруженным глазом. Вместе с Галактикой Треугольника, Андромеды и карликовыми галактиками и спутниками она формирует Местную группу галактик, входящую в Сверхскопление Девы.
По древней легенде, когда Зевс решил сделать своего сына Геракла бессмертным, то подложил его к груди своей жены Геры испить молока. Но супруга проснулась и, увидев, что кормит неродного ребенка, оттолкнула его. Струя молока брызнула и обратилась в Млечный путь. В советской астрономической школе его называли просто «система Млечный путь» или «наша Галактика». Вне западной культуры существует множество названий этой галактики. Слово «млечный» заменяется другими эпитетами. Галактика состоит из порядка 200 млрд звезд.
Основное их количество расположено в форме диска. Большая часть массы Млечного пути содержится в гало из темной материи.
В 1980 годах ученые выдвинули мнение, что Млечный путь – это спиральная галактика с перемычкой. Гипотеза подтвердилась в 2005 при помощи телескопа Спитцера. Выяснилось, что центральная перемычка галактики больше, чем считалось раньше. Диаметр галактического диска составляет приблизительно 100 тыс. световых лет. В сравнении с гало, он вращается гораздо быстрее. На разных расстояниях от центра его скорость неодинаковая. Изучения вращения диска помогли оценить его массу, которая в 150 миллиардов больше массы Солнца. Поблизости плоскости диска собраны молодые звездные скопления и звезды, которые образуют плоскую составляющую. Ученые предполагают, что множество галактик имеют в своем ядре черные дыры.
В центральных участках Галактики Млечный путь собрано большое количество звезд. Расстояние между ними намного меньше, чем в окрестностях Солнца. Длина галактической перемычки по подсчетам ученых составляет 27 тыс.
световых лет. Она проходит через центр Млечного пути под углом в 44 градуса ± 10 градусов к линии между центром галактики и Солнцем. Ее составляющая – это преимущественно красные звезды. Перемычка окружена кольцом, которое называется «Кольцо в 5 килопарсек». Оно содержит большое количество молекулярного водорода. Также это активный регион звездообразования в Галактике. Если наблюдать из галактики Андромеды, то перемычка Млечного пути была бы его яркой частью.
Так как Галактика Млечный путь считается спиральной, у нее имеются спиральные рукава, которые располагаются в плоскости диска. Вокруг диска расположена сферическая корона. Солнечная система находится в 8,5 тыс. парсек от центра галактики. По последним наблюдениям можно сказать, что наша Галактика имеет 2 рукава и еще пару рукавов во внутренней части. Они переходят в четырехрукавную структуру, которая наблюдается в линии нейтрального водорода.
Гало галактики имеет сферическую форму, которая выходит за пределы Млечного пути на 5–10 тыс.
световых лет. Его температура примерно составляет 5*105 К. Гало состоит из старых, маломассивных неярких звезд. Их можно встретить и в виде шаровых скоплений, и поодиночке. Основную массу галактики составляет темная материя, формирующая гало темной материи. Его масса примерно 600–3000 млрд массы Солнца. Звездные скопления и звезды гало двигаются вокруг галактического центра по вытянутым орбитам. Гало вращается очень медленно.
История открытия Галактики Млечный путь
Множество небесных тел объединяется в разнообразные вращающиеся системы. Таким образом, Луна вращается вокруг Земли, а спутники больших планет образуют свои системы. Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца. У ученых возникал вполне логичный вопрос: не входит ли Солнце в еще большую по размерам систему?
Впервые на этот вопрос пытался ответить Уильям Гершель. Он высчитал количество звезд в разных уголках неба и выяснил, что в небе есть большой круг – галактический экватор, делящий небо на две части.
Здесь количество звезд оказалось наибольшим. Чем ближе тот или иной участок неба расположен к этому кругу, тем больше на нем звезд. В конечном итоге было обнаружено, что именно на экваторе галактики находится Млечный путь. Гершель пришел к заключению, что все звезды образуют одну звездную систему.
Изначально считалось, все, что есть во Вселенной, является частью нашей галактики. Но еще Кант утверждал, что некоторые туманности могут быть отдельными галактиками, как и Млечный путь. Только когда Эдвин Хаббл измерил расстояние до некоторых спиральных туманностей и показал, что они не могут входить в состав Галактики, гипотеза Канта была доказана.
Будущее Галактики
В будущем возможны столкновения нашей Галактики с другими, в том числе и с Андромедой. Но конкретных предсказаний пока что нет. Считается, что через 4 миллиарда лет Млечный путь поглотит Малое и Большое Магелановые Облака, а через 5 миллиардов лет его поглотит Туманность Андромеды.
Планеты Млечного пути
Несмотря на то, что звезды постоянно рождаются и умирают, их количество четко подсчитано. Ученые считают, что вокруг каждой звезды вращается хотя бы одна планета. Значит, во Вселенной существует от 100 до 200 млрд планет. Ученые, которые работали над этим утверждением, изучали звезды «красные карлики». Они меньше Солнца и составляют 75% из всех звезд Галактики Млечный путь. Особое внимание было уделено звезде Kepler-32, которая «приютила» 5 планет.
Обнаружить планеты гораздо сложнее, чем звезды, ведь они не излучают света. Мы можем уверенно сказать о существовании планеты только тогда, когда она заслонит собой свет звезды.
Существуют и планеты, которые похожи на нашу Землю, но их не так уж и много. Есть множество типов планет, например, планеты-пульсары, газовые гиганты, бурые карлики… Если планета состоит из каменных пород, она будет мало похожа на Землю.
Последние исследования утверждают, что в галактике имеется от 11 до 40 млрд планет, схожих с Землей.
Ученые исследовали 42 звезды, похожие на Солнце и обнаружили 603 экзопланеты, 10 из которых соответствовали критериям поиска. Было доказано, что все планеты, схожие с Землей, могут поддерживать нужную температуру, для существования жидкой воды, что, в свою очередь, поможет возникнуть жизни.
У внешнего края Млечного пути были обнаружены звезды, которые двигаются особым образом. Они дрейфуют у края. Ученые предполагают, что это все, что осталось от галактик, которые поглотил Млечный путь. Их столкновение случилось множество лет тому назад.
Галактики спутники
Как мы уже говорили, Галактика Млечный путь является спиральной. Она представляет собой спираль неидеальной формы. На протяжении долгих лет ученые не могли найти объяснение выпуклости галактики. Сейчас все пришли к выводу, что это происходит из-за галактик-спутников и темной материи. Они очень мелкие и не могут влиять на Млечный путь. Но когда темная материя двигается через Магелановые Облака, создаются волны.
Они и влияют на гравитационные притяжения. Под этим действием водород улетучивается из галактического центра. Облака обращаются вокруг Млечного пути.
Хоть Млечный путь и называют по многим параметрам уникальным, он не является большой редкостью. Если учесть тот факт, что в поле зрения имеется примерно 170 млрд галактик, можно утверждать о существовании галактик, похожих на нашу. В 2012 году астрономами была найдена точная копия Млечного пути. Она даже имеет два спутника, которые соответствуют Магелановым Облакам. Кстати, предполагают, что через пару миллиардов лет они растворятся. Находка подобной галактики была невероятной удачей. Ее назвали NGC 1073. Она так сильно похожа на Млечный путь, что астрономы изучают ее для того, чтобы больше узнать о нашей галактике.
Галактический год
Земной год – это время, за которое планета делает полный оборот вокруг Солнца. Таким же образом Солнечная система вращается вокруг черной дыры, которая расположена в центре галактики.
Полный ее оборот составляет 250 млн лет. Когда описывают Солнечную систему, редко упоминают то, что она двигается в космическом пространстве, как и все в мире. Скорость ее движения 792000 км в час относительно центра Галактики Млечный путь. Если сравнить, то мы, двигаясь с подобной скоростью, могли бы обойти весь мир за 3 минуты. Галактический год – это время, за которое Солнце делает полный оборот вокруг Млечного пути. По последним подсчетам солнце прожило 18 галактических лет.
Сколько звезд в Млечном Пути?
Когда вы смотрите в ночное небо, кажется, что вы видите много звезд. В любой момент времени на Земле невооруженным глазом видно около 2500 звезд, а всего видимых звезд (т. Но это очень малая часть звезд, которые, как считается, есть в Млечном Пути!
Итак, вопрос в том, сколько именно звезд находится в Галактике Млечный Путь? По оценкам астрономов, их 9.0005 В нашей галактике содержится от 100 до 400 миллиардов звезд, хотя по некоторым оценкам их может быть до триллиона.
Причина несоответствия в том, что нам трудно наблюдать за галактикой, а количество звезд, в которых мы можем быть уверены, ограничено.
Структура Млечного Пути:
Почему мы видим так мало этих звезд? Ну, во-первых, наша Солнечная система расположена в диске Млечного Пути, который представляет собой спиральную галактику с перемычкой диаметром примерно 100 000 световых лет. Кроме того, мы находимся примерно в 30 000 световых лет от галактического центра, а это означает, что между нами и другой стороной галактики большое расстояние — и МНОГО звезд.
Галактика Млечный Путь в представлении художника. Предоставлено: NASA
Чтобы еще больше усложнить ситуацию, когда астрономы смотрят на все эти звезды, даже более близкие относительно яркие могут быть размыты светом более ярких звезд позади них. А еще есть слабые звезды, которые находятся на значительном расстоянии от нас, но ускользают от обычного обнаружения, потому что их источник света заглушается более яркими звездами или звездными скоплениями в их окрестностях.
Самые далекие звезды, которые вы можете увидеть невооруженным глазом (за парой исключений), находятся на расстоянии около 1000 световых лет. В Млечном Пути довольно много ярких звезд, но облака пыли и газа, особенно те, что лежат в центре галактики, блокируют видимый свет. Это облако, которое выглядит как тусклая светящаяся полоса, изгибающаяся по ночному небу, — вот откуда наша галактика получила слово «молочный» в своем названии.
Это также является причиной того, что мы действительно можем видеть звезды только в нашем районе, и почему звезды на другой стороне галактики скрыты от нас. Чтобы представить все это в перспективе, представьте, что вы стоите в очень большой, очень переполненной комнате и застряли в дальнем углу. Если бы кто-то спросил вас: «Сколько здесь людей?», вам было бы трудно назвать точную цифру.
Теперь представьте, что кто-то приносит дымовую машину и начинает заполнять центр комнаты густым дымом. Мало того, что становится трудно четко видеть дальше нескольких метров перед собой, так еще и объекты на другом конце комнаты полностью затемняются.
По сути, ваша неспособность подняться над толпой и сосчитать головы означает, что вы застряли либо в догадках, либо в оценках, основываясь на тех, что видите.
Мозаика изображений, покрывающих все небо, наблюдаемых с помощью Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), входящего в его All-Sky Data Release. Предоставлено: NASA/JPL
Методы визуализации:
Инфракрасные (теплочувствительные) камеры, такие как Cosmic Background Explorer (он же COBE), могут видеть сквозь газ и пыль, потому что инфракрасный свет проходит через них. А еще есть космический телескоп Спитцер, инфракрасная космическая обсерватория, запущенная НАСА в 2003 году; Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), развернутый в 2009 г.; и космическая обсерватория Гершеля, миссия Европейского космического агентства при важном участии НАСА.
Все эти телескопы были развернуты за последние несколько лет с целью исследования Вселенной в инфракрасном диапазоне, чтобы астрономы могли обнаруживать звезды, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными.
Чтобы дать вам представление о том, как это может выглядеть, взгляните на инфракрасное изображение ниже, которое было получено COBE 30 января 2000 года.
рассчитать вероятное количество звезд в Млечном Пути на основе ряда наблюдаемых явлений. Они начинают с наблюдения за орбитами звезд в диске Млечного Пути, чтобы получить орбитальную скорость и период вращения самого Млечного Пути.
Оценки:
Из того, что они наблюдали, астрономы подсчитали, что период вращения галактики (то есть, сколько времени требуется для завершения одного оборота) составляет 225-250 миллионов лет в положении Солнца. Это означает, что Млечный Путь в целом движется со скоростью примерно 600 км в секунду по отношению к внегалактическим системам отсчета.
Инфракрасное изображение Млечного Пути, полученное космическим телескопом NASA Spitzer. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech 9.0006
Затем, после определения массы (и вычитания ореола темной материи, составляющей более 90% массы Млечного Пути), астрономы используют обзоры масс и типов звезд в галактике, чтобы получить средняя масса.
Из всего этого они получили оценку в 200-400 миллиардов звезд, хотя (как уже говорилось) некоторые считают, что их больше.
Когда-нибудь наши методы визуализации станут достаточно изощренными, чтобы обнаружить каждую звезду сквозь пыль и частицы, которые пронизывают нашу галактику. Или, возможно, сможет отправить космические зонды, которые смогут сфотографировать Млечный Путь с галактического севера — то есть из точки прямо над центром Млечного Пути.
До этого момента расчеты и математические расчеты — наш единственный способ узнать, насколько многолюдно в нашем районе!
Мы написали много замечательных статей о Млечном Пути здесь, в Universe Today. Например, вот 10 фактов о Млечном Пути, а также статьи, отвечающие на другие важные вопросы.
К ним относятся Насколько велик Млечный Путь?, Что такое Млечный Путь? и Почему наша Галактика называется Млечный Путь?
Компания Astronomy Cast подготовила подкаст о Млечном Пути, и у Студентов по исследованию и освоению космоса (SEDS) есть много информации о Млечном Пути здесь.
А если вам не терпится сосчитать несколько звезд, взгляните на эту мозаику из программы NASA Astronomy Picture of the Day. Чтобы получить более подробное объяснение по этому вопросу, перейдите к разделу «Как работает галактика Млечный Путь».
Нравится:
Нравится Загрузка…
Считаем звезды на Млечном Пути
Считаем звезды на небе — это то, чем мы все пытаемся заниматься в детстве. Те, которые вы видите, исчисляются тысячами. С маленьким телескопом их на миллионы больше. Так сколько же звезд составляет весь Млечный Путь? Все, что вам нужно сделать, это выполнить поиск в Google по этой теме, и вы получите целую кучу ответов от всего лишь 100 миллиардов до более 1 триллиона звезд. Почему астрономы не могут сократить это число до десятикратного?
(Фото: НАСА)
Проблема в том, что астрономы не могут напрямую подсчитать количество звезд в галактике. Вместо этого они должны использовать один из трех обходных методов, чтобы подкрасться к ответу:
1) Они могут измерить общий свет от галактики в ваттах, а затем разделить на среднюю мощность одной звезды.
Advertisement
2) Они могут подсчитать общее количество звезд в очень маленькой области галактики, чтобы получить количество звезд в кубическом световом году, а затем умножить на общий объем галактики.
3) Они могут «взвесить» галактику, рассчитав ее общую массу, а затем разделить это число на среднюю массу отдельной звезды.
Все эти методы имеют свои проблемы. В первом методе свет в пыльной галактике может быть приглушен неизвестным образом, и никакие две звезды не имеют одинаковой яркости. Во втором методе плотность звезд меняется по мере продвижения от самых дальних пределов диска галактики к ее яркому центру. Кроме того, типы звезд, излучающих большую часть света, резко меняются по мере перехода от спирального рукава (молодые светящиеся звезды) к галактическому ядру (старые, более тусклые звезды). Итак, давайте посмотрим на третий метод, которым любят пользоваться большинство астрономов, и посмотрим, что он нам говорит!
Оценка общей массы .
Благодаря третьему закону Кеплера и закону всемирного тяготения Ньютона мы можем легко определить общую массу планеты, зная период обращения и расстояние до одной из ее лун. Мы также можем сделать это для массы нашего солнца, если мы знаем период обращения и расстояние до любой из его 8 планет. Для Млечного Пути его массу можно рассчитать, используя орбиту Солнца вокруг ядра Млечного Пути, следуя за движением газовых облаков и звезд, находящихся дальше от ядра, чем наше Солнце, или используя движения близлежащих галактик. Этот «гравитационный» метод взвешивает всю массу внутри орбиты тела, находящегося на орбите, включая массу вещей, не являющихся звездами, таких как газовые облака, черные дыры и даже темную материю!
Реклама
В 2009 году группа астрономов изучала движение звезд на внешнем краю Млечного Пути примерно в 160 000 световых лет от центра. Они обнаружили, что звезды вдалеке движутся с очень высокой скоростью, поэтому общая масса Млечного Пути должна быть примерно в 700 миллиардов раз больше массы нашего собственного Солнца.
В 2012 году другая группа астрономов из Научного института космического телескопа смоделировала движение соседней галактики Лео I, расположенной в 850 000 световых лет от центра Млечного Пути. Они обнаружили, что масса внутри этого расстояния составляет около 1,6 триллиона солнц. Другие оценки с использованием дюжины ближайших галактик дают 2,5 триллиона солнечных масс!
Масса против звезд
Галактики, такие как Млечный Путь, содержат больше, чем просто звезды. Они содержат межзвездный газ, газовые облака, черные дыры, белые карлики и, по-видимому, триллионы «планет-изгоев», отделившихся от своих звезд вскоре после образования. Все эти незвездные объекты составляют массу Млечного Пути. Чтобы получить общую массу галактики только в звездах, вы должны выяснить, сколько содержится во всех других незвездных частях, и вычесть их.
Львиная доля массы Млечного Пути, по-видимому, состоит из материи неизвестной формы, взаимодействующей под действием силы гравитации, но невидимой для света.
Астрономы называют это вещество «темной материей», хотя, возможно, это вообще не материя. В масштабах Вселенной около 23 процентов вещества, которое притягивается во Вселенной, составляет темная материя.
Подробные исследования показывают, что наш собственный Млечный Путь имеет гало темной материи, которое довольно плавно простирается на расстояние более 400 тысяч световых лет от центра Млечного Пути. Модели также показывают, что колоссальные 90 процентов массы Млечного Пути составляют темная материя, а не легко видимые звезды или газовые облака!
Реклама
После того, как вы узнали общую массу звезд Млечного Пути, последний шаг — разделить ее на среднюю массу одной звезды. Именно здесь большинство оценок сталкиваются с проблемами.
В пределах 16 световых лет от нашего Солнца находятся 53 звезды. Из них вы обнаружите, что только 11 имеют массу, подобную массе нашего собственного Солнца, но 42 являются «красными карликами» с массой около 10% массы нашего Солнца.
Это означает, что на каждые 15 звезд солнечной массы приходится в среднем 53 отдельные звезды, в основном тусклые красные карлики! Это соответствует средней звездной массе около ¼ массы нашего Солнца.
Суть?
Если Млечный Путь имеет общую массу в 2,5 триллиона солнечных масс и 10 процентов от этой массы приходится на звезды, то у нас есть около 1 триллиона отдельных звезд!
Многие онлайн-источники смешивают массу Млечного Пути с количеством эквивалентных звезд, таких как Солнце, и получают оценки около 200 миллиардов, предполагая, что все звезды похожи на наше Солнце и нет темной материи. Так что иногда на просто звучащий вопрос может быть много ответов в зависимости от того, что вы предполагаете в расчетах. Для себя как астронома я обычно использую круглое число, например, «один триллион звезд» для Млечного Пути.
Это легко запомнить, и чертовски впечатляюще, не так ли?
Популярно в сообществе
В тренде
Подпишитесь на рассылку новостей
Утренняя электронная почта
Просыпайтесь и получайте самые важные новости дня.
Успешная подписка!
Реальность доставлена на ваш почтовый ящик
Сколько звезд, планет и черных дыр в галактике Млечный Путь?
Вселенная необычайно велика… в этом нет никаких сомнений. Его размеры исчисляются миллиардами световых лет, а огромная звездная островная вселенная нашего ограниченного опыта (галактика Млечный Путь) занимает лишь небольшую часть от этого — примерно 100 000 (до 120 000) световых лет всего. По сравнению со Вселенной (и с некоторыми другими галактиками, такими как Андромеда) она может быть маленькой, но когда вы думаете о ее размерах по отношению к Земле, она становится непостижимой (нам еще предстоит нанести на карту даже ее часть).
В приведенной ниже инфографике вы найдете предварительные (и под этим я подразумеваю ОЧЕНЬ предварительные) оценки количества звезд, планет, обитаемых планет и черных дыр в галактике Млечный Путь. (Нажмите на изображение, чтобы увеличить)
Сколько существует галактик-спутников?
Удивительно, но однозначного ответа на этот вопрос нет. Галактики-спутники могут быть очень маленькими и иногда почти неотличимы от Млечного Пути (особенно если звезды галактики-спутника были поглощены). Критерии довольно просты: связанный набор звезд должен вращаться вокруг Млечного Пути. Просто быть рядом с ним недостаточно; поэтому то, что может показаться галактикой-спутником, может быть вовсе не спутником, а галактикой, которая просто проходит мимо.
Если предположить, что все они привязаны к нашей галактике, Млечный Путь может иметь не менее 50 спутников; подтверждено до 30, и все время открываются новые, а маленькая Дева I совсем недавно была найдена плавающей в гравитационных объятиях Млечного Пути.
Сколько звезд в Млечном Пути?
Чтобы подсчитать количество звезд в Млечном Пути, нужно вычислить его общую массу. Если он весит 100 миллиардов солнечных масс, это число будет означать 100 миллиардов звезд с солнечной массой (конечно, не все звезды весят столько же, сколько Солнце… многие из них намного меньше, а некоторые во много раз больше). Более поздние расчеты предполагают, что он весит около 400 миллиардов солнечных масс, поэтому, скорее всего, в нем 400 миллиардов звезд (хотя их может быть всего 200 миллиардов). (Источник: UniverseToday)
Важно отметить, что группа исследователей представила доказательства того, что Млечный Путь не так уж массивен. Если это правда, это изменит почти все оценки, возможно, сократив цифры вдвое.
А как насчет планет?
Придумать это число было гораздо сложнее (оценки сильно различаются из-за противоречивой информации о массе Млечного Пути), но потерпите меня секунду. В 2012 году исследователи обнаружили, что вокруг каждой звезды Млечного Пути вращается в среднем 1,6 планеты. На самом деле планет-изгоев — тех, что блуждают в одиночестве, не привязанные к какой-либо родительской звезде, — может быть больше, чем звезд в нашей галактике.
Элементарная математика говорит, что если в Млечном Пути 400 миллиардов звезд, по 1,6 планеты в каждой, то это примерно 640 миллиардов планет. Если в итоге у него будет 200 миллиардов звезд, останется 320 миллиардов, что все еще чертовски впечатляет. (Источник: Природа)
Сколько из них потенциально пригодны для проживания?
Как всегда, только потому, что астрономы считают планету пригодной для жизни, нет никакой гарантии, что ее условия действительно благоприятны для жизни. Обитаемая зона просто указывает, что планета находится на правильном расстоянии от своей звезды, чтобы вода оставалась на поверхности, не замерзая и не испаряясь. Тем не менее, мое число исходит из исследования 2013 года, которое значительно увеличило оценку, говоря, что планеты, вращающиеся вокруг красных карликов — холодных, тусклых и маленьких звезд, которые встречаются гораздо чаще, чем солнцеподобные звезды и звезды с большой массой — в Зона Златовласки может быть более пригодной для жизни, чем считалось ранее (по крайней мере, при определенных условиях).
Обычно эти звезды и их планеты связаны приливами (во многом так же, как Луна связана приливами с Землей).
Одна сторона планеты будет невероятно горячей, а другая всегда будет холодильником, что не сулит ничего хорошего внеземным формам жизни. Их исследования показывают, что эти миры могут быть спасены за счет «стабилизации обратной связи облаков», которая может снизить температуру дневной стороны и потенциально перераспределить часть тепла на сторону, обращенную ночью. (Источник: Astrophysical Journal Letters)
А сколько черных дыр?
Опять же, эту оценку было довольно трудно найти. Это также зависит от количества звезд, которые действительно есть в Млечном Пути. По данным НАСА, 1 из 1000 звезд достаточно велика, чтобы превратиться в черную дыру. Итак, работая с числом 400 миллиардов для количества звезд, мы должны сделать вывод, что в нашей галактике примерно 400 миллионов черных дыр.
Хотя нельзя знать наверняка. Черные дыры нельзя увидеть напрямую. Мы ищем такие вещи, как аккреционные диски и гравитационное линзирование (и тому подобное), в качестве ориентира.