Содержание
Млечный Путь
Млечный Путь [ a] — это галактика , включающая нашу Солнечную систему , название которой описывает внешний вид галактики с Земли : туманная полоса света, видимая в ночном небе , образованная из звезд, которые невозможно различить по отдельности невооруженным глазом . Термин Млечный Путь является переводом латинского via lactea , от греческого γαλακτικός κύκλος ( galaktikos kýklos ), что означает «млечный круг». [20] [21] [22] С Земли Млечный Путь кажется полосой, потому что его дискообразная структура видна изнутри.Галилео Галилей впервые разделил полосу света на отдельные звезды с помощью своего телескопа в 1610 году. До начала 1920-х годов большинство астрономов считали, что Млечный Путь содержит все звезды Вселенной . [23] После Великого спора 1920 года между астрономами Харлоу Шепли и Хибером Кертисом [ 24] наблюдения Эдвина Хаббла показали, что Млечный Путь — лишь одна из многих галактик.
Млечный Путь — спиральная галактика с перемычкой, видимый диаметр которой оценивается в 100 000–200 000 световых лет . Недавние симуляции показывают, что область темной материи , также содержащая несколько видимых звезд, может достигать диаметра почти в 2 миллиона световых лет. [12] [13] Млечный Путь имеет несколько галактик-спутников и является частью Местной группы галактик, которые составляют часть сверхскопления Девы , которое само по себе является компонентом сверхскопления Ланиакея . [25] [26]
По оценкам, он содержит 100–400 миллиардов звезд [27] [28] и, по крайней мере, столько же планет . [29] [30] Солнечная система расположена в радиусе около 27 000 световых лет от центра Галактики , [3] на внутреннем краю Рукава Ориона , одного из спиралевидных скоплений газа и пыли. Звезды в самых внутренних 10 000 световых лет образуют выпуклость и одну или несколько полос, исходящих из выпуклости. Галактический центр представляет собой интенсивный источник радиоизлучения, известный как Стрелец A* , сверхмассивная черная дыра массой 4,100 (± 0,034) миллиона масс Солнца .[31] [32] Звезды и газы в широком диапазоне расстояний от орбиты Галактического центра со скоростью приблизительно 220 километров в секунду. Постоянная скорость вращения, по-видимому, противоречит законам кеплеровской динамики и предполагает, что большая часть (около 90%) [33] [34] массы Млечного Пути невидима для телескопов, не излучая и не поглощая электромагнитное излучение . Эта предполагаемая масса была названа « темной материей ». [35] Период вращения составляет около 240 миллионов лет на радиусе Солнца. [17]Млечный Путь в целом движется со скоростью примерно 600 км в секунду по отношению к внегалактическим системам отсчета. Старейшие звезды Млечного Пути почти так же стары, как сама Вселенная, и поэтому, вероятно, образовались вскоре после Темных веков Большого взрыва . [36]
Млечный Путь виден с Земли как туманная полоса белого света шириной около 30°, изгибающая ночное небо . [37] При наблюдении за ночным небом, несмотря на то, что все отдельные видимые невооруженным глазом звезды на всем небе являются частью Галактики Млечный Путь, термин «Млечный Путь» ограничивается этой полосой света. [38] [39] Свет исходит от скопления неразрешенных звезд и другого материала, расположенного в направлении галактической плоскости . Более яркие области вокруг полосы выглядят как мягкие визуальные пятна, известные как звездные облака . Наиболее заметным из них является Большое звездное облако Стрельца , часть центральной выпуклости .галактики. [40] Темные области внутри полосы, такие как Великий Разлом и Угольный Мешок , являются областями, где межзвездная пыль блокирует свет от далеких звезд. Область неба, которую закрывает Млечный Путь, называется Зоной Избегания .
Вид на Млечный Путь в направлении созвездия Стрельца (включая Галактический центр ), вид из темного места с небольшим световым загрязнением ( пустыня Блэк-Рок , Невада), яркий объект в правом нижнем углу — Юпитер, прямо над Антаресом.
Покадровое видео, на котором Млечный Путь изгибается над ALMA .
Млечный Путь, изгибающийся под большим наклоном в ночном небе (эта составная панорама была сделана в обсерватории Параналь на севере Чили), яркий объект — Юпитер в созвездии Стрельца , а Магеллановы Облака можно увидеть слева; галактический север направлен вниз
Считается, что структура Млечного Пути похожа на эту галактику ( UGC 12158 , снимок Хаббла ) .
Схематический профиль Млечного Пути.
Сокращения: ВНП/ВСП: Северный и Южный полюса Галактики.
360-градусный панорамный вид Млечного Пути (собранная мозаика фотографий) от ESO , галактический центр находится в середине изображения, а галактический север вверху.
360-градусный рендеринг Млечного Пути с использованием данных Gaia EDR3 , показывающих межзвездный газ и пыль, подсвеченные звездами. Левое полушарие обращено к галактическому центру, правое полушарие обращено к галактическому антицентру.
Впечатление художника о том, как Млечный Путь будет выглядеть с разных точек зрения — с края линии обзора структура в форме скорлупы арахиса, которую не следует путать с центральной выпуклостью галактики, очевидна; если смотреть сверху, отчетливо видна центральная узкая перемычка, отвечающая за эту структуру, а также множество спиральных рукавов и связанные с ними пылевые облака.
Схема расположения Солнца в Млечном Пути, углы представляют собой долготы в галактической системе координат .
Яркие рентгеновские вспышки от Стрельца A* , местонахождения сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. [106]
Иллюстрация двух гигантских рентгеновских / гамма- пузырей (сине-фиолетовых) Млечного Пути (в центре)
Наблюдаемая (нормальные линии) и экстраполированная (пунктирные линии) структура спиральных рукавов Млечного Пути, если смотреть с «севера» галактики — на этом изображении звезды обычно движутся по часовой стрелке. Серые линии, исходящие от положения Солнца (вверху в центре), перечисляют трехбуквенные сокращения соответствующих созвездий.
Скопления, обнаруженные WISE , использовались для отслеживания спиральных рукавов Млечного Пути.
Длинное нитевидное молекулярное облако, получившее название «Несси», вероятно, образует плотный «хребет» рукава Щита-Центаруса.
Трехмерная карта звезд Солнечной окрестности.
Кривая вращения Галактики для Млечного Пути – по вертикальной оси отложена скорость вращения вокруг галактического центра; горизонтальная ось — расстояние от центра галактики в кпк; солнце отмечено желтым шаром; наблюдаемая кривая скорости вращения синего цвета; предсказанная кривая, основанная на звездной массе и газе в Млечном Пути, выделена красным цветом; разброс в наблюдениях примерно обозначен серыми полосами, разница обусловлена темной материей [35] [168] [169]
Иллюстрация ночного неба с гипотетической планеты в Млечном Пути 10 миллиардов лет назад [183]
Происхождение Млечного Пути ( ок. 1575–1580) Тинторетто .
Форма Млечного Пути согласно подсчету звезд Уильямом Гершелем в 1785 году; Солнечная система считалась близкой к центру
Фотография «Большой туманности Андромеды» 1899 года, позже идентифицированной как Галактика Андромеды .
Вид всего неба со звездами Млечного Пути и соседних галактик, основанный на первом году наблюдений со спутника Gaia с июля 2014 года по сентябрь 2015 года. На карте показана плотность звезд в каждой части неба. Более яркие области указывают на более плотную концентрацию звезд. Более темные области Галактической плоскости соответствуют плотным облакам межзвездного газа и пыли, поглощающим звездный свет.
Карта Галактики Млечный Путь с созвездиями , которые пересекают галактическую плоскость в каждом направлении, и известными известными компонентами с аннотациями, включая главные рукава , шпоры, перемычки, ядра/выпуклости , известные туманности и шаровые скопления .
что это такое и как он выглядит?
Здравствуйте, дорогие ребята! И вас приветствую, уважаемые родители! Предлагаю вам отправиться в маленькое путешествие в космический мир, полный неизведанного и чарующего.
Как часто мы смотрим в тёмное небо, полное ярких звёзд, пытаясь отыскать открытые астрономами созвездия. А приходилось ли вам когда-нибудь видеть Млечный путь на небе? Давайте познакомимся с этим уникальным космическим явлением поближе. А заодно раздобудем информацию для познавательного и интересного «космического» проекта.
План урока:
- 1 Почему он так называется?
- 2 Как увидеть «молочную дорожку»?
- 3 Из чего состоит Млечный путь?
- 4 10 интересных фактов
Почему он так называется?
Похожа эта звёздная дорожка в небе на белого цвета полосу. Древние люди объясняли это увиденное на звёздном ночном небе явление при помощи мифологических историй. У разных народов были свои версии появления необычной небесной полосы.
Самой распространённой считается гипотеза древних греков, согласно которой Млечный путь – не что иное, как пролитое материнское молоко греческой богини Геры. Так и толковые словари трактуют прилагательное «млечный» как «напоминающий молоко».
Про это даже песня есть, наверняка вы ее хоть раз слышали. А если нет, то послушайте прямо сейчас.
По причине того, как выглядит Млечный путь, у него есть несколько наименований:
- китайцы называют его «жёлтой дорогой», считая, что он больше похож на солому;
- буряты зовут звёздную полосу «швом неба», из которого рассыпались звёзды;
- у венгров он ассоциируется с дорогой воинов;
- древние индийцы считали его молоком вечерней красной коровы.
Как увидеть «молочную дорожку»?
Конечно, это никакое не молоко, каждый день проливаемое кем-то по ночному небу. Млечный путь – гигантская звёздная система, называемая «Галактика». По своему виду она похожа на спираль, в центре которой находится ядро, а от него наподобие лучей отходят рукава, которых у Галактики четыре.
Как найти эту белую дорожку из звёзд? Увидеть звёздное скопление можно даже невооружённым глазом на ночном небе, когда нет облаков. Все жители Млечной дорожки располагаются на одной линии.
Если вы житель северного полушария, то обнаружить место, где находится россыпь звёзд, можно в июльскую полночь. В августе, когда темнеет раньше, спираль Галактики удастся поискать, начиная уже с десяти вечера, а в сентябре – после 20.00. Рассмотреть всю красоту можно, найдя сначала созвездие Лебедя и передвигаясь от него взглядом на север – северо-восток.
Чтобы увидеть самые яркие звёздные отрезки, нужно поехать к экватору, а ещё лучше – ближе к 20-40 градусам южной широты. Именно там в конце апреля — начале мая в ночном небе красуется Южный Крест и Сириус, между которыми и проходит заветная галактическая звёздная дорожка.
Когда к июню-июлю в восточной части поднимаются созвездия Стрельца и Скорпиона, Млечный путь набирает особую яркость, и между далёкими звёздами можно даже увидеть облака космической пыли.
Видя различные фотографии, многие задаются вопросом: почему мы видим не спираль, а только полосу? Ответ на этот вопрос очень простой: мы же находимся внутри Галактики! Если встать в центр спортивного обруча и поднять его на уровне глаз, что мы увидим? Правильно: полосу перед глазами!
Ядро Галактики можно найти в созвездии Стрельца с помощью радиотелескопов. Только вот ожидать от него особой яркости не стоит. Центральная часть – самая тёмная из-за большого количества в ней космической пыли.
Из чего состоит Млечный путь?
Наша Галактика – это всего лишь одна из миллионов звёздных систем, которые были найдены астрономами, но довольно-таки немаленькая. Млечный путь насчитывает приблизительно около 300 миллиардов входящих в него звёздочек. Восходящее каждый день на небосвод Солнце тоже входит в их состав, вращаясь вокруг ядра. У Галактики есть звёзды намного больше и ярче Солнышка, есть поменьше, излучающие слабый свет.
Они отличаются не только по размеру, но и по цвету – могут быть бело-голубыми (они самые горячие) и красными (самые холодные). Все они дружно передвигаются по кругу вместе с планетами. Только представьте себе, что мы проходим полный оборот по галактическому кругу почти за 250 миллионов лет – именно столько длится один галактический год.
Проживают на полосе Млечного пути звёзды, образуя группы, которые учёные называют скоплениями, различающиеся между собой по возрасту и звёздному составу.
- Небольшие рассеянные скопления – самые молодые, им всего около 10 миллионов лет, но именно там живут массивные и яркие небесные представительницы. Такие группы звёзд размещаются по краю плоскости.
- Шаровые скопления очень старые, они сформировались на протяжении 10 – 15 миллиардов лет, они расположены по центру.
10 интересных фактов
Как всегда, советую вам украсить вашу исследовательскую работу интереснейшими «галактическими» фактами. Внимательно смотрим видео и удивляемся!
Вот такая она, наша Галактика, в которой мы живём посреди замечательных ярких соседей. Если вы ещё не знакомы лично с «молочной дорожкой», то скорее выходите на улицу, чтобы увидеть в ночном небе всю звёздную красоту.
Кстати, а статью про нашу космическую соседку Луну вы уже читали? Еще нет? Тогда скорее загляните сюда)
Успехов в учебе!
Евгения Климкович.
Схема строения млечного пути. Место галактики во Вселенной
Млечный Путь (МП)
– это огромная гравитационно связанная система, содержащая не менее 200 миллиардов звезд, тысячи гигантских облаков газа и пыли, скоплений и туманностей. Относится к классу спиральных галактик с перемычкой. МП сжат в плоскости и в профиль похож на «летающую тарелку».
Млечный Путь с Галактикой Андромеды (М31), Галактикой Треугольника (М33), и более 40 карликовыми галактиками-спутниками – своими и Андромеды – все вместе образуют Местную Группу галактик, которая входит в Местное Сверхскопление (Сверхскопление Девы).
Наша Галактика имеет следующую структуру: ядро, состоящее из миллиардов звезд, с черной дырой в центре; диск из звезд, газа и пыли диаметром 100 000 световых лет и толщиной 1000 световых лет, в срединной части диска балдж толщиной 3000 св. лет; рукава; сферическое гало (корона), содержащее карликовые галактики, шаровые звездные скопления, отдельные звезды, группы звезд, пыль и газ.
Для центральных участков Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержится многие тысячи. Расстояния между звездами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца.
Галактика вращается, но не равномерно всем диском. С приближением к центру угловая скорость вращения звезд вокруг центра Галактики растет.
В плоскости Галактики, помимо повышенной концентрации звезд, наблюдается также повышенная концентрация пыли и газа. Между центром Галактики и спиральными рукавами (ветвями) находится газовое кольцо – смесь газа и пыли, сильно излучающей в радио- и инфракрасном диапазоне. Ширина этого кольца около 6 тысяч световых лет. Расположено оно в зоне между 10 000 и 16 000 световых лет от центра. Газовое кольцо содержит миллиарды солнечных масс газа и пыли и является местом активного звездообразования.
У Галактики есть корона, которая содержит шаровые скопления и карликовые галактики (Большое и Малое Магеллановы облака и другие скопления). В галактической короне также имеются звезды и группы звезд. Некоторые из этих групп взаимодействуют с шаровыми скоплениями и карликовыми галактиками.
Плоскость Галактики и плоскость Солнечной системы не совпадают, а находятся под углом друг к другу, и планетная система Солнца совершает оборот вокруг центра Галактики примерно за 180–220 миллионов земных лет – столько длится для нас один галактический год.
В окрестностях Солнца удается отследить участки двух спиральных рукавов, которые удалены от нас примерно на 3 тыс. световых лет. По созвездиям, где наблюдаются эти участки, им дали название рукав Стрельца и рукав Персея. Солнце расположено почти посередине между этими спиральными ветвями. Но сравнительно близко от нас (по галактическим меркам), в созвездии Ориона, проходит ещё один, не очень четко выраженный рукав – рукав Ориона, который считается ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики.
Скорость вращения Солнца вокруг центра Галактики почти совпадает со скоростью волны уплотнения, образующей спиральный рукав. Такая ситуация является нетипичной для Галактики в целом: спиральные рукава вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы в колесах, а движение звезд происходит с другой закономерностью, поэтому почти все звездное население диска то попадает внутрь спиральных рукавов, то выпадает из них. Единственное место, где скорости звезд и спиральных рукавов совпадают – это так называемый коротационный круг, и именно на нём расположено Солнце.
Для Земли это обстоятельство чрезвычайно важно, поскольку в спиральных рукавах происходят бурные процессы, образующие мощное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не смогла бы от него защитить. Но наша планета существует в сравнительно спокойном месте Галактики и в течение сотен миллионов (или даже миллиардов) лет не подвергалась воздействию этих космических катаклизмов. Возможно, именно поэтому на Земле смогла родиться и сохраниться жизнь.
Анализ вращения Галактики показал, что в ней есть большие массы несветящегося (неизлучающего) вещества, названного «скрытой массой», или «темным гало». Масса Галактики с учетом этой скрытой массы оценивается примерно в 10 триллионов масс Солнца. По одной из гипотез, часть скрытой массы может заключаться в коричневых карликах, в планетах газовых гигантах, занимающих промежуточное положение между звездами и планетами, и в плотных и холодных молекулярных облаках, которые имеют низкую температуру и недоступны для обычных наблюдений. Кроме того, в нашей и других галактиках есть множество тел размерами с планеты, которые не входят ни в одну из околозвездных систем и потому в телескопы не видны. Часть скрытой массы галактик может принадлежать «погасшим» звездам. По другой гипотезе, галактическое пространство (вакуум) также вносит свой вклад в количество темной материи. Скрытая масса есть не только в нашей Галактике, она есть во всех галактиках.
Проблема темного вещества в астрофизике возникла тогда, когда выяснилось, что вращение галактик (включая наш собственный Млечный путь) невозможно корректно описать, если учитывать лишь содержащуюся в них обычную видимую (светящуюся) материю. Все звезды Галактики в таком случае должны были бы разлететься и рассеяться в просторах Вселенной. Для того чтобы этого не произошло (а этого и не происходит), необходимо присутствие дополнительной невидимой материи, имеющей большую массу. Действие этой невидимой массы проявляется исключительно при гравитационном взаимодействии с видимой материей. При этом количество невидимой материи должно примерно в шесть раз превышать количество видимой (информация об этом опубликована в научном журнале Astrophysical Journal Letters). Природа темного вещества, как и темной энергии, наличие которых предполагается в наблюдаемой Вселенной, остается пока не ясной.
Галактика Млечный Путь очень величественна, прекрасна. Этот огромный мир — наша Родина, наша Солнечная система. Все звезды и другие объекты, которые видны невооруженным глазом на ночном небе, — это наша галактика. Хотя есть некоторые объекты, которые располагаются в Туманности Андромеды — соседке нашего Млечного Пути.
Описание Млечного Пути
Галактика Млечный Путь огромна, размером в 100 тысяч световых лет, а, как известно, один световой год равен 9460730472580 км. Наша Солнечная система располагается от центра галактики на расстоянии 27000 световых лет, в одном из рукавов, который называют рукавом Ориона.
Наша Солнечная система обращается вокруг центра галактики Млечный Путь. Это происходит так же, как вращается Земля вокруг Солнца. Полный оборот Солнечная система совершает за 200 млн лет.
Деформация
Галактика Млечный Путь выглядит как диск с выпуклостью в центре. Он не идеальной формы. С одной стороны имеется изгиб к северу от центра галактики, а с другой — уходит вниз, затем поворачивает направо. Внешне такая деформация чем-то напоминает волну. Сам же диск деформирован. Это связано с присутствием рядом Малого и Большого Магеллановых Облаков. Они вращаются около Млечного Пути очень быстро — это подтвердил телескоп «Хаббл». Эти две карликовые галактики часто называют спутниками Млечного Пути. Облака создают гравитационно связанную систему, которая очень тяжелая и довольно массивная из-за тяжелых элементов в массе. Предполагается, что они будто перетягивают канат между галактиками, создавая вибрации. В результате происходит деформация галактики Млечный Путь. Строение нашей галактики особенное, у нее имеется ореол.
Ученые считают, что через миллиарды лет Млечный Путь поглотит Магеллановы Облака, а спустя еще какое-то время его поглотит Андромеда.
Ореол
Задаваясь вопросом о том, какая галактика Млечный Путь, ученые начали ее изучение. Им удалось выяснить, что на 90 % своей массы она состоит из темной материи, из-за чего возникает загадочный ореол. Все, что видно невооруженным глазом с Земли, а именно та светящаяся материя, это примерно 10 % от галактики.
Проведенные многочисленные исследования подтвердили, что у Млечного Пути есть гало. Ученые составляли различные модели, которые учитывали невидимую часть и без нее. После экспериментов было выдвинуто мнение, что если бы не было гало, то скорость движения планет и других элементов Млечного Пути была бы меньше, чем сейчас. Из-за этой особенности предположили, что большая часть компонентов состоит из невидимой массы или темной материи.
Количество звезд
Одной из самых уникальных считается галактика Млечный путь. Строение нашей галактики необычно, в ней насчитывается более 400 миллиардов звезд. Примерно четвертая их часть — крупные звезды. К сведению: другие галактики имеют меньшее количество звезд. В Облаке насчитывается около десяти миллиардов звезд, некоторые другие состоят из миллиарда, а в Млечном Пути — более 400 миллиардов самых разных звезд, причем с Земли видна только малая часть, около 3000. Точно сказать, сколько звезд содержится в Млечном Пути, невозможно, так как галактика постоянно теряет объекты из-за их превращения в сверхновые.
Газы и пыль
Примерно 15 % составляющей галактики — пыль и газы. Может быть из-за них наша галактика называется Млечный Путь? Несмотря на свои огромные размеры, мы может видеть около 6000 световых лет вперед, а ведь размеры галактики — 120000 световых лет. Может, она и больше, но дальше этого не видят даже самые мощные телескопы. Это связано со скоплением газа и пыли.
Толщина пыли не пропускает видимый свет, но инфракрасное свечение проходит сквозь нее, и ученые могут создавать карты звездного неба.
Что было раньше
По мнению ученых, наша галактика не всегда была такой. Млечный Путь появился из-за слияния нескольких других галактик. Этот гигант захватывал другие планеты, участки, что оказало сильное влияние на размер и форму. Даже сейчас происходит захват планет галактикой Млечный Путь. Примером этого являются объекты Большого Пса — карликовой галактики, расположенной возле нашего Млечного Пути. Звезды Пса периодически добавляются в нашу вселенную, а от нашей переходят в другие галактики, например, происходит обмен объектами с галактикой Стрельца.
Вид Млечного Пути
Ни один ученый, астроном не может точно сказать, как выглядит наш Млечный Путь сверху. Это связано с тем, что Земля находится в галактике Млечный путь в 26000 световых лет от центра. Из-за такого расположения не удается сделать снимки всего Млечного Пути. Следовательно, любое изображение галактики — это либо снимки других видимых галактик, либо чья-то фантазия. И нам остается только гадать, как на самом деле она выглядит. Даже есть вероятность того, что мы сейчас о ней знаем столько же, сколько древние люди, считающие Землю плоской.
Центр
Центром галактики Млечный Путь называют Стрелец А* — великий источник радиоволн, позволяющих предположить, что в самом сердце находится огромная черная дыра. По предположениям, ее размеры составляют чуть больше 22 млн километров, и это сама дыра.
Все вещества, которые пытаются попасть в дыру, образуют огромный диск, почти в 5 миллионов раз больше нашего Солнца. Но даже такая сила втягивания не мешает формироваться новым звездам на границе черной дыры.
Возраст
По оценкам состава галактики Млечный Путь удалось установить предположительный возраст — около 14 миллиардов лет. Возраст самой старой звезды — чуть больше 13 миллиардов лет. Возраст галактики рассчитывается путем определения возраста самой старой звезды и предшествующих ее формированию фаз. Исходя из имеющихся данных, ученые предположили, что нашей вселенной около 13.6-13.8 миллиардов лет.
Сначала был сформирован балдж Млечного Пути, затем — его срединная часть, на месте которой впоследствии образовалась черная дыра. Спустя три миллиарда лет появился диск с рукавами. Постепенно он изменялся, и только около десяти миллиардов лет тому назад стал выглядеть так, как сейчас.
Мы — часть чего-то большего
Все звезды галактики Млечный Путь — это часть более крупной галактической структуры. Мы входим в состав Сверхскопления Девы. Ближайшие галактики к Млечному Пути, такие как Магелланово Облако, Андромеда и другие полсотни галактик, — это одно скопление, Суперкластер Девы. Сверхскопление — группа галактик, занимающая огромную площадь. И это только малая часть звездной окрестности.
В Суперкластере Девы находится более сотни групп скоплений на территории более 110 млн световых лет в диаметре. Само же скопление Девы — малая часть сверхскопления Ланиакеа, а оно, в свою очередь, входит в комплекс Рыб-Кита.
Вращение
Наша Земля движется вокруг Солнца, совершая полный оборот за 1 год. Наше Солнце вращается в Млечном Пути вокруг центра галактики. Наша галактика движется по отношению к особому излучению. Реликтовое излучение — удобный ориентир, который позволяет определить скорость самых разных материй во Вселенной. Проведенные исследования показали, что наша галактика вращается со скоростью 600 километров в секунду.
Появление названия
Свое название галактика получила из-за особого внешнего вида, напоминающего разлитое молоко на ночном небе. Название ей было дано еще в Древнем Риме. Тогда ее называли «дорогой молока». До сих пор ее так и называют — Млечный Путь, ассоциируя название именно с внешним видом белой полосы на ночном небе, с разлитым молоком.
О галактике найдены упоминания начиная с эпохи Аристотеля, который говорил, что Млечный Путь — это место, где небесные сферы контактируют с земными. До момента, когда был создан телескоп, никто не добавлял ничего к этому мнению. И только с семнадцатого века люди стали по-другому смотреть на мир.
Наши соседи
Почему-то многие думают, что ближайшая галактика к Млечному Пути — это Андромеда. Но такое мнение не совсем верное. Ближайшая «соседка» к нам — галактика Большого Пса, расположенная внутри Млечного Пути. Она расположилась от нас на расстоянии 25000 световых лет, а от центра — 42000 световых лет. По сути, до Большого Пса от нас ближе, чем до черной дыры в центре галактики.
До обнаружения Большого Пса на расстоянии 70 тыс. световых лет ближайшей соседкой считали Стрельца, а после — Большое Магелланово Облако. В Псе открыли необычные звезды с огромной плотностью класса М.
По теории, Млечный Путь поглотил Большого Пса вместе со всеми его звездами, планетами и другими объектами.
Столкновение галактик
В последнее время все чаще встречается информация о том, что ближайшая галактика к Млечному Пути — Туманность Андромеды, поглотит нашу вселенную. Эти два гиганта сформировались примерно в одно и то же время — около 13. 6 миллиарда лет назад. Есть мнение, что эти гиганты способны объединять галактики, а из-за расширения Вселенной они должны отходить друг от друга. Но, вопреки всем правилам, эти объекты движутся навстречу друг другу. Скорость движения — 200 километров в секунду. По подсчетам, через 2-3 миллиарда лет Андромеда столкнется с Млечным Путем.
Астроном Дж. Дубински создал модель столкновения, представленную в этом видео:
Столкновение не приведет к катастрофе глобального масштаба. И спустя несколько миллиардов лет сформируется новая система, с привычными галактическими формами.
Погибшие галактики
Ученые провели масштабное исследование звездного неба, охватив примерно восьмую его часть. В результате анализа звездных систем галактики Млечный Путь удалось выяснить, что есть ранее неизвестные потоки звезд на окраинах нашей вселенной. Это все то, что осталось от мелких галактик, которые были когда-то уничтожены гравитацией.
Установленный в Чили телескоп сделал огромное количество снимков, которые позволили ученым провести оценку небосвода. По оценке изображений, нашу галактику окружают гало из темной материи, разряженный газ и малочисленные звезды, остатки карликовых галактик, которые когда-то были поглощены Млечным Путем. Имея достаточное количество данных, ученым удалось собрать «скелет» погибших галактик. Это как в палеонтологии — трудно сказать по нескольким косточкам, как выглядело существо, но, имея достаточное количество данных, можно собрать скелет и предположить, каким был ящер. Так и здесь: информативность изображений позволила воссоздать одиннадцать галактик, которые поглотил Млечный Путь.
Ученые уверены, что по мере наблюдения и оценки получаемых сведений они смогут найти еще несколько новых распавшихся галактик, которые были «съедены» Млечным Путем.
Мы под обстрелом
По мнению ученых, гиперскоростные звезды, находящиеся в нашей галактике, зародились не в ней, а в Большом Магеллановом Облаке. Теоретики не могут объяснить многие моменты, касающиеся существованию подобных звезд. Например, невозможно точно сказать, почему сконцентрировано большое количество гиперскоростных звезд в Секстанте и во Льве. Пересмотрев теорию, ученые пришли к выводу, что такая скорость может развиваться только из-за воздействия на них черной дыры, расположенной в центре Млечного Пути.
В последнее время все больше обнаруживается звезд, которые движутся не из центра нашей галактики. После анализа траектории сверхбыстрых звезд ученым удалось выяснить, что мы находимся под атакой Большого Магелланова Облака.
Гибель планеты
Наблюдая за планетами в нашей галактике, ученым удалось увидеть, как погибла планета. Она была поглощена стареющей звездой. Во время расширения и превращения в красного гиганта звезда поглотила свою планету. А другая планета в этой же системе изменила орбиту. Увидев подобное и оценив состояние нашего Солнца, ученые пришли к выводу, что то же самое произойдет с нашим светилом. Примерно через пять миллионов лет оно превратится в красного гиганта.
Как устроена галактика
В нашем Млечном Пути есть несколько рукавов, которые вращаются по спирали. Центр всего диска — черная дыра гигантских размеров.
На ночном небе нам видны галактические рукава. Они выглядят как белые полосы, напоминающие молочную дорогу, которая усыпана звездами. Это и есть ветви Млечного Пути. Лучше всего их видно в ясную погоду в теплое время года, когда космической пыли и газов больше всего.
В нашей галактике выделяют следующие рукава:
- Ветвь наугольника.
- Орион. В этом рукаве находится наша Солнечная система. Этот рукав — наша «комната» в «доме».
- Рукав Киля-Стрельца.
- Ветвь Персея.
- Ветка Щита Южного Креста.
Также в составе есть ядро, газовое кольцо, темная материя. Она поставляет порядка 90 % от всей галактики, а остальные десять — это видимые объекты.
Наша Солнечная система, Земля и другие планеты — это единое целое огромной гравитационной системы, которую можно видеть каждую ночь на ясном небе. В нашем «доме» постоянно происходят самые разные процессы: зарождаются звезды, распадаются, нас обстреливают другие галактики, появляется пыль, газы, звезды изменяются и гаснут, вспыхивают другие, водят вокруг хороводы. .. И все это происходит где-то там, далеко во вселенной, о которой мы знаем так мало. Кто знает, может, придет время, когда люди смогут за считанные минуты добираться до других рукавов и планет нашей галактики, путешествовать по другим вселенным.
Наша Галактика. Загадки Млечного пути
В какой-то степени мы знаем о далеких звездных системах больше, чем о нашей родной Галактике – Млечный Путь. Исследовать его структуру трудней, чем строение любых других галактик, потому как изучать ее приходится изнутри, и многое не так легко разглядеть. Межзвездные пылевые облака поглощают свет, излучаемый мириадами отдаленных звезд.
Только с развитием радиоастрономии и появлением инфракрасных телескопов ученые смогли понять, как устроена наша Галактика. Но многие детали остаются неясны и по сей день. Даже число звезд в Млечном Пути оценивается довольно приблизительно. Новейшие электронные справочники называют цифры от 100 до 300 миллиардов звезд.
Еще не так давно считалось, что у нашей Галактики имеются 4 больших рукава. Но в 2008 г. астрономы из Висконсинского университета опубликовали результаты обработки около 800 000 инфракрасных снимков, которые были сделаны космическим телескопом «Спитцер». Их анализ показал, что у Млечного Пути всего два рукава. Что до других рукавов, то они являются только узкими боковыми ответвлениями. Итак, Млечный Путь – это спиральная галактика с двумя рукавами. Следует отметить, у большинства известных нам спиральных галактик также только два рукава.
«Благодаря телескопу “Спитцер” мы имеем возможность заново переосмыслить структуру Млечного Пути, – подчеркнул астроном Роберт Бенджамин из Висконсинского университета, выступая на конференции Американского астрономического общества. – Мы уточняем наше представление о Галактике точно так же, как столетия назад первооткрыватели, совершая путешествия по земному шару, уточняли и переосмысливали прежние представления о том, как выглядит Земля».
С начала 90-х годов XX века, наблюдения, проводимые в инфракрасном диапазоне, все больше и больше меняют наши знания о структуре Млечного Пути, ведь инфракрасные телескопы дают возможность заглянуть сквозь газопылевые облака и увидеть то, что недоступно для обычных телескопов.
2004 год — возраст нашей Галактики был оценен в 13,6 миллиарда лет. Она возникла в скором времени после . Вначале это был диффузный газовый пузырь, содержавший в основном водород и гелий. Со временем он превратился в громадную спиральную галактику, в которой мы сейчас живем.
Общая характеристика
Но как протекала эволюция нашей Галактики? Как она формировалась – медленно или, напротив, очень быстро? Как она насыщалась тяжелыми элементами? Как изменялись за миллиарды лет форма Млечного Пути и его химический состав? Подробные ответы на эти вопросы еще предстоит дать ученым.
Протяженность нашей Галактики составляет около 100 000 световых лет, а средняя толщина галактического диска – около 3 000 световых лет (толщина выпуклой его части – балджа – достигает 16 000 световых лет). Впрочем, в 2008 г. австралийский астроном Брайан Генслер, проанализировав результаты наблюдений за пульсарами, предположил, что, вероятно, галактический диск в два раза толще, чем принято считать.
Велика или мала наша Галактика по космическим меркам? Для сравнения: протяженность туманности Андромеды, ближайшей к нам крупной галактики, составляет приблизительно 150 000 световых лет.
В конце 2008 г. исследователи установили методами радиоастрономии, что Млечный Путь вращается быстрей, чем предполагали ранее. Судя по этому показателю, его масса приблизительно в полтора раза выше, чем принято было считать. По разным оценкам, она варьируется от 1,0 до 1,9 триллиона солнечных масс. Опять же для сравнения: массу туманности Андромеды оценивают самое меньшее в 1,2 триллиона солнечных масс.
Строение галактик
Черная дыра
Итак, Млечный Путь не уступает по размерам туманности Андромеды. «Нам не следует больше относиться к нашей Галактике как к младшей сестре туманности Андромеды», – отметил астроном Марк Рейд из Смитсоновского центра астрофизики при Гарвардском университете. В то же время, поскольку масса нашей Галактике больше, чем предполагалось, сила ее притяжения также выше, а значит, возрастает и вероятность ее столкновения с другими галактиками, находящимися поблизости от нас.
Нашу Галактику окружает шаровидное гало, достигающее в поперечнике 165 000 световых лет. Астрономы порой называют гало «галактической атмосферой». Оно содержит примерно 150 шаровых скоплений, а также небольшое количество древних звезд. Все остальное пространство гало заполнено разреженным газом, а также темным веществом. Массу последнего оценивают приблизительно в триллион солнечных масс.
В спиральных рукавах Млечного Пути содержится огромное количество водорода. Именно здесь продолжают зарождаться звезды. Со временем молодые звезды покидают рукава галактик и «переселяются» в галактический диск. Впрочем, самые массивные и яркие звезды живут довольно недолго, потому не успевают удалиться от места своего рождения. Неслучайно рукава нашей Галактики так ярко светятся. Большая же часть Млечного Пути состоит из небольших, не очень массивных звезд.
Центральная часть Млечного Пути располагается в созвездии Стрельца. Эта область окружена темными газопылевыми облаками, за которыми нельзя ничего увидеть. Только начиная с 1950-х годов, используя средства радиоастрономии, ученые смогли постепенно рассмотреть то, что таится там. В этой части Галактики был обнаружен мощный радиоисточник, получивший название Стрелец А. Как показали наблюдения, здесь сосредоточена масса, превосходящая массу Солнца в несколько миллионов раз. Самое приемлемое объяснение этого факта возможно только одно: в центре нашей Галактики находится .
Сейчас она по каким-то причинам устроила себе передышку и не проявляет особой активности. Приток вещества сюда очень скуден. Может быть, со временем у черной дыры пробудится аппетит. Тогда она снова начнет поглощать окружившую ее пелену газа и пыли, и Млечный Путь пополнит список активных галактик. Возможно, что перед этим в центре Галактики начнут бурно зарождаться звезды. Подобные процессы, вероятно, регулярно повторяются.
2010 год — американские астрономы при помощи Космического телескопа имени Ферми, предназначенного для наблюдения за источниками гамма-излучения, обнаружили в нашей Галактике две загадочные структуры – два громадных пузыря, испускающих гамма-излучение. Диаметр каждого из них составляет в среднем 25 000 световых лет. Они разлетаются из центра Галактики в северном и южном направлениях. Может быть, речь идет о потоках частиц, которые испустила некогда черная дыра, находящаяся посредине Галактики. Другие исследователи считают, что речь идет о газовых облаках, взорвавшихся при зарождении звезд.
Вокруг Млечного Пути расположены несколько карликовых галактик. Самые известные из них – Большое и Малое Магеллановы Облака, которые связаны с Млечным Путем своего рода водородным мостом, огромным шлейфом газа, что тянется за этими галактиками. Он получил название «Магелланова потока». Его протяженность составляет около 300 000 световых лет. Наша Галактика постоянно поглощает ближайшие к ней карликовые галактики, в частности, галактику Сагитариуса, которая расположена на расстоянии 50 000 световых лет от галактического центра.
Остается добавить, что Млечный Путь и туманность Андромеды движутся навстречу друг другу. Предположительно через 3 миллиарда лет обе галактики сольются воедино, образовав более крупную эллиптическую галактику, которую уже назвали «Млечномедой».
Происхождение Млечного пути
Туманность Андромеды
На протяжении долгого времени считалось, что Млечный Путь формировался постепенно. 1962 год — Олин Эгген, Дональд Линден-Белл и Аллан Сендедж предложили гипотезу, которая стала известна, как модель ELS (ее назвали по начальным буквам их фамилий). Согласно ей, на месте Млечного Пути когда-то медленно вращалось однородное облако газа. Оно напоминало шар и достигало в поперечнике приблизительно 300 000 световых лет, а состояло в основном из водорода и гелия. Под действием гравитации протогалактика сжалась и стала плоской; при этом ее вращение заметно ускорилось.
Почти два десятка лет такая модель устраивала ученых. Но новые результаты наблюдений показали, что Млечный Путь не мог возникнуть так, как ему предписали теоретики.
Согласно этой модели, сначала образуется гало, а потом – галактический диск. Но в диске также встречаются очень древние звезды, к примеру, красный гигант Арктур, чей возраст больше 10-ти миллиардов лет, или многочисленные белые карлики того же возраста.
И в галактическом диске, и в гало обнаружены шаровые скопления, которые моложе, чем допускает модель ELS. Очевидно, они поглощены нашей Галактикой поздней.
Многие звезды в гало вращаются в другом направлении, нежели Млечный Путь. Может быть, они тоже находились когда-то за пределами Галактики, но потом были втянуты в этот «звездный вихрь» – словно случайный пловец в водоворот.
1978 год — Леонард Сирл и Роберт Цинн предложили свою модель становления Млечного Пути. Ее обозначили как «модель SZ». Теперь история Галактики заметно усложнилась. Еще не так давно ее молодость, в представлении астрономов, описывалась столь же просто, как во мнении физиков – прямолинейное поступательное движение. Механика происходящего была отчетливо видна: имелось однородное облако; оно состояло только из равномерно разлившегося газа. Ничто своим присутствием не усложняло расчеты теоретиков.
Теперь вместо одного огромного облака в видениях ученых возникли сразу несколько небольших, причудливо разбросанных облаков. Среди них виднелись и звезды; правда, они были расположены только в гало. Внутри гало все бурлило: облака сталкивались; газовые массы перемешивались и уплотнялись. С течением времени из этой смеси образовался галактический диск. В нем начали возникать новые звезды. Но и эту модель впоследствии раскритиковали.
Нельзя было понять, что связывало гало и галактический диск. Этот сгущавшийся диск и реденькая звездная оболочка вокруг него имели мало общего. Уже после того, как Сирл и Цинн составили свою модель, выяснилось, что гало вращается слишком медленно, чтобы из него образовался галактический диск. Судя по распределению химических элементов, последний возник из протогалактического газа. Наконец, момент количества движения диска оказался в 10 раз выше, чем гало.
Весь секрет в том, что обе модели содержат зерно истины. Вся беда в том, что они слишком простые и односторонние. Обе они кажутся теперь фрагментами одного и того же рецепта, по которому был сотворен Млечный Путь. Эгген и его коллеги прочитали несколько одних строк из этого рецепта, Сирл и Цинн – несколько других. Потому, пытаясь заново представить историю нашей Галактики, мы то и дело замечаем знакомые, уже читанные однажды строки.
Млечный путь. Компьютерная модель
Итак, все началось в скором времени после Большого взрыва. «Сегодня принято полагать, что флуктуации плотности темного вещества породили первые структуры – так называемые темные гало. Благодаря силе гравитации эти структуры не распадались», – отмечает немецкий астроном Андреас Буркерт, автор новой модели рождения Галактики.
Темные гало стали зародышами – ядрами – будущих галактик. Вокруг них под воздействием гравитации скапливался газ. Происходил однородный коллапс, как описывает его модель ELS. Уже спустя 500-1000 миллионов лет после Большого взрыва газовые скопления, окружавшие темные гало, стали «инкубаторами» звезд. Здесь появились небольшие протогалактики. В плотных облаках газа возникли первые шаровые скопления, ведь звезды здесь рождались в сотни раз чаще, чем где-либо еще. Протогалактики сталкивались и сливались друг с другом – так образовались крупные галактики, в том числе наш Млечный Путь. Сегодня он окружен темным веществом и гало, состоящим из одиночных звезд и их шаровых скоплений, этими руинами мироздания, чей возраст превышает 12 миллиардов лет.
В протогалактиках было много очень массивных звезд. Не прошло и нескольких десятков миллионов лет, как большинство из них взорвалось. Эти взрывы обогатили облака газа тяжелыми химическими элементами. Потому в галактическом диске рождались не такие звезды, как в гало, – они содержали в сотни раз больше металлов. Кроме этого, эти взрывы породили мощные галактические вихри, которые разогревали газ и выметали его за пределы протогалактик. Произошло разделение газовых масс и темного вещества. Это была важнейшая стадия формирования галактик, не учтенная прежде ни в одной модели.
Вместе с этим темные гало все чаще сталкивались друг с другом. Причем протогалактики вытягивались или распадались. Об этих катастрофах напоминают цепочки звезд, сохранившиеся в гало Млечного Пути со времен «юности». Изучая их расположение, возможно оценить события, которые происходили в ту эпоху. Постепенно из этих звезд образовалась обширная сфера – видимое нами гало. По мере остывания внутрь него проникали газовые облака. Их момент количества движения сохранялся, потому они не сжались в одну-единственную точку, а образовали вращающийся диск. Все это произошло более 12 миллиардов лет назад. Теперь газ сжимался так, как было описано в модели ELS.
В это время образуется и «балдж» Млечного Пути – его срединная часть, напоминающая эллипсоид. Балдж состоит из очень старых звезд. Вероятно, он возник при слиянии самых крупных протогалактик, дольше всего удерживавших газовые облака. Посреди него оказались нейтронные звезды и крохотные черные дыры – реликты взорвавшихся сверхновых звезд. Они сливались друг с другом, попутно поглощая потоки газа. Может быть, так зародилась огромная черная дыра, пребывающая ныне в центре нашей Галактики.
История Млечного Пути гораздо хаотичней, чем считали раньше. Наша родная Галактика, внушительная даже по космическим меркам, образовалась после череды ударов и слияний – после серии космических катастроф. Следы тех давних событий возможно обнаружить и сегодня.
Так, к примеру, не все звезды Млечного Пути обращаются вокруг галактического центра. Вероятно, за миллиарды лет своего существования наша Галактика «поглотила» немало попутчиков. Возраст каждой десятой звезды в галактическом гало – меньше 10-ти миллиардов лет. К тому времени Млечный Путь уже сформировался. Возможно, это – остатки захваченных некогда карликовых галактик. Группа английских ученых из Астрономического института (Кембридж) во главе с Джерардом Гилмором подсчитала, что Млечный Путь, очевидно, мог поглотить от 40 до 60 карликовых галактик типа Карина.
Кроме этого, Млечный Путь притягивает к себе огромные массы газа. Так, в 1958 г. нидерландские астрономы заметили в гало множество небольших пятен. На поверку они оказались газовыми облаками, которые состояли в основном из атомов водорода и мчались в сторону галактического диска.
Наша Галактика не умерит свой аппетит и впредь. Возможно, она поглотит ближайшие к нам карликовые галактики – Форнакс, Карину и, вероятно, Секстанс, а после сольется с туманностью Андромеды. Вокруг Млечного Пути – этого ненасытного «звездного каннибала» – станет еще пустынней.
Млечный путь
— галактика, которая является наиболее важной для человека, потому что является для него домом. Но когда дело доходит до исследований, наша галактика становиться ничем не примечательной среднестатистической спиральной галактикой, как и миллиарды других галактик разбросанных по Вселенной.
Взглянув на ночной небо, вне городской засветки, можно отчетливо увидеть широкую яркую полосу проходящую через все небо. Древние жители Земли называли это яркий объект, образовавшийся задолго до формирования Земли — рекой, дорогой и другими схожими по смыслу названиями. В действительности же, это ни что иное как центр нашей галактики, видимый из одного из ее рукавов.
Строение галактики Млечный путь
Млечный путь принадлежит к типу спиральных галактик с перемычкой, имеющей размер около 100 000 световых лет в диаметре. Если бы мы имели возможность взглянуть на нее сверху, то смогли бы увидеть центральную выпуклость, окруженную четырьмя большими спиральными рукавами, которые обертывают центральную область. Спиральные галактики являются самыми распространенными и составляют примерно две трети от всех известных человечеству галактик.
В отличии от обычной спирали, спиральная галактика с перемычкой содержит некий «мостик» пролегающий через ее центральную область и две главные спирали. Кроме того, во внутренней части есть ещё пара рукавов, которые на определенном удалении переходят в четырёхрукавную структуру. В одном из маленьких рукавов известного под названием рукав Ориона, который расположен между крупными рукавами Персея и Стрельца находиться наша Солнечная система.
Млечный путь не стоит на месте. Он постоянно вращается вокруг своего центра. Таким образом рукава постоянно движутся в пространстве. Наша Солнечная система, вместе с рукавом Ориона движется со скоростью примерно 828 000 километров в час. Даже двигаясь при такой огромной скорости, Солнечной системе потребуется порядка 230 млн лет, чтобы совершить один оборот вокруг Млечного пути.
Интересные факты о галактике Млечный путь
- История галактики Млечный путь, начинает свой путь незадолго после Большого взрыва;
- Млечный путь содержит самые одни из самых первых звезд во Вселенной;
- Млечный путь в далеком прошлом присоединил к себе другие галактики. В настоящее время наша галактика увеличивает свой размер за счет притягивания материала из Магеллановых облаков;
- Млечный путь движется в пространстве со скоростью 552 километра в секунду;
- В центре Млечного пути расположена сверхмассивная черная дыра под названием Sgr A* массой около 4,3 млн масс Солнц;
- Звезды, газ и пыль Млечного пути движутся вокруг центра со скоростью около 220 километров в секунду. Постоянство этой скорости для всех звезд вне зависимости от их расстоянии до ядра галактики, говорит о существовании загадочной темной материи;
Изогнутые вокруг центра галактики спиральные рукава содержат большое количество пыли и газа, из которых впоследствии образуются новые звезды. Эти рукава образуют то, что астрономы называют диском галактики. Его толщина по сравнению с диаметром галактики невелико и составляет около 1000 световых лет.
В центре Млечного пути находиться ядро галактики. Оно переполнено пылью, газом и звездами. Ядро Млечного пути является причиной того что мы видим лишь небольшую часть от всех звезд в нашей галактике. Пыль и газ в ней настолько плотный что ученые просто не в состоянии увидеть что находится центре.
Последние исследования ученых подтверждают тот факт, что в центре Млечного пути находиться сверхгигантская черная дыра, масса которой сравнима с массой ~4,3 млн масс Солнца. В самом начале истории, эта сверхмассивная черная дыра могла быть намного меньше, однако большие запасы пыли и газа позволили ей вырасти до таких огромных размеров.
Хотя черные дыры и не могут быть обнаружены непосредственным наблюдением, астрономы могут увидеть их благодаря гравитационным эффектам. По мнению ученых большинство галактики во Вселенной содержат в своем центре сверхмассивную черную дыру.
Центральное ядро и спиральные рукава являются не единственными составляющими элементами спиральной галактики Млечный путь. Наша галактика окружена сферическим гало горячего газа, старых звезд и шаровых скоплений. Хоть гало и простирается на сотни тысяч световых лет, он содержит приблизительно на 2 процента больше звезд, чем те которые расположены в диске галактики.
Пыль, газ и звезды являются самыми «видимыми» компонентами нашей галактики, но Млечный путь содержит в себе еще один пока что неуловимый компонент — темную материю. Астрономы пока не могут непосредственно обнаружить ее, однако они могут говорить о ее наличии также как в случае с черными дырами, посредством косвенных признаков. Последние исследования в этой области показывают, что 90% массы нашей галактики приходиться на неуловимую темную материю.
Будущее галактики Млечный путь
Млечный путь не только вращается вокруг себя, но и движется во Вселенной. Несмотря на то что космос является относительно пустым местом, на пути может встретиться пыль, газ и другие галактики. Наша галактика также не застрахована от случайной встречи с другим массивным скоплением звезд.
Примерно через 4 миллиарда лет Млечный путь столкнется со своей ближайшей соседкой, галактикой Андромеды. Обе галактики несутся навстречу друг к другу со скоростью примерно 112 км/с. После столкновения, обе галактики, обеспечат новых приток звездного материла, что приведет к новой волне звездообразования.
К счастью жителей Земли данный факт не сильно беспокоит. К тому времени наше Солнце превратиться в красного гиганта и жизнь на нашей планете будет невозможна.
Полезные статьи которые ответят на большинство интересных вопросов о галактике Млечный путь.
Объекты глубокого космоса
Галактика Млечный Путь очень величественна, прекрасна. Этот огромный мир – наша Родина, наша Солнечная система. Все звезды и другие объекты, которые видны невооруженным глазом на ночном небе, – это наша галактика. Хотя есть некоторые объекты, которые располагаются в Туманности Андромеды – соседке нашего Млечного Пути.
Описание Млечного Пути
Галактика Млечный Путь огромна, размером в 100 тысяч световых лет, а, как известно, один световой год равен 9460730472580 км. Наша Солнечная система располагается от центра галактики на расстоянии 27000 световых лет, в одном из рукавов, который называют рукавом Ориона.
Наша Солнечная система обращается вокруг центра галактики Млечный Путь. Это происходит так же, как вращается Земля вокруг Солнца. Полный оборот Солнечная система совершает за 200 млн лет.
Деформация
Галактика Млечный Путь выглядит как диск с выпуклостью в центре. Он не идеальной формы. С одной стороны имеется изгиб к северу от центра галактики, а с другой – уходит вниз, затем поворачивает направо. Внешне такая деформация чем-то напоминает волну. Сам же диск деформирован. Это связано с присутствием рядом Малого и Большого Магеллановых Облаков. Они вращаются около Млечного Пути очень быстро – это подтвердил телескоп «Хаббл». Эти две карликовые галактики часто называют спутниками Млечного Пути. Облака создают гравитационно связанную систему, которая очень тяжелая и довольно массивная из-за тяжелых элементов в массе. Предполагается, что они будто перетягивают канат между галактиками, создавая вибрации. В результате происходит деформация галактики Млечный Путь. Строение нашей галактики особенное, у нее имеется ореол.
Ученые считают, что через миллиарды лет Млечный Путь поглотит Магеллановы Облака, а спустя еще какое-то время его поглотит Андромеда.
Ореол
Задаваясь вопросом о том, какая галактика Млечный Путь, ученые начали ее изучение. Им удалось выяснить, что на 90 % своей массы она состоит из темной материи, из-за чего возникает загадочный ореол. Все, что видно невооруженным глазом с Земли, а именно та светящаяся материя, это примерно 10 % от галактики.
Проведенные многочисленные исследования подтвердили, что у Млечного Пути есть гало. Ученые составляли различные модели, которые учитывали невидимую часть и без нее. После экспериментов было выдвинуто мнение, что если бы не было гало, то скорость движения планет и других элементов Млечного Пути была бы меньше, чем сейчас. Из-за этой особенности предположили, что большая часть компонентов состоит из невидимой массы или темной материи.
Количество звезд
Одной из самых уникальных считается галактика Млечный путь. Строение нашей галактики необычно, в ней насчитывается более 400 миллиардов звезд. Примерно четвертая их часть – крупные звезды. К сведению: другие галактики имеют меньшее количество звезд. В Облаке насчитывается около десяти миллиардов звезд, некоторые другие состоят из миллиарда, а в Млечном Пути – более 400 миллиардов самых разных звезд, причем с Земли видна только малая часть, около 3000. Точно сказать, сколько звезд содержится в Млечном Пути, невозможно, так как галактика постоянно теряет объекты из-за их превращения в сверхновые.
Газы и пыль
Примерно 15 % составляющей галактики – пыль и газы. Может быть из-за них наша галактика называется Млечный Путь? Несмотря на свои огромные размеры, мы может видеть около 6000 световых лет вперед, а ведь размеры галактики — 120000 световых лет. Может, она и больше, но дальше этого не видят даже самые мощные телескопы. Это связано со скоплением газа и пыли.
Толщина пыли не пропускает видимый свет, но инфракрасное свечение проходит сквозь нее, и ученые могут создавать карты звездного неба.
Что было раньше
По мнению ученых, наша галактика не всегда была такой. Млечный Путь появился из-за слияния нескольких других галактик. Этот гигант захватывал другие планеты, участки, что оказало сильное влияние на размер и форму. Даже сейчас происходит захват планет галактикой Млечный Путь. Примером этого являются объекты Большого Пса — карликовой галактики, расположенной возле нашего Млечного Пути. Звезды Пса периодически добавляются в нашу вселенную, а от нашей переходят в другие галактики, например, происходит обмен объектами с галактикой Стрельца.
Вид Млечного Пути
Ни один ученый, астроном не может точно сказать, как выглядит наш Млечный Путь сверху. Это связано с тем, что Земля находится в галактике Млечный путь в 26000 световых лет от центра. Из-за такого расположения не удается сделать снимки всего Млечного Пути. Следовательно, любое изображение галактики – это либо снимки других видимых галактик, либо чья-то фантазия. И нам остается только гадать, как на самом деле она выглядит. Даже есть вероятность того, что мы сейчас о ней знаем столько же, сколько древние люди, считающие Землю плоской.
Центр
Центром галактики Млечный Путь называют Стрелец А* – великий источник радиоволн, позволяющих предположить, что в самом сердце находится огромная черная дыра. По предположениям, ее размеры составляют чуть больше 22 млн километров, и это сама дыра.
Все вещества, которые пытаются попасть в дыру, образуют огромный диск, почти в 5 миллионов раз больше нашего Солнца. Но даже такая сила втягивания не мешает формироваться новым звездам на границе черной дыры.
Возраст
По оценкам состава галактики Млечный Путь удалось установить предположительный возраст – около 14 миллиардов лет. Возраст самой старой звезды – чуть больше 13 миллиардов лет. Возраст галактики рассчитывается путем определения возраста самой старой звезды и предшествующих ее формированию фаз. Исходя из имеющихся данных, ученые предположили, что нашей вселенной около 13.6-13.8 миллиардов лет.
Сначала был сформирован балдж Млечного Пути, затем – его срединная часть, на месте которой впоследствии образовалась черная дыра. Спустя три миллиарда лет появился диск с рукавами. Постепенно он изменялся, и только около десяти миллиардов лет тому назад стал выглядеть так, как сейчас.
Мы – часть чего-то большего
Все звезды галактики Млечный Путь – это часть более крупной галактической структуры. Мы входим в состав Сверхскопления Девы. Ближайшие галактики к Млечному Пути, такие как Магелланово Облако, Андромеда и другие полсотни галактик, – это одно скопление, Суперкластер Девы. Сверхскопление – группа галактик, занимающая огромную площадь. И это только малая часть звездной окрестности.
В Суперкластере Девы находится более сотни групп скоплений на территории более 110 млн световых лет в диаметре. Само же скопление Девы – малая часть сверхскопления Ланиакеа, а оно, в свою очередь, входит в комплекс Рыб-Кита.
Вращение
Наша Земля движется вокруг Солнца, совершая полный оборот за 1 год. Наше Солнце вращается в Млечном Пути вокруг центра галактики. Наша галактика движется по отношению к особому излучению. Реликтовое излучение – удобный ориентир, который позволяет определить скорость самых разных материй во Вселенной. Проведенные исследования показали, что наша галактика вращается со скоростью 600 километров в секунду.
Появление названия
Свое название галактика получила из-за особого внешнего вида, напоминающего разлитое молоко на ночном небе. Название ей было дано еще в Древнем Риме. Тогда ее называли «дорогой молока». До сих пор ее так и называют — Млечный Путь, ассоциируя название именно с внешним видом белой полосы на ночном небе, с разлитым молоком.
О галактике найдены упоминания начиная с эпохи Аристотеля, который говорил, что Млечный Путь – это место, где небесные сферы контактируют с земными. До момента, когда был создан телескоп, никто не добавлял ничего к этому мнению. И только с семнадцатого века люди стали по-другому смотреть на мир.
Наши соседи
Почему-то многие думают, что ближайшая галактика к Млечному Пути – это Андромеда. Но такое мнение не совсем верное. Ближайшая «соседка» к нам – галактика Большого Пса, расположенная внутри Млечного Пути. Она расположилась от нас на расстоянии 25000 световых лет, а от центра – 42000 световых лет. По сути, до Большого Пса от нас ближе, чем до черной дыры в центре галактики.
До обнаружения Большого Пса на расстоянии 70 тыс. световых лет ближайшей соседкой считали Стрельца, а после — Большое Магелланово Облако. В Псе открыли необычные звезды с огромной плотностью класса М.
По теории, Млечный Путь поглотил Большого Пса вместе со всеми его звездами, планетами и другими объектами.
Столкновение галактик
В последнее время все чаще встречается информация о том, что ближайшая галактика к Млечному Пути – Туманность Андромеды, поглотит нашу вселенную. Эти два гиганта сформировались примерно в одно и то же время – около 13.6 миллиарда лет назад. Есть мнение, что эти гиганты способны объединять галактики, а из-за расширения Вселенной они должны отходить друг от друга. Но, вопреки всем правилам, эти объекты движутся навстречу друг другу. Скорость движения – 200 километров в секунду. По подсчетам, через 2-3 миллиарда лет Андромеда столкнется с Млечным Путем.
Астроном Дж. Дубински создал модель столкновения, представленную в этом видео:
Столкновение не приведет к катастрофе глобального масштаба. И спустя несколько миллиардов лет сформируется новая система, с привычными галактическими формами.
Погибшие галактики
Ученые провели масштабное исследование звездного неба, охватив примерно восьмую его часть. В результате анализа звездных систем галактики Млечный Путь удалось выяснить, что есть ранее неизвестные потоки звезд на окраинах нашей вселенной. Это все то, что осталось от мелких галактик, которые были когда-то уничтожены гравитацией.
Установленный в Чили телескоп сделал огромное количество снимков, которые позволили ученым провести оценку небосвода. По оценке изображений, нашу галактику окружают гало из темной материи, разряженный газ и малочисленные звезды, остатки карликовых галактик, которые когда-то были поглощены Млечным Путем. Имея достаточное количество данных, ученым удалось собрать «скелет» погибших галактик. Это как в палеонтологии – трудно сказать по нескольким косточкам, как выглядело существо, но, имея достаточное количество данных, можно собрать скелет и предположить, каким был ящер. Так и здесь: информативность изображений позволила воссоздать одиннадцать галактик, которые поглотил Млечный Путь.
Ученые уверены, что по мере наблюдения и оценки получаемых сведений они смогут найти еще несколько новых распавшихся галактик, которые были «съедены» Млечным Путем.
Мы под обстрелом
По мнению ученых, гиперскоростные звезды, находящиеся в нашей галактике, зародились не в ней, а в Большом Магеллановом Облаке. Теоретики не могут объяснить многие моменты, касающиеся существованию подобных звезд. Например, невозможно точно сказать, почему сконцентрировано большое количество гиперскоростных звезд в Секстанте и во Льве. Пересмотрев теорию, ученые пришли к выводу, что такая скорость может развиваться только из-за воздействия на них черной дыры, расположенной в центре Млечного Пути.
В последнее время все больше обнаруживается звезд, которые движутся не из центра нашей галактики. После анализа траектории сверхбыстрых звезд ученым удалось выяснить, что мы находимся под атакой Большого Магелланова Облака.
Гибель планеты
Наблюдая за планетами в нашей галактике, ученым удалось увидеть, как погибла планета. Она была поглощена стареющей звездой. Во время расширения и превращения в красного гиганта звезда поглотила свою планету. А другая планета в этой же системе изменила орбиту. Увидев подобное и оценив состояние нашего Солнца, ученые пришли к выводу, что то же самое произойдет с нашим светилом. Примерно через пять миллионов лет оно превратится в красного гиганта.
Как устроена галактика
В нашем Млечном Пути есть несколько рукавов, которые вращаются по спирали. Центр всего диска – черная дыра гигантских размеров.
На ночном небе нам видны галактические рукава. Они выглядят как белые полосы, напоминающие молочную дорогу, которая усыпана звездами. Это и есть ветви Млечного Пути. Лучше всего их видно в ясную погоду в теплое время года, когда космической пыли и газов больше всего.
В нашей галактике выделяют следующие рукава:
- Ветвь наугольника.
- Орион. В этом рукаве находится наша Солнечная система. Этот рукав – наша «комната» в «доме».
- Рукав Киля-Стрельца.
- Ветвь Персея.
- Ветка Щита Южного Креста.
Также в составе есть ядро, газовое кольцо, темная материя. Она поставляет порядка 90 % от всей галактики, а остальные десять – это видимые объекты.
Наша Солнечная система, Земля и другие планеты – это единое целое огромной гравитационной системы, которую можно видеть каждую ночь на ясном небе. В нашем «доме» постоянно происходят самые разные процессы: зарождаются звезды, распадаются, нас обстреливают другие галактики, появляется пыль, газы, звезды изменяются и гаснут, вспыхивают другие, водят вокруг хороводы… И все это происходит где-то там, далеко во вселенной, о которой мы знаем так мало. Кто знает, может, придет время, когда люди смогут за считанные минуты добираться до других рукавов и планет нашей галактики, путешествовать по другим вселенным.
Как на самом деле выглядит Млечный Путь? — ReadWeb
Фото: René van der Woude, Mixr.nl / Мифический герой Энцелад, поглощенный Галактикой. Это изображение — представление художника. Фото носит иллюстрированный характер
Представьте себе картину. Вы стоите посреди леса в окружении могучих деревьев и пытаетесь определить его границы, чтобы затем нанести на карту. Вы легко можете разглядеть деревья, которые вас окружают, но более удаленные объекты от вашего взора скрывают густые ветви. Даже если бы ветви не мешали, вы все равно не смогли бы окинуть взглядом весь лес, потому что вы стоите на земле, а площадь, которую он занимает, огромна. Чтобы узнать форму леса, вам нужно над ним подняться, либо выйти из него и посмотреть со стороны.
В похожей ситуации оказываются астрономы, когда пытаются понять, как именно выглядит наша Галактика Млечный Путь. Это невероятно сложная задача, ведь наблюдатели находятся внутри объекта наблюдения. Чтобы точно определить форму Галактики, ученые должны отправить зонд за ее границы. Аппарат удалится на определенное расстояние и сделает снимок. Только есть одна проблема: лететь нашему зонду придется очень долго, миллионы лет (при условии, что у нас не появятся технологии, позволяющее лететь со скоростью света). На данный момент протяженность Млечного Пути известна лишь приблизительно, по последним данным, она может составлять более 200 тысяч световых лет. К тому времени, как аппарат сделает фото и передаст его на Землю, жизнь на нашей планете может вообще исчезнуть и обрабатывать информацию будет просто некому.
Одними из первых, кто попытался нанести на карту структуру Млечного Пути, были брат и сестра Уильям и Каролина Гершель. В конце 1700-х годов ученые направляли свой телескоп на конкретные участки неба и подсчитывали количество звезд (а также вычисляли их распределение), характерное для каждого участка. В историю этот метод наблюдения вошел под названием «метод черпков». Вот какая карта Галактики у астрономов получилась в результате исследования:
Фото из открытого источника
Во время своих наблюдений Гершель не догадывался, что помимо видимого света в природе существуют и другие виды электромагнитного излучения, их открыли только в XIX веке. Когда он смотрел в ночное небо, то не знал, что в космосе есть пылевые облака, которые поглощают и рассеивают часть излучения светил, особенно видимый свет, а значит, огромное число звезд может быть скрыто от телескопа. Лишь спустя столетия ученые поймут, что космическая пыль поглощает одинаково не все электромагнитные волны, например, через эту пыль хорошо проходит инфракрасное излучение, а для радиоволн она вообще прозрачна.
Впервые получить изображение далеких звезд, то есть тех объектов, которые Гершель в силу физических законов разглядеть не мог, специалисты смогли, когда появились инфракрасные обсерватории и радиотелескопы. Вот сравнение того, как выглядит центр Млечного Пути в различных диапазонах длин волн:
Фактически только в 1920-х годах, после Большого спора между астрономами Харлоу Шепли и Гебером Кертисом, консенсус ученых пришел к выводу, что Млечный Путь — это спиральная галактика, один из миллиардов «островков во Вселенной».
К сведению, Большой спор — очень значимое в истории астрономии событие, в ходе которого ученые обсуждали природу спиральных туманностей и размеров Вселенной. Шепли утверждал, что Млечный Путь — это вся известная науке Вселенная, а Туманность Андромеды, как и другие галактики — часть Млечного Пути. Кертис, наоборот, говорил, что Туманность Андромеды, другие похожие объекты, а также наш “дом” — это отдельные галактики. Гипотезу Кертиса позже поддержал астроном Эдвин Хаббл, который доказал, что в космосе существуют миллиарды галактик, а не только один Млечный Путь.
Итак, даже сегодня, обладая передовыми технологиями, ученые точно не знают, как выглядит Млечный Путь. У специалистов есть лишь представление о его форме и структуре: это спиральная галактика с перемычкой, у которой имеются как минимум 5 спиральных рукавов.
Компьютерная модель Млечного Пути. Фото из открытого источника
Вот, к примеру, трехмерная карта массивных звезд спектральных классов O и B (светила массой от 18 до 60 масс Солнца):
Фото: ESA
Эта карта крошечной части Галактики, которую составили на основе данных оптических инструментов.
А это уже полная трехмерная модель Млечного Пути:
Ученые собрали данные о более 2400 цефеид (пульсирующих переменных звезд), расположенных по всей нашей Галактике, и поместили их на карту. В результате получилась модель Млечного Пути с точки зрения цефеид. Кстати, она показывает, что диск Галактики не плоский, как многие считали ранее, а имеет искривленную форму.
Все изображения общей картины Млечного Пути, которые вы видите в СМИ — на самом деле являются представлением художника, основанным на данных о других спиральных галактиках, компьютерной моделью, или фотографиями подобных галактик.
Источник
МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ | Энциклопедия Кругосвет
Содержание статьи
- Состав Млечного Пути.
МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ, туманное свечение на ночном небе от миллиардов звезд нашей Галактики. Полоса Млечного Пути опоясывает небосвод широким кольцом. Особенно хорошо Млечный Путь виден вдали от городских огней. В Северном полушарии его удобно наблюдать около полуночи в июле, в 10 часов вечера в августе или в 8 часов вечера в сентябре, когда Северный Крест созвездия Лебедь находится вблизи зенита. Следуя взглядом за мерцающей полосой Млечного Пути на север или северо-восток, мы минуем созвездие Кассиопеи (в форме буквы W) и движемся в сторону яркой звезды Капелла. За Капеллой можно увидеть, как менее широкая и яркая часть Млечного Пути проходит чуть восточнее Пояса Ориона и склоняется к горизонту невдалеке от Сириуса – ярчайшей звезды на небе. Наиболее яркая часть Млечного Пути видна на юге или юго-западе в то время, когда Северный Крест находится над головой. При этом видны две ветви Млечного Пути, разделенные темным промежутком. Облако в Щите, которое Э. Барнард называл «жемчужиной Млечного Пути», располагается на полпути к зениту, а ниже видны великолепные созвездия Стрелец и Скорпион.
К сожалению, самые яркие части Млечного Пути недоступны для наблюдателей Северного полушария. Чтобы увидеть их, нужно отправиться к экватору, а еще лучше – расположиться между 20 и 40° ю.ш. и наблюдать небо ок. 10 ч вечера в конце апреля или начале мая. Высоко на небосводе расположен Южный Крест, а низко на северо-западе виден Сириус. Между ними проходит неяркий и узкий Млечный Путь, но он становится намного ярче и интереснее в 30° к западу от Южного Креста, в созвездии Киля. По мере того как на востоке поднимаются Стрелец и Скорпион, появляются самые яркие и великолепные части Млечного Пути. Наиболее замечательная его область видна поздним вечером в июне-июле, когда Облако Стрельца расположено вблизи зенита. На фоне однородного свечения, вызванного тысячами и тысячами не различимых для глаза далеких звезд, можно заметить темные облака и «прожилки» холодной космической пыли. Каждый, кто хочет понять строение нашей Галактики, должен найти время для наблюдения Млечного Пути – этого поистине замечательного и наиболее грандиозного из небесных явлений.
Чтобы различить мириады звезд, составляющих Млечный Путь, достаточно бинокля или небольшого телескопа. Наибольшая концентрация звезд и максимальная ширина Млечного Пути наблюдаются в созвездиях Стрельца и Скорпиона; наименее населен звездами он на противоположной стороне неба – вблизи Пояса Ориона и Капеллы. Точные астрономические наблюдения подтверждают первое визуальное впечатление: полоса Млечного Пути отмечает центральную плоскость гигантской дискообразной звездной системы – нашей Галактики, которую часто называют «галактика Млечный Путь». Одной из ее звезд является наше Солнце, расположенное очень близко от центральной плоскости Галактики. Однако Солнце находится не в центре галактического диска, а на расстоянии двух третей от его центра к краю. Звезды, составляющие Млечный Путь, находятся от Земли на разных расстояниях: некоторые не далее 100 св. лет, а большинство удалено на 10 000 св. лет и даже дальше. Звездное облако в Стрельце и Скорпионе отмечает направление на центр Галактики, находящийся от Земли приблизительно на расстоянии 30 000 св. лет. Диаметр всей Галактики составляет по крайней мере 100 000 св. лет.
Галактика состоит в основном из звезд, более или менее подобных Солнцу. Одни из них в несколько раз массивнее Солнца и светятся в несколько тысяч раз ярче, другие – в несколько раз менее массивны и светятся в несколько тысяч раз слабее. Солнце, по многим параметрам, – средняя звезда. В зависимости от температуры поверхности звезды имеют разный цвет: бело-голубые звезды самые горячие (20 000–40 000 К), а красные – наиболее холодные (ок. 2500 К).
Часть звезд образует группы, называемые звездными скоплениями. Некоторые из них видны невооруженным глазом, например Плеяды. Это типичное рассеянное скопление; обычно такие скопления содержат от 50 до 2000 звезд. Кроме рассеянных скоплений существуют значительно более крупные шаровые скопления, содержащие до нескольких миллионов звезд. Эти скопления существенно различаются по возрасту и звездному составу. Рассеянные скопления сравнительно молоды: их типичный возраст ок. 10 млн. лет, т.е. ок. 1/500 возраста Земли и Солнца. Они содержат много массивных ярких звезд. Шаровые скопления очень стары: с момента их формирования прошло 10–15 млрд. лет, т.е. они состоят из наиболее старых звезд Галактики, среди которых сохранились лишь маломассивные. Рассеянные скопления расположены вблизи галактической плоскости, где много межзвездного газа, из которого формируются звезды. Шаровые скопления заполняют галактическое гало, окружающее диск, и заметно концентрируются к центру Галактики.
Масса Галактики не менее 2Ч1011 масс Солнца. В основном это звезды, но 5% ее массы приходится на межзвездное вещество – газ и пыль. Межзвездное вещество заполняет пространство между звездами в галактическом диске толщиной ок. 600 св. лет, причем внутри диска оно концентрируется к спиральным рукавам Галактики. Значительная часть межзвездного вещества объединена в массивные холодные облака, в недрах которых формируются звезды. См. также МЕЖЗВЕЗДНОЕ ВЕЩЕСТВО.
Галактика Млечный Путь – одна из сотен миллионов подобных ей звездных систем, обнаруженных во Вселенной с помощью крупных телескопов. Ее часто называют «нашей звездной системой». Она относится к крупным галактикам, имеющим быстрое вращение и четкие спиральные рукава, в которых сконцентрированы молодые горячие звезды и разогретые их излучением облака газа, называемые «эмиссионными туманностями». С помощью оптических телескопов не удается изучить всю Галактику, поскольку свет не проникает сквозь плотные межзвездные облака газа и пыли, которых особенно много в направлении к центру Галактики. Однако для инфракрасного излучения и радиоизлучения пыль не помеха: с помощью соответствующих телескопов удается исследовать всю Галактику и даже пробиться к ее плотному ядру. Наблюдения показали, что звезды и газ в галактическом диске движутся со скоростью около 250 км/с вокруг центра Галактики. Наше Солнце вместе с планетами тоже движется с такой скоростью, совершая один оборот вокруг галактического центра примерно за 200 млн. лет.
Проверь себя!
Ответь на вопросы викторины «Астрономия»
Какая планета солнечной системы была открыта последней?
Пройти тест
Новый вид Млечного Пути | Наука и жизнь
Звёзды в нашей Галактике рождаются в двойном газовом кольце, расположенном в диске Млечного Пути.
Проблема изучения нашей Галактики заключается в том, что Солнечная система находится в плоскости ее диска, и мы смотрим на нее сбоку («с ребра»), и потому не можем непосредственно видеть ее структуру. Тем не менее, астрономы всё-таки могут судить о том, как выглядит Млечный путь, наблюдая за его звездами.
Классическое представление о структуре Млечного пути, как спиральной галактики (ru.wikipedia.org).
Галактика NGC 5101, содержащая газовые кольца того же вида, что и в данной работе. Возможно, аналогично выглядит и Млечный путь (De Vaucouleurs Atlas of Galaxies)
Распределение рассматриваемых молодых открытых скоплений (черные точки) и смоделированные кольца (серые точки).
Увеличенное изображение распределения молодых открытых скоплений (синие точки) и ОВ-ассоциаций (зеленые звезды). Солнце расположено в начале координат.
‹
›
Открыть в полном размере
По современным представлениям наша Галактика представляет собой спиральную структуру, несколько рукавов которой не сходятся в центре, а разделены перемычкой (баром). Однако такая модель не в состоянии объяснить распределение скоростей молодых объектов Млечного пути. Поэтому в 1991 году возникла гипотеза о существовании в диске Галактики газового кольца, в котором рождаются звезды.
Исследователям из МГУ им. Ломоносова и Университета Оулу (Финляндия) удалось эту гипотезу доказать – с помощью динамической модели нашей Галактики они продемонстрировали, что в ее диске действительно существует «звездопорождающее» двойное газовое кольцо. Результаты исследования опубликованы в журнале Astrophysics and Space Science.
Динамическую модель Галактики разработал Пертти Раутиайнен (Pertti Rautiainen), а астрономы МГУ собрали данные относительно звёздных скоплений и сравнили их с моделью методами математической статистики. Объектами исследования стали молодые открытые скопления – компактные группы звезд, рожденных внутри одного гигантского молекулярного облака в течение короткого промежутка времени.
Они представляют собой гравитационно связанные объекты, в отличие от ОВ-ассоциаций – свободных групп звезд O и B-типа. Молодые открытые скопления звезд не только указывают на то, где находятся породившие их гигантские молекулярные облака, но и, в отличие от газовых объектов, расстояния до них можно определить с большой точностью (~ 5%).
Распределение молодых объектов в диске нашей Галактики лучше всего соответствует модели кольца R1R2’, которое формируется вблизи внешнего линдбладовского резонанса бара на расстоянии 7-8 килопарсек от центра Галактики. (С этим выводом согласуются и наблюдаемые скорости молодых звезд в скоплениях и ОВ-ассоциациях.)
Кольца R1 и R2 на самом деле представляют собой эллипсы: R1 вытянуто перпендикулярно бару, а R2 вытянуто вдоль бара. Знак апострофа после названия кольца (R2’) означает, что оно разомкнуто и напоминает две туго закрученные спирали. Такое образование называют псевдокольцом.
Следует понимать, что движение Галактики достаточно сложное. Все звезды постоянно перемещаются вокруг ее центра, но перемещения их не синхронны. Звезды вблизи центра обращаются значительно быстрее, чем дальние.
За 5 миллиардов лет своего существования Солнце, находящееся в середине галактического диска, сделало всего 20 оборотов вокруг центра Галактики, в то время как ближние звезды обернулись тысячи раз. Кроме того, эллипсы звездных орбит сами поворачиваются. Почему при таком движении Млечный Путь имеет вид спирали, частично удалось объяснить разработанной в 1960-х годах теорией волн плотности.
В любой галактике звёзды, находящиеся в центре, движутся быстрее волны и догоняют её. Вдали они перемещаются медленнее, и волна их настигает. А в середине есть так называемая окружность коротации, где у звезд та же скорость, что и у волны. В нашей Галактике такие звезды принадлежат бару.
На дисках галактик выделяют ещё два расстояния, называемых радиусами линдбладовских резонансов, по имени их первооткрывателя, шведского астронома Бертила Линдблада. Один радиус линдбладовского резонанса больше радиуса коротации, а другой меньше. На этих расстояниях влияние волн на звезды усиливается. Любопытно, что внешний линдбладовский резонанс расположен в окрестностях Солнца (не далее 1,5 килопарсека).
Проведенное исследователями моделирование показало, что за 200-500 млн лет бары, толкая газ от радиуса коротации наружу, могут создавать в области линдбладовского резонанса большие газовые кольца, в которых потом рождаются звезды. Существование внешнего газового кольца в нашей Галактике изменяет наши представления о ее структуре, характере движения и химической эволюции. Отметим, что такие кольца есть у 16% спиральных галактик.
По материалам МГУ им. М.В. Ломоносова.
Лучшее время для просмотра галактики Млечный Путь с Земли!
Хотите увидеть вдохновляющую звездную панораму, которую можно увидеть в планетарии? Конец сентября — идеальное время для этого. Прямо сейчас мы нацелены на наиболее концентрированную часть Галактики Млечный Путь. Сколько звезд в Млечном Пути? Давай выясним!
Что такое Млечный Путь?
Если вы не знали, Млечный Путь — наша родная галактика. Это спиральная галактика с перемычкой и гигантскими спиральными рукавами, которые делают ее похожей на вращающуюся вертушку. Он включает в себя нашу Солнечную систему и Солнце, расположенное на меньшем спиральном рукаве, примерно на половине расстояния от центра галактики до ее внешних краев. Пока мы на Земле вращаемся вокруг Солнца, единственная и неповторимая звезда нашей Солнечной системы вращается вокруг центра Млечного Пути!
Название «Млечный Путь» описывает внешний вид нашей галактики с планеты Земля: туманная молочная полоса света, протянувшаяся по ночному небу. Никто не знает, откуда взялось это название, хотя древние греки использовали слово «галактос» для обозначения молока; существует греческий миф о богине Гере, которая разбрызгивала молоко по небу. Овидий, римский поэт, позже написал о Млечном Пути в «Метаморфозах» в 8 году нашей эры.
Сколько звезд на Млечном Пути?
По оценкам, в Галактике Млечный Путь насчитывается несколько миллиардов звезд. Все звезды, которые вы видите с Земли, являются частью нашей родной галактики. Однако то, сколько звезд вы можете увидеть с Земли, зависит от времени года!
Прямо сейчас, в конце сентября, мы столкнулись с самой высокой концентрацией звезд. Млечный Путь аккуратно разделяет небо и проходит прямо над головой. Луны нет, поэтому сельские районы вдали от городских огней обеспечивают совершенно темные условия, в то время как типичный свежий сентябрьский воздух обеспечивает такую прозрачность, которая позволяет бесчисленным тонким деталям Млечного Пути предстать во всей своей красе.
Далеко до весны, когда Млечный Путь почти совпадает с горизонтом и невидим. Тогда на небе можно увидеть лишь небольшое количество звезд. Вы когда-нибудь замечали это?
Лучшее время, чтобы увидеть Млечный Путь
С сентября по октябрь: Млечный Путь виден вечером.
- Смотреть с 8 до 10 вечера. вечером, глядя вверх и на юг.
- Вид на новолуние или в течение нескольких дней после новолуния. В сентябре 2022 года новолуние приходится на воскресенье 25 числа. См. Календарь фаз Луны для вашего региона. Или узнайте, когда Луна взойдет и зайдет.
- Проверить чистое небо. В пасмурную ночь будет трудно что-либо разглядеть. Вот прогноз погоды на 5 дней.
- Отправляйтесь в темное место без света. Откровенно говоря, из-за светового загрязнения Млечный Путь почти невидим. Из незагрязненных светом мест это страна чудес.
Когда вы видите Млечный Путь темной безлунной ночью во всем своем великолепии, очень трудно не испытать благоговейного трепета. Это унизительно и для многих духовно. Это похоже на возвращение в древний космос, когда еще не существовало света.
В последнее время в сети постоянно появляются широкоугольные фотографии ночных пейзажей с Млечным Путем, заполняющим небо. Как будто после долгого отсутствия вдруг открылось звездное свечение края нашей галактики. По правде говоря, длинные выдержки, сделанные с помощью дорогого оборудования и снятые в местах с вдохновляющим передним планом, например, в Национальном парке Арки, действительно великолепны.
Изображение: Национальный парк Арки. Предоставлено: NPS/Chris Wonderly
Однако некоторые из нас, как и я, чей дом находится в государственном парке, где в ближайшей деревне проживает 153 человека, могут получить опыт, просто выключив свет в доме и войдя в задний двор.
Сейчас самое подходящее время для этого.
Места, где можно увидеть галактику Млечный Путь
С точки зрения места, вам просто нужно темное небо! Выезд на дачу вечером или на выходных. Поскольку большая часть мира сейчас живет в городах, полное воздействие Млечного Пути часто требует ночевки в кемпинге в каком-нибудь очень сельском месте. Обычно лучше всего ехать вглубь страны от города. Если вы хотите путешествовать, посетите лучшие сайты Dark Sky.
В темном месте человеческим глазам требуется около 20 минут, чтобы стать полностью чувствительными к слабому свету. Вдали от огней города лягте на одеяло или шезлонг (откидывание помогает снять нагрузку с шеи). Вы станете свидетелями объединенного света бесчисленных звезд, населяющих плотный центральный узел Галактики. Эти солнца настолько сконцентрированы, что вы видите вздымающиеся «облака» звезд!
СОВЕТ. Когда вы смотрите на Млечный Путь, попробуйте смотреть через камеру, которая может аккумулировать свет, недоступный невооруженному глазу. Посмотрите, что видно невооруженным глазом по сравнению с камерой.
О наблюдении за Млечным Путем
Глядя на темное небо в подходящее время года, невооруженный человеческий глаз должен увидеть беловатое свечение, вытянувшееся в виде огромной дуги. Эта полоса видна на небе с момента образования Земли. Эта светящаяся полоса света является центром нашей галактики, как видно из одного из ее спиральных рукавов, где мы находимся. Именно потому, что наши глаза не могут различить отдельные звезды, составляющие светящуюся полосу света, вся она кажется «молочной».
Но Млечный Путь — это не просто свечение, пересекающее небо. (Это только наша точка зрения с Земли. Сверху это огромная спираль, которая простирается на 100 000 световых лет.) Она удивительно рваная и покрыта множеством чернильных пятен, которые представляют собой огромные пылевые облака в спиральных рукавах нашей Галактики. Он усеян яркими и слабыми звездами, которые оживляют его и выделяют среди других участков неба. Это хранилище, где звездные скопления и туманности, а также 30 000 дополнительных слабых звезд появляются в поле зрения любого, кто медленно просматривает его путь в обычный бинокль.
Это место, где можно безопасно отложить знания.
Как только ваши глаза привыкнут к темноте, просто пятнадцать минут побыть наедине с Млечным Путем в эти безлунные ночи омолаживает. Здесь знать звезды или созвездия так же не нужно, как называть каждую форель в ручье. Безумное буйство звезд, падающих вниз к югу, и искривленная текстура фонового свечения, безусловно, присутствуют в нашей жизни хотя бы раз в году.
Но если вы хотите что-то назвать, то самая яркая звезда, которая лучше всего видна над головой с наступлением темноты, — это Вега. (Но говорите и думайте «ВЭЭ-га», а не «ВАЙ-га».)
А внизу на юге, где Млечный Путь имеет просветление и выпуклость, это центр нашей галактики. Это удивительное место, вокруг которого каждая звезда, включая наше Солнце и его свиту планет, вращается раз в 225 миллионов лет.
Для древних перуанцев и майя Млечный Путь был центром вселенной. И даже в наш век космического телескопа это все еще наше сердце — наша постоянная галактика, наблюдаемая не снаружи, а с точки зрения нашего червячного глаза в рамках ее мотива вертушки.
Видео: увеличенное изображение сердца Млечного Пути
Это видео Европейской южной обсерватории (ESO) начинается с общего вида Млечного Пути. Затем мы ныряем в пыльный центральный район, чтобы рассмотреть его поближе. Там скрывается черная дыра массой 4 миллиона солнечных, окруженная роем звезд, быстро вращающихся вокруг нее. Мы впервые видим звезды в движении благодаря данным, полученным с телескопов ESO за 26 лет. Затем мы видим еще более близкий вид одной из звезд, известной как S2, которая проходит очень близко к черной дыре в мае 2018 года. В заключительной части показано моделирование движения звезд.
Что еще в этом месяце? Смотрите наши сентябрьские обзоры неба.
Представь Вселенную!
Это изображение получено из наблюдений, сделанных спутником COBE. COBE был запущен НАСА в ноябре 1989 года. Он был разработан для изучения излучения, которое считается остатком взрыва, положившего начало расширению Вселенной. Говоря научным языком, он измерял диффузное инфракрасное и микроволновое фоновое излучение.
Это изображение Млечного Пути в ближнем инфракрасном диапазоне. На нем показан Млечный Путь с ребра: северный полюс нашей Галактики вверху и южный полюс внизу. В ближнем инфракрасном диапазоне доминирующим источником света являются звезды в нашей Галактике. Несмотря на то, что наша солнечная система является частью Млечного Пути, изображение выглядит далеким, потому что большая часть света исходит от скопления звезд, которые находятся ближе к галактическому центру (большой выпуклости в середине диска), а не от нашего собственного Солнца. .
Мы живем в галактике Млечный Путь. Если бы вы смотрели на Млечный Путь сверху вниз, он выглядел бы как большая вертушка, вращающаяся в пространстве. Наша Галактика представляет собой спиральную галактику, сформировавшуюся примерно 14 миллиардов лет назад. В Млечном Пути находятся звезды, облака пыли и газа, называемые туманностями, планеты и астероиды. Звезды, пыль и газ расходятся из центра Галактики длинными спиралевидными рукавами. Млечный Путь имеет диаметр около 100 000 световых лет. Наша Солнечная система находится в 26 000 световых лет от центра Галактики. Все объекты в Галактике вращаются вокруг центра Галактики. Нашему Солнцу (а вместе с ним и Земле) требуется 250 миллионов лет, чтобы совершить один оборот вокруг центра Млечного Пути.
Когда вы смотрите на ночное небо, большинство звезд, которые вы видите, находятся в одном из рукавов Млечного Пути. До того, как у нас появились телескопы, люди не могли очень четко видеть многие звезды. Они слились в одну белую полосу на небе. Согласно мифу древних греков, эта белая полоса была «молочной рекой». Древние римляне называли ее Виа Галактика, или «молочная дорога». Так наша Галактика стала известна как Млечный Путь.
Интересно отметить, что астрономы пишут с большой буквы «G» в слове «галактика», когда говорят о нашем Млечном Пути!
Caption Me
Сегодня астрономы смогли наблюдать Млечный Путь во всех областях электромагнитного спектра. Им пришлось проявить смекалку в наблюдениях, поскольку им предстоит просматривать диск Галактики из нашего местоположения в одном из рукавов! Ниже вы можете видеть, что Млечный Путь выглядит очень по-разному в разных длинах волн света. Вы можете прочитать больше об этом на веб-сайте Multiwavelength Milky Way.
Радио (атомарный водород)
Столбчатая плотность атомарного водорода, полученная из радиообзоров 21-сантиметровой спектральной линии водорода. В крупном масштабе 21-сантиметровое излучение прослеживает «теплую» межзвездную среду, организованную в диффузные газопылевые облака размером до сотен световых лет. Большая часть изображения основана на обзоре галактического нейтрального водорода Лейден-Двингелоо. Этот обзор проводился в течение 4 лет с использованием 25-м радиотелескопа Двингелоо.
Ссылки:
- Burton, W. B. 1985, Astron. Астрофиз. Доп. Сер., 62, 365
- Хартманн, Дап и Бертон, В. Б., «Атлас галактического нейтрального водорода», Кембриджский унив. Press, (1997, книга и компакт-диск)
- Керр Ф.Дж. и др. 1986, Астрон. Астрофиз. Доп. сер.
ИНФРАКРАСНЫЙ
Суммарный средний и дальний инфракрасный диапазон, наблюдаемый с помощью инфракрасного астрономического спутника (IRAS). Большая часть излучения тепловая, от межзвездной пыли, нагретой поглощенным звездным светом, в том числе в областях звездообразования, погруженных в межзвездные облака. Эмиссия межпланетной пыли в Солнечной системе, «зодиакальная эмиссия», была смоделирована и вычтена; черные клиновидные области указывают на пробелы в обзоре IRAS.
Ссылка:
- Wheelock, S.L., et al. 1994, пояснительное дополнение к атласу обзора неба IRAS, публикация JPL 94-11 (Пасадена: JPL) Заказ: CASI HC A08/MF A02
Оптический
Интенсивность видимого света из мозаики широкоугольных фотографий Лауссена, Мэдсена и Уэста (1987). Из-за сильного затемнения межзвездной пылью свет в основном исходит от звезд в пределах нескольких тысяч световых лет от Солнца, близких по шкале Млечного Пути, диаметр которого составляет порядка 100 000 световых лет. На изображении широко распространена туманность от горячего газа с низкой плотностью. Темные пятна возникают из-за поглощения пылевых облаков.
Ссылка:
- Лаустен, С., Мэдсен, К., Уэст, Р. 1987, Изучение южного неба, (Берлин: Springer-Verlag)
Рентгеновский снимок
Интенсивность составного рентгеновского излучения, полученная с помощью прибора позиционно-чувствительного пропорционального счетчика (PSPC) на спутнике «Рентген» (ROSAT). В Млечном Пути наблюдается протяженное мягкое рентгеновское излучение горячего ударного газа. Особенно при более низких энергиях рентгеновского излучения межзвездная среда сильно поглощает рентгеновское излучение, и холодные облака межзвездного газа видны как тени на фоне рентгеновского излучения. Цветовые вариации указывают на вариации поглощения или температуры излучающих областей. Черные области указывают на пробелы в обзоре ROSAT.
Ссылка:
- Snowden, S.L., et al. 1995 Астрофиз. Дж., 454, 643
Онлайн-доступ к данным:
Обзор всего неба ROSAT в MPE
Архивы данных ROSAT в HEASARC
Гамма-излучение EGRET) на Гамма-обсерватории Комптона (CGRO).
Изображение включает все фотоны с энергией более 100 МэВ. При этих экстремальных энергиях большая часть небесного гамма-излучения возникает в результате столкновений космических лучей с ядрами водорода в межзвездных облаках. Яркие компактные источники указывают на высокоэнергетические явления, связанные с пульсарами.
Ссылки:
- Hunter, S.D., et al. 1997, Астрофиз. Дж., 481, 205
- Thompson, D.J., et al. 1996, Астрофиз. J. Suppl., 107, 227
Онлайн-доступ к данным:
Данные EGRET обсерватории Комптона SSC
Наша Галактика Млечный Путь достаточно велика, чтобы вместить 100 миллиардов планет
Если инопланетянин из другой галактики спросит, где вы живете, теперь вы знаете ответ.
Галактика Млечный Путь. НАСА
Если у вас есть возможность отправиться в ночной поход в таких местах, как Национальный парк Арчес в США, Бодмин-Мур в Великобритании или в одном из других сертифицированных международных парков темного неба, не упустите ее, потому что в обоих эти сайты вы можете стать свидетелем одного из самых захватывающих зрелищ в ночном небе? Эти районы предлагают уникальную возможность (если позволяет погода) увидеть туманную молочную полосу на небе, которая выглядит как большое облако, из которого исходит яркий свет. Эта молочная полоса на небе — Галактика Млечный Путь, в которой находятся миллиарды солнечных систем, включая нашу.
На самом деле все звезды, которые мы можем увидеть на небе невооруженным глазом, являются частью Млечного Пути. Название Млечный Путь является переводом латинского через lactea , что происходит от греческого термина galaxias kyklos , что буквально означает млечный круг. Раскинувшись на 100 000 световых лет в космосе, Млечный Путь хранит в себе несколько загадок нашей Вселенной.
Что такое галактика?
Источник: spirit111/Pixabay
Прежде чем углубиться в Млечный Путь, важно понять концепцию галактики. В 1600-х годах французский астроном Шарль Мессье первым идентифицировал и каталогизировал галактики, но в то время он не знал, что это такое. До 19го века галактики обычно называли спиралевидными туманностями. Астроном Эдвин Хаббл в 1923 году впервые понял, что спиральная туманность Андромеды на самом деле является галактикой, а Млечный Путь — лишь одной из многих галактик во Вселенной.
Сегодня хорошо известно, что галактики на самом деле представляют собой огромные космические образования (и они больше, чем туманности), состоящие из миллионов и миллиардов звезд, удерживаемых вместе гравитацией. Большая часть галактики представляет собой пустое пространство со средним расстоянием между звездами в пять световых лет. Галактики сильно различаются по размеру, форме и массе, но имеют тенденцию принимать некоторые основные формы, такие как спираль, спираль с перемычкой, эллипс и т. д. Большинству галактик миллиарды лет, хотя их точный возраст определить трудно. Кроме того, почти в каждой галактике есть черная дыра в центре.
Понимание нашей галактики Млечный Путь
Млечный Путь — это гигантская спиральная галактика с перемычкой, что означает, что она по большей части плоская и имеет несколько рукавов, выходящих из центральной полосы звезд. Очень правильный вопрос: как мы узнаем ее форму, если находимся внутри галактики. Радиоастроном доктор Аластер Ганн объясняет, что, хотя мы не можем видеть его спиральную форму, у нас есть достаточно подсказок, указывающих на эту форму.
Первая подсказка заключается в том, что существует высокая концентрация звезд вдоль одной плоскости, которая напоминает дискообразную форму, если смотреть с ее края. Концентрация еще выше в созвездии Стрельца, что делает его похожим на центральную выпуклость, которая есть в других галактиках. Вторая подсказка заключается в том, что звезды галактики следуют схеме вращательного движения, подобной той, что наблюдается в спиральных галактиках.
Самый популярный
Третий и самый убедительный ключ состоит в том, что когда измеряются расстояния до этих звезд, выясняется, что они явно сконцентрированы вдоль рукавов спирали. Трудно определить, сколько звезд в Млечном Пути, и исследователи используют разные модели для оценки этого значения. Это включает в себя либо подсчет количества звезд в небольшом пятне, а затем его экстраполяцию, либо оценку массы галактики, а затем оценку того, сколько звезд потребуется, чтобы составить такую массу.
Ответы различаются в зависимости от принятой средней массы звезды, но обычно это число находится в диапазоне от 100 до 400 миллиардов звезд. До тех пор, пока Эдвин Хаббл не объявил в 1924 году, что спиральная туманность Андромеды на самом деле является галактикой, астрономы считали, что Млечный Путь охватывает всю Вселенную.
Рядом с Млечным Путем находится множество малых галактик, но Андромеда (также называемая Мессье 31 или М31) является ближайшей к Млечному Пути крупной галактикой. Подобно тому, как вокруг нашего Солнца вращаются планеты, обе эти галактики имеют множество галактик-спутников, вращающихся вокруг них. И галактики, и их галактики-спутники являются частью коллекции галактик под названием «Местная группа».
Все галактики Местной группы расположены в пределах примерно 5 миллионов световых лет от нас. В Местную группу входят не только Млечный Путь и Андромеда, но и меньшая по размеру галактика Треугольника и 50 или около того меньших карликовых галактик.
Однако это не конец, так как было обнаружено, что Местная группа является частью гигантского сверхскопления галактик, известного как Сверхскопление Девы, которое имеет по крайней мере 100 таких групп и скоплений галактик и простирается примерно в 10 раз больше в диаметре. из Местной группы.
Давайте рассмотрим еще несколько интересных фактов о Млечном Пути:
Млечный Путь на самом деле не плоский
Деформация в спиральной галактике ESO 510-613. Источник: NASA and The Hubble Heritage Team/Wikimedia Commons
Млечный Путь, похожий на плоский диск, является чрезмерным упрощением. С середины 20-го века исследователи знали, что Млечный Путь искривлен, подобно картофельным чипсам Pringles, и последующие исследования показали, что эта особенность галактического искривления характерна для других спиральных галактик.
Более того, другое исследование, опубликованное в Nature, предполагает, что это явление Млечного Пути может быть вызвано галактиками-спутниками, а именно большим и малым Магеллановыми облаками — двумя карликовыми галактиками, которые, как считается, вращаются вокруг Млечного Пути. Они утверждают, что эти две карликовые галактики могут притягивать темную материю в нашей галактике, создавая след, который усиливает их гравитационное влияние на диск и вызывает искривление.
Наш Млечный Путь — каннибал
Слияния галактик — обычное дело, и исследования показывают, что от 5 до 25% галактик на самом деле подвергаются слиянию в любой момент времени. Млечный Путь является продуктом прошлых слияний, и через миллиарды лет Млечный Путь сольется с Галактикой Андромеды, в конечном итоге сформировав одну большую галактику.
Изучая данные, полученные от Gaia Европейского космического агентства (Глобальный астрометрический интерферометр для астрофизики), ученые обнаружили, что в Млечном Пути есть два различных набора звезд. Один набор состоит из «более красных звезд», которые, как считается, образовались в более крупной, богатой металлами галактике («металл» в астрономических терминах относится к любым химическим элементам, более тяжелым, чем водород или гелий), а другой набор — «более голубым». звезды», которые могли появиться из меньшей по размеру галактики с низким содержанием металлов.
Эти данные свидетельствуют о том, что нынешний Млечный Путь образовался, когда он поглотил меньшую галактику, называемую Гайя-Энцелад. Даже в настоящее время Млечный Путь притягивает звезды из карликовой сфероидальной галактики Большого Пса и карликовой сфероидальной галактики Стрельца, которые являются ближайшими и вторыми ближайшими галактиками к Млечному Пути соответственно. Далее на его тарелке располагаются большое и малое Магеллановы облака.
Наша галактика состоит из загадочных космических пузырей
Гамма-пузырь найден в центре Млечного Пути. Источник: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА/Wikimedia Commons
Гамма-телескоп Ферми был запущен в космос в июне 2008 года для проведения гамма-наблюдений. В 2010 году наблюдения с помощью телескопа помогли обнаружить ранее неизвестные гигантские сферические структуры из газа и магнитных полей, исходящие из центра Млечного Пути. Эти структуры простирались на 25 000 световых лет выше и ниже плоскости галактики и были названы Пузырями Ферми.
Исследование, опубликованное в Университете Китайской академии наук, предполагает, что эти пузыри могли образоваться из огромного количества энергии, выделяемой Стрельцом A*, черной дырой в центре галактики.
Астрономы предполагают, что нашей Вселенной 14 миллиардов лет, тогда как Млечный Путь существует около 13,6 миллиардов лет, что делает его одной из старейших галактик нашей вселенной. Млечный Путь, где находятся миллиарды звезд и планет, также всегда находится в движении, двигаясь со скоростью примерно 130 миль в секунду. Однако, несмотря на то, что он такой обширный и хранит так много загадок, наше понимание его происхождения и состава постоянно увеличивается.
Еще новости
инновации
Новый гиперзвуковой самолет с водородным двигателем обеспечивает безэмиссионный и быстрый воздушный транспорт
Амейя Палеха| 09.02.2022
наука
Изучение 10 000 видов земных минералов может помочь нам обнаружить внеземную жизнь
Дина Тереза| 31.08.2022
сделок
Американские военные наконец-то получат боевые очки Microsoft на сумму 21,9 млрд долларов
Баба Тамим | 04. 09.2022
Что такое Млечный Путь
Как фотографы и астрономы, мы собираемся найти и запечатлеть уникальные уголки Вселенной, когда солнце садится, ночное небо открывается и показывает небольшой вкус того, что снаружи там глубоко вдали.
Одним из самых завораживающих и часто фотографируемых объектов ночного неба является Млечный Путь. Если вы выполните быстрый поиск, вы найдете бесчисленное количество изображений этой впечатляющей галактики.
Итак, сегодня я подумал, что будет хорошим напоминанием вернуться назад и узнать, что такое Млечный Путь, и узнать немного больше об этой загадочной части Вселенной, которую мы называем своим домом.
Так что же такое Млечный Путь?
Галактика, в которой мы живем, известна как галактика Млечный Путь. Он состоит из набора звезд и планет, которые гравитационно связаны друг с другом в закручивающейся спирали. Одна из таких планет — Земля.
Согласно отчету НАСА, наша галактика является лишь одной из примерно 2 триллионов галактик. Группы этих галактик объединяются в скопления; группа, к которой мы принадлежим, творчески известна как «Местная группа».
Почему мы называем Млечный Путь Млечным Путем?
Как вы можете видеть на многих изображениях Млечного Пути, вы увидите тусклое молочное свечение, окружающее внешний край. Это вызвано бесчисленными яркими горящими звездами, которые его окружают.
В древние времена римляне называли его via lactea, что в переводе примерно означает «млечный путь/дорога».
Другие культурные названия
Хотя наиболее распространенным названием, которое мы называем Млечный Путь, интересно отметить, что разные культуры дали ему свое собственное имя с течением времени.
Например, на хинди данное имя звучит как «Аакааш-Ганга», что означает «Небесная река Ганг». Немцы называют ее «Milchstrasse», норвежцы дали ей название «Melkeveien», а китайское название в переводе на английский означает «серебряная река».
Как это выглядит?
Выяснить, как выглядит Млечный путь, в наши дни несложно, благодаря преданным делу астрофотографам, которые потратили много часов, чтобы сделать несколько захватывающих дух снимков ночного неба.
Млечный путь обычно является главной достопримечательностью многих астрономических изображений, но ниже вы узнаете, что то, что мы можем увидеть с помощью цифровой камеры, — это еще не все, что есть в таинственном Млечном Пути.
Млечный Путь Круглый (Но Плоский)
Наш общий вид Млечного Пути — сбоку, но если смотреть сверху вниз, вы заметите, что Млечный Путь представляет собой круглый водоворот. Лучший способ описать форму — это дискообразная форма.
Если бы мы измерили форму, длина Млечного Пути составила бы от ста тысяч световых лет до ста двадцати тысяч световых лет в диаметре.
Но толщиной всего около тысячи световых лет (сверху вниз).
Однако он не совсем плоский, его края несколько изогнуты, что придает Млечному Пути искривленную форму.
Вид сверху
С точки зрения сверху вы видите, что он имеет круглую форму, на самом деле больше похож на спираль. Он содержит центр, по иронии судьбы называемый «выпуклостью», толщина которого, по оценкам ученых, составляет примерно 25 000 световых лет. Остальная часть спирали — это солнца, планеты и сжатые газы и пыль. Чем ярче белая дымка, тем она более концентрированная.
До недавнего времени считалось, что если смотреть сверху, Млечный Путь состоит из четырех первичных спиральных рукавов, являющихся частью диска.
Но новое исследование показало, что он состоит только из двух, называемых Килем-Стрельцом и другим Щитом-Центавром.
Вид сбоку
Из-за того, где мы находимся внутри галактики и Млечного Пути, у нас всегда будет угол обзора Млечного Пути «сбоку».
Для наглядности предположим, что вы стоите перед своим домом, никогда не выходя дальше входной двери.
Если вы посмотрите налево, вы увидите, что там есть, а если вы посмотрите направо, вы увидите, что там, но вы не сможете увидеть улицу в целом. Вы не можете увидеть всю улицу сверху.
Примерно так выглядит наша земная ситуация. Мы не можем видеть Млечный Путь снаружи внутрь. Мы всегда будем смотреть на него изнутри «на входной двери».
Белые края Млечного Пути
Если вы когда-либо видели потрясающие изображения Млечного Пути, сделанные астрофотографами, вы заметите полосу млечного пути по краям Млечного пути.
Млечный край представляет собой концентрированное скопление миллионов и миллионов ярких звезд, сияющих так ярко, что выглядит как сверкающий белый край Млечного Пути.
Другая причина, по которой мы видим довольно много белого края, заключается в том, что мы находимся под углом к Млечному Пути, мы смотрим на него «боком», что придает Млечному Пути плоский вид.
Белые молочные края — это нагромождение миллионов и миллионов ярких звезд .
Насколько велик Млечный Путь?
Несмотря на то, что глубоко в космосе существует множество галактик, Млечный Путь — это галактика, которую мы называем своим домом. В этом разделе мы обсудим измерения, поэтому мы по-настоящему оценим, насколько велика наша галактика на самом деле.
Размер диска
Его размер настолько велик, что его почти невозможно понять. Диаметр диска Млечного Пути колеблется от 100 000 до 120 000 световых лет от края до края.
Чтобы получить небольшую перспективу, один световой год равен 5,878625 триллионов миль (или 90,461 триллион километров). Использование слова «массивный» почти не приводит в восторг при описании того, насколько огромен Млечный путь.
Благодаря своим огромным размерам Млечный Путь является домом для многих других небесных тел. Было подсчитано, что в огромном диапазоне Млечного Пути находится не менее 100 миллиардов планет.
Добавьте примерно 100-400 миллиардов звезд и, возможно, миллиарды других объектов, и вы начнете понимать, насколько он велик.
Хотя это и звучит грандиозно (и так оно и есть), это все же делает нас младшим братом нашей соседней галактики — галактики Андромеды. По оценкам, галактика Андромеды оценивается в 220 000 световых лет от конца до конца. Это почти удвоит наш размер.
Как мы измеряем световой год?
Световой год (расстояние, которое свет проходит за год) — это наиболее распространенный способ измерения объектов во Вселенной. Чтобы представить это в повседневной жизни, световой год проходит со скоростью 186 000 миль в секунду (или 300 000 км в секунду).
В году 31 536 000 секунд, поэтому, если умножить это на скорость света в секунду, мы получим 5,8 триллионов миль (9,5 триллионов километров) — это расстояние в световой год.
Можем ли мы это сфотографировать?
Поскольку мы являемся частью системы Млечный Путь, нам относительно легко сфотографировать Млечный Путь. С небольшим планированием и некоторой практикой относительно новые фотографы могут сделать несколько потрясающих снимков Млечного Пути.
Большинство фотографов любят снимать галактический центр Млечного Пути, так как это самая яркая и захватывающая часть для съемки.
В зависимости от того, где вы находитесь, в северном или южном полушарии, основная часть Млечного Пути (галактическое ядро) видна только в определенное время года. Также известен как сезоны Млечного Пути.
Если вы хотите узнать больше о фотографировании этой фантастической части Вселенной, мы написали полное руководство о том, как делать снимки Млечного Пути здесь.
Пейзажная астрофотография – использование Млечного пути в качестве фонового пейзажа .
Есть 3 типа галактик
Из всех галактик в нашей вселенной их можно отнести к одному из 3 типов галактик. Не всегда у нас была категория или мы знали обо всех. Мы можем поблагодарить Эдвина Хаббла, который еще в учебниках истории в 1926 году создал классификацию и задокументировал различные типы галактик.
Критерии их классификации основаны на их форме и внешнем виде, благодаря чему их легко узнать, просто взглянув на них.
Из трех типов галактик две подразделяются на подразделы своей родительской категории, известной как модель вилки. Ниже приведены примеры трех типов:
- Эллиптическая
- Спиральная
- Неправильная
Изображение трех типов галактик 07.4.
Какой тип галактики Млечный Путь?
Тип галактики, которую мы классифицируем как Млечный Путь , представляет собой спираль с перемычкой . Стандартную спиральную галактику легко идентифицировать благодаря трем основным компонентам: диску, выпуклости и гало.
Спиральная галактика с перемычкой (имеющая форму Млечного Пути) очень похожа на спиральную галактику, у них есть три основные части спирали, но у них также есть концентрированная полоса ярких звезд, которые соединяются из центральной выпуклости вплоть до внешнего диска
Что находится в центре Млечного Пути?
Наша галактика ничем не отличается от большинства других галактик, большинство других галактик содержат сверхмассивную черную дыру (также известную как СМЧД).
В 1971 году два астрофизика из Кембриджского университета предположили, что в центре Млечного Пути находится черная дыра. Дальнейшие испытания показали источник радиоизлучения в галактическом центре, который находится на расстоянии около 26 000 световых лет от нашей Солнечной системы.
Считается, что источником радиоволн является черная дыра (названная Стрелец А), которая простирается на расстояние 14 миллионов миль в ширину. В перспективе это примерно то же самое, что размер орбиты Меркурия.
Черная дыра .
Как быстро движется Млечный Путь?
Все во Вселенной движется в пространстве, и Млечный Путь не исключение. Хотя мы знаем, что Земля вращается вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг Млечного Пути, Млечный Путь (как часть Местной группы) также движется.
Способ измерения скорости в космосе основан на использовании космического микроволнового фона (CMB), излучения, оставшегося от Большого взрыва.
Использование реликтового излучения — удобный способ рассчитать, насколько быстро все движется. По оценкам, местная группа развивает скорость 2,2 миллиона км/ч.
Сколько звезд в Млечном Пути?
В Млечном Пути насчитывается от 100 до 400 миллиардов звезд, что звучит как много, но Млечный Путь находится в среднем диапазоне по сравнению с другими галактиками.
Даже с таким количеством звезд на небе вы можете визуально увидеть только около 2500 звезд из одного места на Земле.
В одном месте можно увидеть не более 2500 звезд.
Наш ближайший сосед
Многие считают, что галактика Андромеды является ближайшей к нам галактикой, но на самом деле это не так.
Хотя Андромеда и является ближайшей к нам «спиральной» галактикой, в целом она не самая близкая и даже не близкая.
Ближайшая к Млечному Пути галактика называется Карликовая галактика Большого Пса (Сверхплотность Большого Пса). Расположен примерно в 42 000 световых лет от галактического центра Млечного Пути, что делает его нашим ближайшим соседом.
Галактика Андромеды – вдвое больше нашего Млечного Пути
Столкновение Млечного Пути и Андромеды
Мы являемся частью коллекции галактик, известной как Местная группа. Некоторые из этих других галактик настолько заметны, что видны на ясном небе. Это означает, что некоторые из этих других галактик довольно хорошо известны астрономам-любителям при поиске объектов в небе.
Самая большая галактика в Местной группе называется Галактика Андромеды или M31
На втором месте по размеру находится наш Млечный Путь, а на третьем в списке — Галактика Треугольника, также известная как M33.
Считается, что примерно через 4-5 миллиардов лет две крупнейшие галактики (Млечный Путь и Андромеда) столкнутся друг с другом.
Впрочем, беспокоиться не о чем, несмотря на то, что в нашей галактике (в Млечном Пути около 400 миллиардов звезд) и в Андромеде, вероятно, их больше, даже одна звезда не должна сталкиваться с другой из-за большого пространства в каждой галактике.
Заключение
На Млечный Путь интересно смотреть, и мы всегда рекомендуем, если у вас есть такая возможность, выйти в темное место и подальше от светового загрязнения.
Оцените это чудо (и не забудьте его сфотографировать).
Действительно ли Млечный Путь выглядит так?
Летний Млечный Путь от национального монумента Сидар Брейкс в южной части Юты.
В последние годы делать потрясающие снимки ночного неба стало намного проще. Производительность современных камер (и даже моей шестилетней давности Nikon D750) при слабом освещении намного превосходит возможности камер, выпущенных даже десять лет назад. Недавно я просматривал некоторые старые астрономические журналы начала 2000-х годов и был шокирован не только (низким) качеством широкоугольной астрофотографии того времени, но и невероятно дорогим оборудованием, которое использовалось для создания этих изображений в то время. . 20 лет назад было чрезвычайно сложно сделать детальное изображение Млечного Пути без камеры высокого класса и дорогостоящего трекингового крепления.
Сегодня даже камеры некоторых телефонов могут делать проходимые изображения Млечного Пути. Потрясающих панорам нашей галактики, простирающихся от горизонта до горизонта, сейчас пруд пруди в социальных сетях. Учитывая передовые возможности современных камер, естественно задаться вопросом: «Действительно ли Млечный Путь выглядит так?» Действительно ли впечатляющие изображения Млечного Пути, которые мы видим в Интернете, точно отражают то, что может видеть человеческий глаз? Или эта невероятно богатая детализация видна только высокотехнологичному сенсору камеры? Или, что еще более гнусно, эти изображения могут быть просто результатом какой-то уловки Photoshop? Ответ, возможно, неудивительный, состоит в сочетании всех трех!
Давайте начнем с обсуждения того, как большинство изображений Млечного Пути не представляют то, что увидел бы человеческий глаз: цвет . Млечный Путь всегда будет выглядеть монохромным невооруженным глазом. Однако причина этого связана скорее с физиологией человеческого глаза, чем с обманом со стороны фотографа. Позволь мне объяснить.
Некоторым фотографам нравится увеличивать насыщенность своих изображений Млечного Пути до невероятного. Фотографии ночного неба с яркими голубыми, фиолетовыми, оранжевыми и розовыми цветами — явные признаки цифрового украшения. Вместо того, чтобы указывать пальцем, я создал свою собственную версию ниже, чтобы проиллюстрировать:
Изображение Млечного Пути (и метеора) над горой Адамс в штате Вашингтон… ползунок насыщенности установлен на 100 в Adobe Lightroom.
Чтобы было ясно, эти цвета не настоящие. Это трюк Photoshop, чистый и простой. Вот как выглядит то же изображение без увеличения насыщенности:
То же изображение с естественными цветами.
Гораздо более приглушенный, конечно, но присмотритесь, и вы увидите, что есть еще какой-то цвет есть! Хорошая новость: эти цвета НАСТОЯЩИЕ! Обратите внимание на бледно-зеленое небо за горой Адамс. Это свечение атмосферы — явление, вызванное молекулами газа в нашей атмосфере, повторно излучающими энергию, которую они поглощали в течение дня, в виде ультрафиолетового излучения Солнца. Если вы откроете фото на весь экран и внимательно посмотрите на на самом деле , вы также сможете увидеть небольшие розоватые пятна вдоль плоскости Млечного Пути. Это облака газообразного водорода — звездные детские, если хотите, — светящиеся характерным красноватым оттенком ионизированного водорода.
А теперь плохие новости: хотя эти едва уловимые цвета «реальны», вы никогда не увидите их невооруженным глазом. Почему бы и нет? Подводя итог, можно сказать, что наши глаза плохо видят цвета ночью. Мы видим, что в нашей сетчатке используются два разных набора клеток: палочки и колбочки. Колбочки позволяют нам видеть цвет. К сожалению, колбочки работают только тогда, когда в наши глаза попадает много света, например, днем. Наши палочки в основном отвечают за наше ночное зрение, и они, к сожалению, дальтоники. Вот почему ночное небо (и сцены с низким освещением в целом) всегда отображаются в оттенках серого. Лишь немногие из самых ярких звезд и планет излучают достаточно света, чтобы активировать наши цветные колбочки. Рассеянного свечения Млечного Пути нет.
С другой стороны, у камер нет палочек и колбочек. Они намного лучше улавливают цвета при слабом освещении, поэтому они естественным образом создают более яркие изображения, чем то, что мы видим на самом деле… редактировать не нужно!
Имея это в виду, давайте полностью удалим цвет из нашего изображения Млечного Пути:
Наше изображение Млечного Пути преобразовано в черно-белое, что является более точным приближением к тому, что человеческий глаз видит ночью.
Млечный Путь выглядит невооруженным глазом с учетом цвета, которого нет на картинке? Да… при определенных обстоятельствах.
Посмотрите внимательно на Млечный Путь на изображении выше. Обратите внимание на деталь. Это сложно. Это интересно. Некоторые части более яркие, другие более размытые, с темными пятнами и пустотами, извилистыми извилистыми линиями от верхнего левого угла к нижнему правому. Млечный Путь — сложное место, и это проявляется в том, как мы видим его с Земли. В связи с этим эта фотография довольно хорошо показывает, как на самом деле выглядит Млечный Путь. Вы МОЖЕТЕ увидеть эту деталь и сложность своими глазами… при условии, что несколько вещей верны:
#1: У вас темное небо. Для большинства людей световое загрязнение не позволяет увидеть Млечный Путь во всей его красе. Если вы хотите увидеть детали, показанные на фотографии, подобной этой, вам нужно быть где-то в темноте. Не «выключить свет на крыльце» темно. Не «выезжать на окраину города» темно. Даже «ехать час в горы» не темно. Световое загрязнение невероятно распространено, и вид на Млечный Путь может быть ухудшен буквально за сотни миль от крупного города. Даже некоторые из самых отдаленных уголков дикой природы в Соединенных Штатах все еще залиты искусственным светом. Такие места, как восточный Орегон, центральный Айдахо, северная Невада и южная Юта, являются одними из немногих мест, где вы все еще можете увидеть нетронутое ночное небо. Вид на Млечный Путь из любого другого места просто несравним.
#2: Ваши глаза адаптированы к темноте. Помните стержни из прошлого? Хотя наши палочки позволяют нам довольно хорошо видеть при слабом освещении, им требуется не менее 20-30 минут темноты, чтобы достичь максимальной чувствительности. Этот период известен как «темновая адаптация», и он является ключевым компонентом успешного сеанса наблюдения за звездами. Глядя на Млечный Путь до того, как ваши палочки успели полностью адаптироваться к темноте, все равно, что смотреть на Ван Гога или Моне в темных очках; вы упускаете многие мельчайшие детали. Если вы выйдете из ярко освещенного фургона или палатки и посмотрите в небо, ожидая увидеть Млечный Путь таким, каким он изображен на фотографии, вы будете очень разочарованы. Даже использование налобного фонаря или проверка времени на телефоне в ожидании, когда ваши глаза адаптируются к темноте, могут помешать этому процессу. По этой причине астрономы обычно используют красный свет ночью, потому что наши палочки менее чувствительны к этому цвету, что облегчает сохранение ночного зрения.
#3: Вы оказались в нужном месте в нужное время. Мы живем в пригороде галактики Млечный Путь. Когда мы смотрим на центр Млечного Пути (центр города), он выглядит ярче, потому что мы видим большую концентрацию звезд, газа и пыли. Когда мы отводим взгляд от центра, он кажется более тусклым. Изображения, подобные тому, что я использовал в этом посте, сняты с видом на центр города… в сторону галактического центра. Эта часть Млечного Пути видна только в определенное время года. Поздней осенью он находится за Солнцем, поэтому его довольно сложно сфотографировать или увидеть. Поздний вечер летом и ранняя осень или раннее утро весной — идеальное время для его ловли. В другое время года, когда галактические окраины украшают наше небо, Млечный Путь выглядит намного скучнее. Вам также следует избегать Луны, чье свечение в основном подавляет рассеянный и относительно слабый Млечный Путь.
Если все три утверждения верны , то да, черно-белое изображение выше является хорошим представлением того, как Млечный Путь выглядит невооруженным глазом. К сожалению, только около 20% жителей Северной Америки могут даже видеть Млечный Путь из своих домов, не говоря уже о том, чтобы увидеть его при идеальных обстоятельствах. Световое загрязнение замаскировало вид нашей родной галактики до такой степени, что большинство из нас больше не знает, как она должна выглядеть. Экологи называют это «синдромом смещения исходного уровня», явление, при котором каждое последующее поколение начинает рассматривать состояние окружающей среды вокруг себя как «нормальное». Другими словами, по мере того, как мы ухудшаем окружающую среду, мы постепенно забываем, какими были вещи раньше или, в данном случае, как они выглядели.
Такой вид Млечного Пути становится все более редким, но он является одним из самых захватывающих зрелищ в мире природы. Я хорошо помню поход, который я совершил более десяти лет в Аораки / Mt. Национальный парк Кука в Новой Зеландии. Млечный Путь казался таким ярким, что отбрасывал тени на землю, и я смог читать книгу (хотя и с трудом…) в его свете. Как ни странно, иногда самое «темное» небо на самом деле самое яркое, потому что видно так много звезд.
К счастью, световое загрязнение легко решить. Многие наружные светильники плохо спроектированы и позволяют свету уходить вверх в ночное небо. В то время как наша современная жизнь, безусловно, требует света ночью, этот свет почти всегда нужен на земле, а не в небе. Освещение неба или кроны дерева никого не делает более безопасным или защищенным от опасностей, реальных или воображаемых. Светильники, которые направляют свет вниз (известные как «полностью экранированные» светильники), устраняют большую часть проблемы. Города, в которых используется такое освещение, например, Флагстафф в Аризоне (где я вырос), производят значительно меньше светового загрязнения, чем другие города с сопоставимым населением. Вы можете увидеть летний Млечный Путь из центра Флагстаффа… города с населением почти 100 000 человек. Простые действия могут иметь большое значение для сохранения вида на Млечный Путь для будущих поколений. (Чтобы узнать больше о том, что вы можете сделать для борьбы со световым загрязнением, ознакомьтесь с отличной работой, проделанной замечательными людьми из Международной ассоциации темного неба.)
Вид на Млечный Путь над Кратерным озером в южном Орегоне. У горизонта виден слой дыма от лесных пожаров в Орегоне и Калифорнии в 2020 году.
Нравится:
Нравится Загрузка…
Эта запись была опубликована 26 сентября 2020 г. Заком Ширлом. Он был подан в разделы «Астрофотография», «Ночные пейзажи», «Наука» и отмечен тегами «адаптация к темноте», «световое загрязнение», «млечный путь», «ночное небо», «ночное видение», «фотография».
Вот как выглядит черная дыра в центре Млечного Пути | Наука
Первое в истории изображение черной дыры в Млечном Пути
Сотрудничество с телескопом Event Horizon
На расстоянии около 27 000 световых лет от нас находится массивный астрофизический объект, примерно в четыре миллиона раз превышающий массу нашего Солнца, окруженный вихрями сверхгорячих газов. Существование этой сверхмассивной черной дыры под названием Стрелец A* предполагалось на протяжении десятилетий, поскольку астрономы наблюдали близлежащие звезды, вращающиеся вокруг чего-то невидимого, компактного и очень массивного в центре Млечного Пути. Но они никогда не видел , что это такое — до сих пор.
Сегодня на пресс-конференции астрономы представили первое изображение этой сверхмассивной черной дыры — оранжево-желтого пончика с темным центром. «Наконец-то мы увидели нашу собственную черную дыру», — говорит в интервью Анджело Рикарте, сотрудник EHT и астрофизик из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов. «Лучшее понимание этой черной дыры в центре нашей галактики поможет нам понять историю нашего космического происхождения».
Объявление представляет собой работу более чем 300 исследователей из 80 учреждений, включая Смитсоновскую астрофизическую обсерваторию по всему миру, которые превратили сеть телескопов в обсерваторию размером с планету, известную как Телескоп Горизонта Событий (EHT).
«Наш телескоп должен быть почти таким же большим, как Земля», — сказал на мероприятии Винсент Фиш, астроном из обсерватории Хейстек Массачусетского технологического института и сотрудник EHT. Для этого команда соединила более полудюжины телескопов по всему миру, используя технику, называемую интерферометрией. «Сопоставив их сигналы и изучив полученные данные, мы можем реконструировать изображения источника. Чем больше телескопов, тем лучше».
Изображение дает более полное представление о тайнах черных дыр и еще раз подтверждает давнюю теорию относительности Эйнштейна. Несмотря на свое название, сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики довольно мала в ночном небе. С Земли «это все равно, что искать теннисный мяч на Луне», — говорит космолог из Университета Центральной Флориды Джеймс Куни, который не имеет отношения к недавнему объявлению.
Наблюдения сети телескопов EHT сгенерировали 3,5 петабайта данных, что эквивалентно 100 миллионам видео TikTok, которые были объединены с помощью сложного компьютерного алгоритма. Данные были настолько огромными, что для их передачи через Интернет потребовались бы годы, поэтому команда отправила жесткие диски в разные места по всему миру для анализа.
Поскольку черные дыры поглощают все вокруг себя, включая свет, эти изображения нельзя назвать традиционными фотографиями. Вместо этого они являются изображениями тени черной дыры. Когда перегретый материал вращается вокруг черной дыры, он светится и светится. Сверхмассивная черная дыра отбрасывает тень на этот светящийся, поглощённый газ.
Ученые EHT использовали аналогичную технику для создания первых изображений горизонта событий черной дыры M87*, опубликованных в 2019 году.. Но сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути совсем другая; он намного меньше, и газ вращается вокруг него гораздо быстрее. Захват изображения был «немного похож на попытку сделать четкий снимок щенка, быстро преследующего свой хвост», — сказал ученый EHT Чи-Кван Чан из Аризонского университета.
Команда столкнулась с другими проблемами, такими как наблюдение за черной дырой через атмосферу Земли и турбулентным газом нашей галактики. Исследователи из EHT собрали десятки тысяч изображений и проанализировали их. «Усредняя эти изображения вместе, мы можем выделить общие черты, появляющиеся на большинстве из них, и здесь четко выделяется яркое кольцо», — сказала Кэти Боуман из EHT из Калифорнийского технологического института, которая считает, что вычислительная мощность изображений помогает преодолеть эти препятствия.
Изображения Стрельца A* вместе с предыдущими изображениями черной дыры M87* дают ученым больше данных для изучения черных дыр. M87* находится намного дальше от Земли и более чем в 1000 раз больше, чем Стрелец A*, что дает ученым возможность сравнить их. Они могут более внимательно изучить, как газы ведут себя вокруг черных дыр, и понять, как ведет себя гравитация в экстремальных условиях, например, вблизи черных дыр.
Наблюдения также дают ученым возможность проверить теорию относительности Эйнштейна. Оба изображения двух черных дыр выглядят одинаково, потому что они являются следствием гравитации. Согласно Эйнштейну, пространство-время — или ткань нашей Вселенной — трансформируется вокруг черных дыр точно так же, независимо от их массы, и может предсказать размер отбрасываемой тени. Изображения двух черных дыр, несмотря на различия в размерах, выглядят практически одинаково.
«Это то, что мы надеялись найти, учитывая предсказания общей теории относительности Эйнштейна, — сказал на пресс-конференции Ферьял Озель, ученый EHT из Аризонского университета. «Именно благодаря этому факту мы можем использовать эти новые наблюдения, изображение [Стрельца А*] для выполнения одной из самых сильных проверок общей теории относительности на сегодняшний день».
Изображение черной дыры в центре нашей галактики — не последнее наблюдение, запланированное командой EHT. В марте 2022 года исследователи начали крупную наблюдательную кампанию, в ходе которой к массиву было добавлено больше телескопов, направленных на создание изображений горизонтов событий черных дыр с более высоким разрешением и даже фильмов.