Содержание
Астрономы обнаружили одну из самых больших структур, которые когда-либо видели в Млечном Пути
Ученые обнаружили огромную нить атомарного водорода, которую назвали «Мэгги». Она находится на расстоянии 55 тысяч световых лет от Земли и ее размеры поражают.
Related video
Международная группа ученых во главе с астрономами из Института астрономии Макса Планка в Млечном Пути обнаружили огромную структуру, которую назвали «Мэгги». Это нить атомарного водорода, которая является одной из самых длинных структур, которые когда-либо наблюдали астрономы в нашей галактике. «Мэгги» имеет следующие размеры: длина — 3 900 световых лет, ширина — 130 световых лет, сообщает ScienceAlert.
Руководил новым исследованием космоса, к которому присоединилась группа ученых из разных университетов и научно-исследоваетльских институтов мира, Джонас Сайед из Института астрономии Макса Планка.
С помощью данных, полученных радиоастрономической обсерваторией VLA имени Карла Янски, которая находится в США, ученые изучали формирование молекулярных облаков, превращение атомарного водорода в молекулярный и другие вопросы касательно звездообразования.
Участок Млечного Пути, который был снят камерой космического телескопа Gaia (вверху). Прямоугольником выделено расположение нити «Мэгги». Внизу показано изображение распределения атомарного водорода в условных цветах, красная линия показывает нить «Мэгги»
Фото: ScienceAlert
В результате наблюдений, ученые обнаружили гигантскую структуру, одну из самых больших, которую видели в Млечном Пути. В то время как самые большие из известных облаков молекулярного газа обычно имеют в длину около 800 световых лет, нить атомарного водорода под названием «Мэгги» имеет размер: 3 900 световых лет в длину и в ширину 130 световых лет. Ученые пришли к выводу, что в нити атомарного водорода присутствует 8% молекулярного водорода. Именно из облаков, состоящих из молекулярного водорода и появляются новые звезды.
«Наше новое исследование подтвердило наблюдения Хуана Солера из Венского университета, который еще год назад предположил, что эта нить из газа является одной структурой», — говорит Сайед.
Во время исследования, ученые заметили, что атомарный и молекулярный водород встречаются вместе в опредленных участках. Они предположили, что именно в этих местах атомарный водород будет превращаться в молекулярную форму.
«Еще нужно узнать очень много информации об этой структуре. В ближайшем будущем в этом нам помогут космический телескоп Джемса Уэбба и самый большой радиоинтерферометр на Земле SKA», — говорит Сайед.
Именно благодаря Солеру эта нить из водорода и получила свое «имя». Ученый назвал структуру Рио Магдалена, в честь реки в его родной Колумбии. По-английски это имя звучит как Маргарет или Мэгги.
Напоминаем, что поток звездного газа врежется в Млечный Путь раньше ожидаемого. Магелланов поток движется к нашей галактике и при столкновении изменит ландшафт ночного неба.
Как сообщал Фокус, ученые полагают, что историю нашей галактики, возможно, придется переписать. Ведь галактики, которые считались постоянными компаньонами Млечного Пути, оказались новичками в нашей галактической среде.
Изображения самых красивых галактик во Вселенной
Галактики — одни из самых красивых и величественных небесных тел во Вселенной.
Эти скопления звезд, пыли и газа являются местами рождения звезд и планет. Они являются для Вселенной тем же, чем континенты являются для Земли. Без лишних слов, вот список и фотографии самых красивых галактик во Вселенной.
Галактика Arp 273
Галактика Arp 273 представляет собой пару из двух галактик: UGC 1810 и UGC 1813. Эти две галактики расположены в созвездии Андромеды.
Они находятся на расстоянии около 300 миллионов световых лет от Земли.
Астрономы предполагают, что UGC 1813, меньшая из двух, пересекла внешние рукава UGC 1810, придав паре форму розы.
Прохождение вызвало высокую концентрацию газа в галактике UGC 1810. Обогатившись новым материалом и газом, она позволила создать множество новых звезд. Эта интенсивная звездная активность характеризуется высокой концентрацией голубого цвета, который выявляет области, богатые горячими, светящимися молодыми звездами.
Эта пара галактик была впервые каталогизирована в Атласе особых галактик, опубликованном в 1966 году. Впервые опубликованный в 1966 году американским астрономом Халтоном Арпом, этот каталог задумывался как атлас необычных и своеобразных галактик.
Последующие исследования по этой теме и изображения, полученные «Хабблом» с 1990-х годов, показали, что форма многих из этих галактик является результатом взаимодействия и контактов между двумя галактиками, что приводит к деформации или слиянию галактик в одну.
Спиральная галактика Сомбреро
Галактика Сомбреро — это название, данное спиральной галактике M104. Галактика Сомбреро была открыта в 1781 году французским астрономом Пьером Мешеном, помощником астронома Шарля Мессье.
На небе ее можно увидеть в созвездии Девы. Галактика M104 расположена на расстоянии около 28 миллионов световых лет от Земли. При диаметре 49 000 световых лет она более чем в два раза меньше нашего Млечного Пути.
Уникальный внешний вид этой галактики обусловлен густым пылевым облаком, которое образует внешнее кольцо галактики.
Этот богатый звездами регион является местом интенсивной деятельности по строительству звезд.
Наблюдения космического телескопа «Хаббл» показывают, что в центре этой галактики находится сверхмассивная черная дыра, масса которой, по оценкам, в 1 миллиард раз превышает массу нашего Солнца.
Галактика M 106
Галактика M106, также обозначаемая NGC4258, является спиральной галактикой, открытой в 1781 году французским астрономом Пьером Мешеном, помощником Шарля Мессье. В отличие от других туманностей в каталоге Мессье (к которому относятся галактики с названиями, начинающимися на М), эта была добавлена гораздо позже, в 1947 году, канадским астрономом Хелен Сойер Хогг.
M106 находится в созвездии Гончие Псы. Приблизительно 130 000 световых лет в поперечнике, по размеру она очень похожа на наш Млечный Путь.
Она находится на расстоянии около 23,5 миллионов световых лет от Земли.
Инфракрасные изображения галактики выявили дополнительную пару рукавов, видимых на снимке красным цветом. Астрономы связывают эти рукава с наличием сверхмассивной черной дыры в центре этой галактики.
Спиральная галактика с перемычкой M 100
Эта сказочная галактика, названная М100, была открыта 15 марта 1781 года французским астрономом Пьером Мешеном. Его друг Шарль Мессье наблюдал ее месяц спустя и включил в свой каталог туманностей и небесных объектов.
Галактика M100 расположена в созвездии Волосы Вероники. Ее расстояние от Земли оценивается примерно в 66 миллионов световых лет.
Диаметр ее оценивается примерно в 145 000 световых лет. Поэтому по размеру она очень похожа на наш Млечный Путь.
В центре этой галактики находится сверхмассивная черная дыра с предполагаемой массой от 3,4 до 7,4 миллионов солнечных масс! Это в 3,4-7,4 миллиона раз больше массы нашего Солнца.
Галактика Чёрный Глаз
Галактика Чёрный Глаз (Мессье 64) была открыта британским астрономом Эдвардом Пиготтом в марте 1779 года.
Она расположена в созвездии Волосы Вероники.
По оценкам, она находится на расстоянии около 17 миллионов световых лет. Она характеризуется непрозрачными газовыми облаками, которые видны на снимке и которые скрывают присутствие миллиардов звезд.
Эта галактика также характеризуется особым явлением. Внутренний и внешний диски вращаются не в одном направлении. Они вращаются в противоположных направлениях, в результате чего образуются области плотного газа и активного звездообразования.
Галактика Андромеды
Галактика Андромеды также известна как галактика М31. Андромеда — ближайшая галактика к Млечному Пути. Она расположена на расстоянии около 2,5 миллионов световых лет от Земли.
Она простирается на 220 000 световых лет от края до края и содержит около 1 триллиона звезд! Она примерно на 25% больше нашего Млечного Пути.
Ожидается, что через 4,5 миллиарда лет она столкнется с нашей галактикой, приближаясь к ней со скоростью чуть более 110 км в секунду.
Спиральная галактика NGC 2207 / IC 2163
Как следует из этого изображения, две галактики на фотографии ведут титаническую битву.
Галактики NGC 2207 и IC 2163 сталкиваются в галактическом вихре.
По оценкам астрономов, через несколько миллиардов лет останется только одна из этих галактик.
Эти две галактики расположены на расстоянии около 130 миллионов световых лет от Земли, в созвездии Большой Пёс.
Спиральная галактика UGC 2885
Галактика UGC 2885 расположена на расстоянии около 232 миллионов световых лет от Земли в созвездии Персея.
Эта галактика имеет огромные размеры. При диаметре 416 000 световых лет она в два раза больше Млечного Пути и содержит в 10 раз больше звезд, или около 1 триллиона звезд.
UGC 2885 — одна из крупнейших известных спиральных галактик.
На небе она расположена в созвездии Персея.
Галактики Антенны
Эти потрясающие изображения галактик Антенны (NGC 4038/NGC 4039) были получены с помощью космических телескопов Хаббл, Чандра и Спитцер.
Эта пара галактик была открыта в 1785 году британским астрономом Уильямом Гершелем.
Расположенная на расстоянии 45 миллионов световых лет от нас, эта пара галактик состоит из двух галактик, столкнувшихся несколько миллионов лет назад.
В течение нескольких миллионов лет ядра этих двух галактик столкнутся. В результате образуется эллиптическая галактика.
Линзовидная галактика Колесо Телеги
Галактика Колесо Телеги (ESO 350-40) была открыта в 1941 году астрофизиком Фрицем Цвикки. Считается, что ее необычная форма является результатом столкновения с другой галактикой. Считается, что это событие произошло около 200 миллионов лет назад.
В результате столкновения по галактике прошла ударная волна. Ударная волна должна была пройти через галактику и образовать внешнее кольцо с рукавами, прикрепленными к центру, подобно спицам колеса.
Размер диаметра галактики Колесо Телеги составляет около 150 000 световых лет, что делает ее похожей по размеру на наш Млечный Путь. Она находится на расстоянии около 500 миллионов световых лет от Земли.
Галактика NGC 3147
Галактика NGC 3147 — это спиральная галактика, ориентация которой позволяет нам любоваться каждой из ее граней. Галактика была открыта в 1785 году британским астрономом Уильямом Гершелем.
На небе она расположена в созвездии Дракон.
По размеру она похожа на нашу собственную галактику, ее диаметр составляет около 145 000 световых лет. Она находится на расстоянии около 130 миллионов световых лет от Земли.
При взгляде на интенсивно светящийся центр этой галактики может показаться, что это не так, но в центре NGC 3147 обитает гигантская сверхмассивная черная дыра. Интенсивный свет, видимый на снимке, является характерным признаком так называемой категории активных галактик.
Линзовидная галактика Центавр A
Галактика Центавр А, также известная как NGC 5128, была открыта в 1826 году шотландским астрономом Джеймсом Данлопом.
Эта относительно близкая к Земле галактика восхитительна со всех сторон! Она расположена всего в 11 миллионах световых лет от нашей планеты.
Чрезвычайная яркость, которую можно увидеть на этом изображении, не является иллюзией. На самом деле это пятая по яркости галактика, видимая на небе.
Астрономы подозревают, что особая форма этой галактики является результатом столкновения с другой галактикой.
Центавр А — радиогалактика. Особенность этого типа галактик состоит в том, что они излучают большую часть своей энергии в рентгеновских лучах и радиоволнах. В отличие от этого, большая часть энергии классических галактик исходит от материи, газа и пыли, из которых они состоят.
Галактика NGC 691
Расположенная на расстоянии около 120 миллионов световых лет в созвездии Овен, галактика NGC 691 является одной из многих галактик, открытых в 1786 году астрономом Уильямом Гершелем.
Ее размер составляет около 130 000 световых лет.
Спиральная галактика с перемычкой NGC 1559
Эта галактика также была открыта в 1826 году астрономом Джеймсом Данлопом.
На небе она расположена в созвездии Сетка, на расстоянии около 50 миллионов световых лет от Земли.
Эта галактика уникальна тем, что она не принадлежит ни к одному скоплению галактик и поэтому не подвержена гравитационным силам соседей.
Спиральная галактика с перемычкой NGC 2608
NGC 2608 — спиральная галактика, похожая на наш Млечный Путь. Этот тип галактик характеризуется наличием рукавов, прикрепленных к стержню из звезд, проходящему через центр галактики.
NGC 2608 находится на расстоянии около 93 миллионов световых лет от Земли.
Впервые она была замечена в марте 1785 года британским астрономом немецкого происхождения Уильямом Гершелем.
Ее размер составляет около 62 000 световых лет.
Спиральная галактика с перемычкой NGC 5468
NGC 5468 — спиральная галактика, открытая в марте 1785 года астрономом Уильямом Гершелем.
Расположенная на расстоянии около 140 миллионов световых лет от Земли, эта галактика находится в созвездии Дева.
Размер NGC 5468 оценивается примерно в 110 000 световых лет в поперечнике. По размеру она схожа с нашим Млечным Путем.
Спиральная галактика с перемычкой NGC 5643
Находится в созвездии Волк, примерно в 60 миллионах световых лет от нашей планеты.
Она была открыта астрономом Джеймсом Данлопом в 1826 году.
Чтобы получить такое прекрасное изображение, Хабблу пришлось направить свое зеркало на NGC 5643 в общей сложности в течение девяти часов.
Спиральная галактика с перемычкой NGC 2525
Спиральная галактика NGC 2525 была открыта и каталогизирована астрономом Уильямом Гершелем в 1791 году.
Эта галактика расположена в созвездии Корма и находится на расстоянии около 70 миллионов световых лет от Земли.
Ее размер составляет около 63 000 световых лет.
В 2018 году она стала ареной невероятной сверхновой звезды, видимой слева на фотографии.
Спиральная галактика M51
Расположенная на расстоянии около 23 миллионов световых лет от Земли, галактика M51 также известна как галактика Водоворот в созвездии Гончие Псы.
Эта красивая спиральная галактика была открыта в 1774 году французским астрономом Шарлем Мессье.
Рядом с ней находится карликовая галактика NGC 5195 или M51b.
На небе эти две галактики расположены в созвездии Гончие Псы.
Размер большей из них оценивается примерно в 76 000 световых лет в поперечнике.
Галактика Боде
Эта великолепная спиральная галактика была впервые замечена в 1774 году немецким астрономом Иоганном Элертом Боде. Однако она входит в каталог Мессье с момента ее повторного открытия в 1780 году Пьером Мешаном, помощником французского астронома Шарля Мессье.
Галактика относительно небольшая, ее диаметр составляет около 87 000 световых лет, что чуть больше половины размера нашего Млечного Пути.
Расположенная на расстоянии около 12 миллионов световых лет от нашей планеты в небе, она находится в созвездии Большая Медведица.
По данным НАСА, в центре галактики обитает сверхмассивная черная дыра, масса которой в 70 миллионов раз превышает массу нашего Солнца.
Спиральная галактика M82
Из-за их близости M82 была открыта в ту же ночь, что и предыдущая галактика. При диаметре 42 000 световых лет она примерно вдвое меньше M81.
Сосед М81, М82 также расположен примерно в 13 миллионах световых лет от Земли.
Согласно информации, полученной космическим телескопом «Хаббл», центральные области этой галактики являются местом интенсивного производства звезд. Фактически, эти регионы, как говорят, создают новые звезды со скоростью в 10 раз выше, чем в галактике Млечный Путь.
Красивое красное свечение, наблюдаемое на снимке, свидетельствует о наличии водородных облаков.
Галактика M96
Известная также как NGC 3368, M96 — это спиральная галактика, расположенная на расстоянии около 41 миллиона световых лет от нашей галактики.
Она была открыта в 1781 году французским астрономом Пьером Мешеном.
Галактику М96 диаметром около 93 000 световых лет можно наблюдать в созвездии Льва.
Считается, что в центре этой галактики находится сверхмассивная черная дыра.
Галактика Млечный Путь
Как мы можем не упомянуть наш звездный дом. Млечный Путь — это галактика, в которой мы родились. Ученые оценивают ее возраст примерно в 13,5 миллиардов лет. Таким образом, это довольно старая галактика. (Возраст Вселенной составляет около 13,8 млрд. лет)
Согласно существующим моделям, наша галактика относится к категории спиральных галактик.
Она содержит от 100 до 400 миллиардов звезд.
Ее размер составляет от 100 000 до 150 000 световых лет.
Через несколько миллиардов лет Галактика Андромеды и наша галактика столкнутся. Они станут единой эллиптической галактикой.
Галактика Млечный Путь | Обсерватория Лас-Кумбрес
Структура и состав
Галактика, в которой мы живем, называется Млечный Путь и представляет собой спиральную галактику с перемычкой, состоящую как минимум из 100 миллиардов звезд. Его диаметр составляет примерно 100 000 световых лет, а толщина — около 1000 световых лет. У него есть центральная выпуклость диаметром около 10 000 световых лет. Наша Солнечная система находится примерно на трети пути к краю Галактики от центральной выпуклости. Если бы Солнечная система находилась внутри выпуклости, ночью мы могли бы видеть миллион звезд таких же ярких, как Сириус (самая яркая звезда на нашем ночном небе). Ночное небо было бы настолько ярким, что казалось бы не сильно отличающимся от дневного. Солнце и Солнечная система находятся в пределах диска толщиной 1000 световых лет, а мы всего лишь около 95 световых лет от центральной плоскости.
Галактика Млечный Путь в представлении художника.
Диск нашей галактики кажется голубым, потому что в нем много молодых горячих звезд главной последовательности классов O и B. Диск содержит газ и пыль, из которых могут образовываться звезды. Центральная выпуклость нашей галактики кажется желтой или красноватой, потому что она содержит много красных гигантов и красных сверхгигантов, но не содержит короткоживущих голубых звезд O и B. Это показывает, что в центральной выпуклости не происходит активного звездообразования. Звезды в диске Галактики, как правило, более молодые, звезды населения I, которые вращаются вокруг центральной выпуклости вдоль путей внутри диска. Звезды и шаровые скопления в гало нашей галактики — это очень старые звезды населения II. Они вращаются вокруг Галактики по траекториям, наклоненным под случайными углами к диску. Многие из одиночных звезд в гало вращаются вокруг галактики с очень высокими скоростями относительно Солнца и называются высокоскоростными звездами.
В центре Галактики Млечный Путь находится сверхмассивная черная дыра. Область, в которой расположена черная дыра, называется Стрельцом А* (произносится как «звезда»). Саму черную дыру нельзя наблюдать отчасти потому, что она не излучает света, а отчасти потому, что между нами и этой областью слишком много газа и пыли, чтобы мы могли ее наблюдать. Звезды вокруг Стрельца A* движутся с такой огромной скоростью, что астрономы знают, что он должен быть невероятно массивным. Оценки показывают, что она должна быть как минимум в 3,7 миллиона раз массивнее нашего Солнца. Однако он очень компактен и имеет диаметр не более 45 а.е. (6,7 миллиарда км).
Астрономы считают, что только около 10% массы нашей галактики составляют звезды, газ и пыль. Они подозревают, что материи должно быть больше, чем мы можем видеть, из-за того, как вращается галактика. Если бы все звезды в нашей галактике вращались вокруг массивного объекта в центре, как планеты в Солнечной системе вращаются вокруг Солнца, то звезды ближе к краю галактики должны вращаться медленнее, чем звезды ближе к центру. , точно так же внешние планеты вращаются медленнее, чем внутренние. Вместо этого звезды у края нашей галактики вращаются почти с той же скоростью, что и звезды ближе к центру. Чтобы произвести такое движение, галактика должна содержать гораздо больше массы, чем мы можем видеть. Астрономы предполагают, что эта дополнительная масса является темной материей. Эта материя невидима, не излучает электромагнитное излучение и до сих пор ускользала от обнаружения.
Существует несколько альтернативных теорий изучения темной материи. Эти теории предполагают, что дополнительной материи нет, но что наше понимание гравитации является неполным или неадекватным в больших масштабах, и таким образом можно объяснить движение звезд в нашей галактике. До сих пор ни одна из альтернативных теорий не смогла объяснить наблюдения так четко, как темная материя, а темная материя является более широко принятой теорией.
Галактические координаты
Галактическая система координат — это способ описания положения объекта в Галактике Млечный Путь относительно Солнца. Галактическая долгота измеряется в градусах против часовой стрелки от направления к галактическому центру и идет от 0 до 360°. Галактическая широта измеряется в положительных градусах выше или в отрицательных градусах ниже галактической плоскости и варьируется от 0 до 90° выше и от 0 до -90° ниже плоскости. Эта система координат не дает информации о расстоянии до объекта, поэтому многие объекты могут иметь одинаковые галактические координаты, находясь на одном луче зрения, но находясь на разных расстояниях от нас.
Движение
Диск Галактики Млечный Путь вращается, и все звезды и пыль в диске движутся с довольно постоянной скоростью. Из-за этого звезды внутри орбиты Солнца совершают путешествие вокруг выпуклости быстрее, чем мы. Звезды за пределами орбиты Солнца совершают путешествие медленнее. Наша галактика не похожа на вращающийся компакт-диск или DVD-диск, где разные точки на компакт-диске движутся с разной скоростью, но всегда совершают оборот за одно и то же время. В нашей галактике все звезды в диске движутся почти с одинаковой скоростью, поэтому звездам, расположенным ближе к краю, потребуется больше времени, чтобы совершить оборот вокруг галактики, поскольку им нужно пройти большее расстояние.
Спиральные рукава в нашей галактике могут быть волнами плотности, похожими на рябь, которая образуется, когда камень падает в бассейн с водой. Спиральные рукава — это области с большей плотностью газа, пыли и звезд, а также области, где происходит звездообразование.
Окрестности
Галактика Млечный Путь является вторым по величине членом скопления из более чем 30 галактик, называемого Местной группой. Самый крупный член местной группы — Галактика Андромеды, а третий по величине — галактика Треугольника. Большинство других галактик Местной группы представляют собой карликовые сфероидальные и карликовые эллиптические галактики гораздо меньшего размера.
Наша Местная группа входит в сверхскопление Девы, которое включает более 100 галактик и скоплений и имеет размер более 100 миллионов световых лет в поперечнике. Наше сверхскопление движется со скоростью около 600 км/сек к очень массивному сверхскоплению, называемому Великим Аттрактором. Как правило, сверхскопления не связаны друг с другом гравитационно и удаляются друг от друга из-за расширения Вселенной.
История открытия
В 1700-х годах астрономы начали подозревать, что Млечный Путь представляет собой диск из звезд, который полностью окружает нас. Однако долгое время астрономы считали, что наше Солнце находится в центре Галактики. Астрономы, в том числе Гершель и Каптейн, подсчитали звезды в Млечном Пути, и оказалось, что их одинаковое количество во всех направлениях, что привело их к выводу, что мы находимся в центре. Чего они не учли, так это межзвездного вымирания; пыль и газ по всей нашей галактике заслоняли их обзор. Эта пыль действует как туман, и на самом деле они наблюдали только самые близкие звезды. Вид сквозь нашу галактику затенен пылью и газом, но наш вид из плоскости Галактики имеет очень небольшое межзвездное поглощение.
В 1920 году астроном Харлоу Шепли изучал переменные звезды типа RR Лиры в шаровых скоплениях, вращающихся вокруг нашей галактики. Он смог использовать переменные звезды RR для определения расстояний до 93 шаровых скоплений и понял, что они находятся намного дальше, чем предполагалось, а некоторые из них находятся на расстоянии до 100 000 световых лет. Он также понял, что почти все наблюдаемые им шаровые скопления были в направлении Стрельца. Он пришел к выводу, что шаровые скопления вращаются вокруг центра нашей галактики, то есть не там, где находятся Земля и Солнце, а в направлении Стрельца. Он оценил расстояние до центра нашей Галактики, но, поскольку в то время межзвездное поглощение не было хорошо изучено, он ошибся в 2 раза. Теперь мы знаем, что расстояние до центра Галактики составляет около 26 000 световых лет. + или — 3000 световых лет.
Примерно в это же время астрономическое сообщество разделилось во мнениях относительно природы того, что они называли спиральными туманностями. Харлоу Шепли был членом группы, которая утверждала, что это структуры внутри нашей галактики. Другие предположили, что эти туманности были «островными вселенными», вращающимися системами звезд, очень похожими на нашу галактику. Только когда Эдвин Хаббл обнаружил переменные цефеиды в некоторых из этих спиральных туманностей, на этот вопрос можно было ответить. Переменные цефеид, как и переменные RR Lyrae, можно использовать для измерения расстояний в космосе. Оказалось, что эти спиральные структуры находятся на расстоянии многих миллионов световых лет, и уж точно не более мелкие структуры в нашей галактике.
Сколько вещества в световом году?
Млечный Путь — очень большое место. Наша галактика, измеренная из конца в конец, имеет диаметр от 100 000 до 180 000 световых лет (31 000–55 000 парсеков). И он чрезвычайно густонаселен, по оценкам, в нем содержится от 100 до 400 миллионов звезд. А по последним оценкам, в Млечном Пути насчитывается целых 100 миллиардов планет. И наша галактика — всего лишь одна из триллионов во Вселенной.
Итак, если бы мы разобрали его, сколько материи мы бы там обнаружили? Чтобы оценить, сколько их в целом, потребуется серьезная математика и невероятные цифры. Но как насчет одного светового года? Как наиболее часто используемая единица измерения расстояний между звездами и галактиками, определение того, сколько вещества можно найти в пределах одного светового года (в среднем), является хорошим способом получить представление о том, что там находится.
Световой год:
Несмотря на то, что название немного сбивает с толку, вы, вероятно, уже знаете, что световой год — это расстояние, которое свет проходит за год. Учитывая, что скорость света была измерена до 299 792 458 м / с (1080 миллионов км / ч; 671 миллион миль в час), расстояние, которое свет проходит за один год, довольно велико. В общей сложности один световой год составляет 9 460 730 472 580,8 километров (5 878 625 373 183,6 миль).
Диаграмма, показывающая расстояние, которое свет проходит между Солнцем и Землей. Предоставлено: Wikipedia Commons/Brews ohare
Итак, чтобы определить, сколько вещества содержится в световом году, нам нужно взять это расстояние и превратить его в куб, длина каждой стороны которого составляет один световой год. Представьте себе этот гигантский объем пространства (некоторым из нас трудно представить себе) и представьте, сколько «вещей» там будет. И не просто «материал», в смысле пыли, газа, звезд или планет. Насколько там ничего нет, как в пустом космическом вакууме?
Ответ есть, но все зависит от того, куда вы поставите свой гигантский куб. Измерьте его в ядре галактики, и вы увидите, что звезды жужжат повсюду. Возможно, в сердце шарового скопления? В туманности звездообразования? Или, может быть, в пригороде Млечного Пути? Между галактиками также существуют большие пустоты, в которых почти ничего нет.
Плотность Млечного Пути:
Здесь не обойтись без математики. Во-первых, давайте вычислим среднюю плотность Млечного Пути, а затем исходим из нее. Его диаметр составляет от 100 000 до 180 000 световых лет, а толщина — 1000 световых лет. По словам моего приятеля и знаменитого астронома Фила Плейта (из Bad Astronomy), общий объем Млечного Пути составляет около 8 триллионов кубических световых лет.
А общая масса Млечного Пути составляет 6 x 10 42 килограмма (это 6 000 триллионов триллионов триллионов метрических тонн или 6 610 триллионов триллионов триллионов тонн США). Разделите их вместе, и вы получите 8 x 10 29 килограмма (800 триллионов триллионов метрических тонн или 881,85 триллиона триллионов тонн США) за световой год. Это восьмерка с 29 нулями. Звучит много, но на самом деле это эквивалентно 0,4 солнечной массы — 40% массы нашего Солнца.
Миллионы сияющих звезд из самой яркой части Млечного Пути — региона, настолько густого звездами, что на картинке почти не видно темного неба. Кредит: ЕСО
Другими словами, в среднем через Млечный Путь на каждый кубический световой год приходится около 40% массы Солнца. Но в среднем кубическом метре всего около 950 аттограммов, что составляет почти один фемтограмм (квадриллионную часть грамма вещества), что довольно близко к нулю. Сравните это с воздухом, который имеет массу более килограмма на кубический метр.
Справедливости ради следует отметить, что в самых плотных областях Млечного Пути — например, внутри шаровых скоплений — вы можете получить плотность звезд в 100, а то и в 1000 раз больше, чем в нашей области галактики. Звезды могут сближаться на расстояние, равное радиусу Солнечной системы. Но в обширных межзвездных пропастях между звездами плотность значительно падает. В межзвездном пространстве всего несколько сотен отдельных атомов на кубический метр.
И в межгалактических пустотах; в пропасти между галактиками всего несколько атомов на метр. Нравится вам это или нет, большая часть Вселенной довольно близка к пустому пространству, и между всеми звездами, галактиками, скоплениями и суперскоплениями можно найти лишь следовые количества частиц пыли или газа.
Итак, сколько всего в световом году? Все зависит от того, куда вы смотрите, но если вы разбросаете всю материю вокруг, встряхнув Вселенную, как снежный шар, ответ будет очень близок к нулю.
Мы написали много интересных статей о галактике Млечный Путь в Universe Today.