Сколько звезд в галактике: Из каких звезд состоит Млечный Путь – Статьи на сайте Четыре глаза

Содержание

описание, состав и интересные факты. Космос, галактика, Млечный путь

Звезды – это шары газа (очень горячего), по своим размерам во много раз превышающие размеры нашей с вами Земли. В зависимости от температуры могут быть: голубыми, желтыми или красными. Они настолько удалены от нас, что в результате мы видим их просто светящимися точками. Собираясь в огромные группы, состоящие из десятков миллионов звезд, они образуют огромных размеров галактики.

К данному типу относятся космические системы, обладающие слишком маленьким размером, чтобы иметь возможность образовать спиральную форму, которая есть у таких довольно крупных звездных систем, как Андромеда или Млечный Путь. Как правило, она вмещает в себя всего около десяти миллионов звезд, и если сравнивать ее с такой системой как Млечный Путь, относящийся к спиральному типу, то он значительно массивнее по своим размерам и внутреннему скоплению небесных тел.

Млечный путь и скопление галактик

Нашу звездную систему, как правило, называют просто Галактикой или часто говорят “галактика Млечный путь”. Она считается космической системой спирального типа, однако, некоторые астрономы делают предположения, что она может быть просто пересечена иной спиральной галактикой.

Трехмерная модель Млечного пути

Как звезды собираются в скопления, так и галактики собираются в группы, а мощные группы скоплений называют сверхскоплениями. Наш Млечный путь входит в скопление под названием Местная группа. Это скопление содержит около трех десятков галактик различного размера и типа, а наш Млечный путь — считается одной из самых крупных. На данный момент практически ответить на вопрос — сколько звезд в нашей галактике точно нельзя, но астрономы оценивают количество светил в 200-400 миллиардов в зависимости от способа подсчета.

Можно ли сосчитать?

Еще в древности, астрономы изучали нашу вселенную и пытались сосчитать количество звезд, которые тогда казались лишь недвижимыми точками на небе. Прошло много лет, но желание сосчитать их не угасло и по сей день. В составе Млечного пути на данном этапе, насчитано более двухсот миллиардов звезд, которые, подобно людям, рождаются и умирают, а из их остатков снова зарождаются абсолютно новые звезды, при этом длительность их существования можно измерять миллионами и миллиардами лет. Тяжело представить, а еще труднее изучить каждую из них.

Одна страница в книге…

Сколько же может понадобиться времени, чтобы узнать — сколько звезд в нашей галактике? Ответ пока не знает никто. Можно точно утверждать лишь то, что, если бы представилась такая возможность — что можно было бы изучить каждую звездочку досконально и поместить всю информацию в книги. То описывая каждую, из двухсот или четырехсот миллиардов звезд и посвящать ей всего одну страницу, скорей всего, тома книг не поместились бы в самую большую библиотеку в мире.

Все когда-нибудь задумывались над тем, насколько велик и неизведан мир вокруг нас. Будучи частью неизмеримо огромной Вселенной, мы нередко и с любопытством задаем себе вопросы: «Насколько велика Вселенная?», «Из чего она состоит?», «Есть ли разумная жизнь, кроме нас?», «Сколько галактик во Вселенной?» и многие другие.

Эта статья стремится ответить на некоторые из них и расширить общие знания и представления о Вселенной и ее составляющих частях и системах.

Вселенная

Вселенная включает в себя все, что существует. От космической пыли до звезд-гигантов; от мельчайших атомов водорода до субъективных идей и абстрактных понятий. Все, что находится и функционирует в пространстве, является частью Вселенной.

Ее изучают разные науки. Физика, астрономия и космология — пионеры в изучении Вселенной в объективной реальности. Именно они пытаются дать ответы на вопрос о том, из чего состоит космос или сколько существует галактик во Вселенной. Философия с первых своих дней изучает Вселенную в субъективной реальности. Мать всех наук волнует не то, сколько галактик во Вселенной, а то, как она и ее восприятие влияют на нашу жизнь и развитие.

Учитывая невероятные размеры Вселенной и массу тел и веществ, находящихся в ней, неудивительно, что мы накопили огромное количество знаний; также неудивительно и то, что гораздо большее количество вопросов остается без ответа. Лишь небольшая часть Вселенной в определенный момент времени поддается физическому изучению, об остальном мы можем только догадываться. Прошлое и будущее Вселенной — лишь предположения и предсказания, а ее настоящее открыто нам лишь на крохотную долю.

Что мы точно знаем о ней?

Мы абсолютно уверены в том, что Вселенная огромна, и с большой долей вероятности можем утверждать, что она неизмерима. Для измерения расстояний между космическими объектами используется совершенно «вселенская» единица — световой год. Это расстояние, которое луч света способен преодолеть за год.

Вещество, из которого состоит Вселенная, окружает нашу планету как минимум на расстоянии 93 миллиардов световых лет. Для сравнения, наша галактика занимает место, которое можно преодолеть за 100 тысяч световых лет.

Ученые разделяют космическое вещество на скопление атомов — понятную и изученную физическую материю, которую называют также барионным веществом. Однако большую часть Вселенной занимает неизученная темная энергия, свойства которой неизвестны ученым. Также немалую часть видимого пространства Вселенной занимает темная или скрытая масса, которую ученые называют невидимым веществом.

Скопление барионного вещества образует звезды, планеты и другие космические тела, которые, в свою очередь, образуют галактики. Последние находятся в движении и удаляются друг от друга. Ответить на вопрос о том, сколько галактик во Вселенной, с точностью невозможно.

Что мы можем только предполагать?

Прошлое Вселенной и процесс ее образования точно неизвестны. Ученые предполагают, что возраст Вселенной составляет почти 14 миллиардов лет, и образовалась она после расширения сконцентрированного горячего вещества, которое в космологии называется Теорией Большого взрыва.

Все, на чем основываются главные теоретические модели эволюции Вселенной, ученые получают путем наблюдения за видимой нам ее частью. Насколько верна любая из ныне существующих моделей, доказать невозможно. Большинство ученых соглашаются с теорией расширения Вселенной — после «большого взрыва» космическое вещество продолжает свое движение от его центра.

Стоит помнить, что все эти модели — теоретические, и протестировать их на практике невозможно в силу множества причин. Поэтому стоит сконцентрироваться на доступных и проверенных знаниях, которые отвечают на вопросы о том, сколько звезд в галактике, и сколько галактик во Вселенной. Фото, сделанное с помощью современных технологий, под названием Хаббл (от Hubble Ultra Deep Field), позволяет увидеть расположение множества галактик на небольшой видимой части неба.

Что такое галактика?

Галактика — это скопление звезд, газа, пыли и скрытой массы. Гравитационное взаимодействие барионного вещества и темной космической массы объединяет галактику в плотно связанную группу космических тел. Галактики передвигаются с определенной скоростью, что подтверждает теорию расширения Вселенной, однако гравитационный центр галактики не позволяет движению Вселенной влиять на ее формирование. Все тела в галактике вращаются вокруг гравитационного центра.

Галактики могут быть различных типов, размеров и состоять из множества систем. Нет единого ответа на вопрос о том, сколько галактик во Вселенной, поскольку вариант существования двух идентичных галактик маловероятен. По типу они разделяются на:

  • эллиптические;
  • спиральные;
  • линзовидные;
  • с перемычкой;
  • неправильные.

По размеру галактики классифицируют как карликовые, средние, большие и гигантские. Однозначного ответа на вопрос о том, сколько систем в галактике, не существует, поскольку количество систем и звездных скоплений зависит от множества различных факторов, таких как гравитационное поле звезд, размер галактики, и многих других.

Масштабы галактик

Каждая галактика состоит из звездных систем, скоплений и межзвездных облаков. Несколько соседних галактик могут притягиваться друг к другу и образуют местную группу. В ней может быть от трех до 30 галактик различных типов и размеров.

Скопления местных групп, в свою очередь, формируют огромные звездные облака, которые называются сверхскоплениями галактик. Гравитационная взаимозависимость галактик по отношению к соседям из местной группы, так же как и из сверхскопления, основывается на взаимодействии атомов барионного вещества со скрытой материей.

Млечный Путь

Наша родная галактика — Млечный Путь — представляет собой спираль в форме диска с перемычкой. Ядро галактики составляют старые звезды — красные гиганты. Местную группу Млечный Путь разделяет с двумя соседними галактиками: туманностью Андромеды и галактикой Треугольника. Сверхскопление, к которому они принадлежат, называется Сверхскоплением Девы.

В местной группе Млечного Пути, кроме трех больших галактик, находится около 40 карликовых галактик-спутников, которые притягиваются более сильными гравитационными полями своих больших соседей. Черных дыр и пространств темной материи в сверхскоплении Девы может быть столько же, сколько галактик. В Млечном Пути абсолютно точное количество звезд неизвестно, но по самым приблизительным подсчетам их 200 миллиардов. Диаметр млечного пути составляет сто тысяч световых лет, а средняя толщина диска — тысяча световых лет.

Самые молодые звезды и их скопления находятся ближе к поверхности диска, в то время как центром ядра галактики, по предположениям ученых, является огромная черная дыра, вокруг которой очень высокая концентрация звезд. Главная звезда нашей системы — Солнце — расположена ближе к поверхности диска.

Солнечная система

Возраст Солнечной системы составляет 4,5 миллиарда лет, и расположена она в форме диска. Самым тяжелым элементом системы является ее центр — Солнце, на него приходится почти вся масса, что и обуславливает сильное гравитационное притяжение. Восемь планет, вращающихся вокруг него, составляют всего 0,14% от общей массы системы. Земля принадлежит к четырем маленьким планетам земной группы, наряду с Марсом, Венерой и Меркурием. Остальные планеты называются газовыми гигантами, поскольку состоят в большей мере из газов.

С Земли Млечный Путь кажется слабой, размытой полоской света, кочующей по созвездиям. Ярче и плотнее она выглядит в направлении Стрельца и Скорпиона, а бледнее и рассеяннее — в созвездиях Персея и Андромеды. Именно вокруг или внутри этого пятна сосредоточены самые яркие группы звезд.

ПОЛОСКА ЗВЕЗД

Мы видим лишь часть плоскости нашей Галактики. Если мы рассмотрим ее с разных сторон, то заметим звезды, простирающиеся на тысячи световых лет и настолько густо «рассыпанные», что они напоминают облака.

Галилео Галилей первым постиг подлинную природу Млечного Пути. Примерно в 1610 году один из созданных ученым телескопов дал ему возможность увидеть, что эти сияющие облака представляют собой бесчисленные звезды.

Однако для того, чтобы разобраться в структуре Галактики и понять, где мы в ней находимся, понадобилось гораздо больше времени. Сегодня мы знаем, что Млечный Путь представляет собой диск диаметром примерно 100 000 световых лет с большим эллиптическим балджем из звезд в центре толщиной примерно 15 000 световых лет и глубиной около 8000 световых лет.

Открытие Млечного пути

Еще в 1 755 году немецкий философ Иммануил Кант высказал предположение о том, что наша Солнечная система является частью огромного плоского тела из вращающихся звезд, появляющегося в виде Млечного Пути. Но первым, кто предпринял попытку измерить Галактику, стал Уильям Герш первооткрыватель Урана. Это произошло примерно в 1785 году. Карта Гершеля, составленная на основе подсчета количества звезд, сосредоточенных в различных частях неба, мало напоминает спираль. Лишь в 1920-х годах Якобус Каптейн в своей работе подробно описал Млечный Путь, который стал походить на известную нам сегодня систему. Однако еще в 1900 году голландский астроном-любитель Корнелис Истон предположил, что наша Галактика может напоминать спиральные туманности, которые часто можно наблюдать на небе.

НАШ СПИРАЛЬНЫЙ ДОМ

Диск состоит из звезд и облаков из пыли и газа. Каждый из этих компонентов вращается по собственной орбите вокруг центра. Может показаться, будто все звезды спирали сконцентрированы в ее рукавах, однако это впечатление обманчиво: на самом деле рукава — это районы, где идет образование звезд. У нашей Галактики два главных рукава, которые располагаются по обе стороны от проходящей через ее ось прямой перемычки из звезд длиной 27 000 световых лет. В настоящее время Солнце находится на внутреннем крае рукава Ориона и вращается вокруг галактического центра с периодичностью примерно 225 млн лет. Однако, поскольку Солнце движется со скоростью, отличающейся от скорости всей спиральной структуры, расположение нашего светила меняется в течение десятков миллионов лет.

Шаровые скопления звезд

Над и под диском Галактики находится вытянутое гало — область скопления одиночных звезд и огромных переливающихся звездных шаров из тысяч, а может, даже и миллионов близко расположенных друг к другу звезд. Эти шаровые звездные скопления отличаются от менее плотных, рассеянных скоплений галактического диска. Звезды шаровых скоплений относятся к звездам населения II, как и те, которые находятся в галактическом центре, — это очень древние красные и желтые звезды. Известно, что вокруг центра обращается более 150 шаровых скоплений.

РАЗНООБРАЗИЕ ЗВЕЗД

Звезды отличаются самыми разнообразными размерами, яркостью и цветом, которые зависят от их массы и возраста. Чем массивнее звезда, тем ярче ее блеск и тем быстрее она расходует свое топливо.

Почти за весь период существования звезды температура ее поверхности, яркость и масса связаны с т. н. главной последовательностью: легкие звезды — тусклые, холодные и красные, а тяжелые — яркие, горячие и бело-синие. Наше Солнце находится где-то посередине главной последовательности — оно не очень яркое, характеризуется средней массой, температура его желто-красной поверхности составляет около 5500 К. Солнце имеет средний возраст — примерно 10 млрд лет.

КОНЕЦ ЗВЕЗДЫ

По мере того как звезды исчерпывают запас водорода в своем ядре и начинают сжигать другие виды топлива, их светимость увеличивается, но из-за роста до огромных размеров они остывают. Ближе к концу жизни звезды, похожие на наше Солнце, после нескольких миллиардов лет термоядерного синтеза превращаются в красных гигантов, а сверхмассивные звезды (в начале своего жизненного цикла они намного горячее Солнца) способны трансформироваться в сверхгигантов любого цвета.

Жизнь звезды заканчивается взрывом: она сбрасывает наружные слои, превращаясь в светящуюся планетарную туманность. Если же звезда очень массивна, происходит взрыв сверхновой. Остатки рассеиваются в окружающем пространстве и смешиваются с облаками пыли и газа галактического диска, входя в состав новых поколений звезд. От звезды остается только ядро, которое сжимается, превращаясь в медленно остывающий белый карлик, стремительно вращающуюся нейтронную звезду или один из самых загадочных объектов — черную дыру.

МЕЖ ЗВЕЗД

Звезды и их остатки — самые заметные объекты Галактики, однако между ними есть еще и огромные вращающиеся скопления газа и пыли. Увидеть их можно лишь тогда, когда они затеняют свет более отдаленных объектов, образуя темные пятна в звездных облаках Млечного Пути. Газ в туманностях можно увидеть двумя способами. Отражательная туманность сияет, рассеивая свет соседних звезд. Эмиссионная туманность светится сама по себе — ее атомы и молекулы поглощают энергию (зачастую это ультрафиолетовое излучение ближайших молодых горячих звезд), а затем излучают ее в определенном диапазоне.

В составе диска Млечного Пути преобладают звезды, газ и пыль. Как правило, его звезды, так же как и Солнце, находятся в середине своего жизненного цикла и достаточно равномерно распределены по всему диску. Однако по краям его спиральных рукавов звезды сосредотачиваются, образуя рассеянные скопления. В них преобладают яркие, молодые и недолговечные звезды. Кажется, что светящиеся туманности, в которых рождаются эти звезды, тоже концентрируются у спиралей, хотя такое впечатление обманчиво — газ и пыль туманностей присутствуют на всем диске, просто из-за процесса образования звезд и рассеянных скоплений они заметнее возле рукавов.

Звездное население

Звезды в центральной области Галактики очень не похожи на звезды диска, однако самое главное отличие — в их точном химическом составе. В структуре звезд диска (в их число входит и Солнце) преобладают легкие газы (водород и гелий), но при этом есть небольшие примеси более тяжелых элементов. Эти элементы помогают ускорить термоядерный синтез в ядре звезды, что приводит к усилению ее светимости. В отличие от ближайших к нам звезд населения I, звезды в центральной области (население II) содержат совсем мало металлов, поэтому они более тусклые, медленнее горят и в основном имеют красный и желтый цвета.

ХАОТИЧНЫЙ ЦЕНТР

Ближе к центру Галактики располагается область, в которой преобладают особые звезды, точнее, целое население старых красных и желтых звезд, население II. И если звезды в диске, как правило, имеют круговые орбиты, то население II движется по более вытянутым, эллиптическим орбитам с разными углами наклона. По некоторым из таких орбит звезды удаляются на значительные расстояния от центра.

Наложение всех этих многочисленных орбит приводит к образованию огромного звездного шара, в котором расстояние между отдельными звездами исчисляется не световыми годами, а звездными сутками. При этом столкновение звезд происходит крайне редко. Центральная часть Млечного Пути очень напоминает так называемую эллиптическую Галактику.

Эта область долгое время была окутана тайной, но завеса начинает постепенно приподниматься, открывая нашим взорам нечто действительно странное.

В наш век, освещенный сотнями электрических огней, жители города не имеют возможности увидеть Млечный Путь. Это явление, которое возникает на нашем небосклоне только в определенный период года, наблюдают лишь вдали от крупных населенных пунктов. В наших широтах особенно красиво оно в августе. В последний месяц лета Млечный Путь возвышается над Землей в виде гигантской небесной арки. Эта слабая, размытая полоска света плотнее и ярче выглядит в направлении Скорпиона и Стрельца, а бледнее и рассеяннее — возле и Персея.

Звездная загадка

Млечный Путь — это необычное явление, тайна которого не открывалась людям на протяжении целой вереницы столетий. В легендах и мифах многих народов его называли по-разному. Удивительное свечение было таинственным Звездным Мостом, ведущим в райские кущи, Дорогой Богов и волшебной Небесной Рекой, несущей божественное молоко. При этом все народы считали, что Млечный Путь — это нечто священное. Сиянию поклонялись. В честь него строились даже храмы.

Мало кому известно и то, что наша новогодняя елка является отголоском культов людей, живших в прежние времена. Ведь в древности полагали, что Млечный Путь — это ось Вселенной или Мировое Дерево, на ветвях которого зреют звезды. Именно поэтому в начале годового цикла и наряжали елку. Земное дерево было подражанием вечно плодоносящему дереву небесному. Такой ритуал давал надежду на благосклонность богов и хороший урожай. Столь велико было значение Млечного Пути для наших предков.

Научные предположения

Что же такое Млечный Путь? История открытия данного явления насчитывает практически 2000 лет. Еще Платон называл эту полоску света швом, связующим небесные полушария. В противовес этому Анаксагор и Демоксид утверждали, что Млечный Путь (это какой цвет, мы рассмотрим) — своеобразная подсветка звезд. Она и является украшением ночного неба. Аристотель объяснял, что Млечный Путь — сияние в воздухе нашей планеты светящихся окололунных паров.

Было и множество других предположений. Так, римлянин Марк Манилий говорил о том, что Млечный Путь — это созвездие из небольших небесных светил. Именно он и был наиболее близок к истине, но подтвердить свои предположения в те времена, когда за небом наблюдали лишь невооруженным глазом, он не мог. Все древние исследователи считали, что Млечный Путь — это часть солнечной системы.

Открытие Галилея

Свою тайну Млечный Путь приоткрыл только в 1610 г. Именно тогда был изобретен первый телескоп, который и использовал Галилео Галилей. Знаменитый ученый увидел в прибор, что Млечный Путь — это настоящее скопище звезд, которые при рассмотрении невооруженным глазом сливались в сплошную слабо мерцающую полосу. Галилею даже удалось объяснить неоднородность строения данной полосы.

Оно было вызвано наличием в небесном явлении не только звездных скоплений. Присутствуют там и темные облака. Комбинация этих двух элементов и создает удивительный образ ночного явления.

Открытие Вильяма Гершеля

Изучение Млечного Пути продолжалось и в 18-м в. В этот период его самым активным исследователем был Вильям Гершель. Известный композитор и музыкант занимался изготовлением телескопов и изучал науку о звездах. Важнейшим открытием Гершеля стал Великий План Вселенной. Этот ученый наблюдал в телескоп планеты и производил их подсчет на разных участках неба. Исследования позволили сделать вывод о том, что Млечный Путь — это своеобразный звездный остров, в котором расположено и наше Солнце. Гершель даже нарисовал схематический план своего открытия. На рисунке звездная система была изображена в виде жернова и имела вытянутую неправильную форму. Солнце при этом находилось внутри данного кольца, окружавшего наш мир. Именно так представляли нашу Галактику все ученые вплоть до начала прошлого века.

Только в 1920-х годах свет увидела работа Якобуса Каптейна, в которой Млечный Путь описывался наиболее подробно. При этом автором была дана схема звездного острова, максимально похожая на ту, которая известна нам в настоящее время. Сегодня мы знаем, что Млечный Путь — это Галактика, в составе которой находится Солнечная система, Земля и те отдельные звезды, которые видны человеку невооруженным глазом.

Строение галактик

С развитием науки астрономические телескопы становились мощнее и мощнее. При этом все яснее было строение наблюдаемых галактик. Оказалось, что они не похожи друг на друга. Были среди них неправильные. Их структура не имела симметрии.

Также наблюдались галактики эллиптические и спиральные. К какому же этих типов относится Млечный Путь? Это наша Галактика, и, находясь внутри, определить ее строение весьма сложно. Однако ученые нашли ответ и на этот вопрос. Теперь нам известно, что такое Млечный Путь. Определение его было дано исследователями, установившими, что это диск, имеющий внутреннее ядро.

Общая характеристика

Млечный Путь относится к галактикам спирального типа. При этом он имеет перемычку в виде огромной связанной между собой гравитационными силами.

Считается, что Млечный Путь существует уже более тринадцати миллиардов лет. Это период, в течение которого в данной Галактике образовалось порядка 400 млрд созвездий и звезд, свыше тысячи огромных по своим размерам газовых туманностей, скоплений и облаков.

Форма Млечного Пути хорошо видна на карте Вселенной. При ее рассмотрении становится понятно, что это скопление звезд представляет собой диск, диаметр которого равен 100 тыс. световых лет (один такой световой год составляет десять триллионов километров). Толщина — 15 тыс., а глубина — около 8 тыс. световых лет.

Сколько весит Млечный Путь? Это (определение его массы — весьма сложная задача) подсчитать не представляется возможным. Сложности вызывает определение массы темной материи, которая не вступает во взаимодействие с электромагнитным излучением. Вот почему астрономы окончательно не могут ответить на данный вопрос. Но существуют грубые подсчеты, согласно которым, вес Галактики находится в пределах от 500 до 3000 млрд масс Солнца.

Млечный Путь подобен всем небесным телам. Он делает обороты вокруг своей оси, перемещаясь во Вселенной. Астрономы указывают на неравномерное, даже хаотичное передвижение нашей Галактики. Это объясняется тем, что каждая из входящих в ее состав звездных систем и туманностей имеет свою, отличную от других скорость, а также разные формы и виды орбит.

Из каких звеньев состоит Млечный Путь? Это ядро и перемычки, диск и спиральные рукава, а также корона. Рассмотрим их подробнее.

Ядро

Эта часть Млечного Пути расположена в В ядре находится источник нетеплового излучения, имеющий температуру порядка десяти миллионов градусов. В центре данной части Млечного Пути находится уплотнение, называемое «балджем». Это целая вереница старых звезд, которая движется по вытянутой орбите. У большей части этих небесных тел жизненный цикл уже подходит к концу.

В центральной части ядра Млечного Пути расположена Этот участок космического пространства, вес которого равен массе трех миллионов солнц, имеет мощнейшую гравитацию. Вокруг него вращается еще одна черная дыра, только меньшего размера. Такая система создает настолько сильное что находящиеся неподалеку созвездия и звезды совершают движение по весьма необычным траекториям.

У центра Млечного Пути есть и другие особенности. Так, для него характерно большое скопление звезд. Причем расстояние между ними в сотни раз меньше, чем то, которое наблюдается на периферии образования.

Интересно и то, что, наблюдая ядра других галактик, астрономы отмечают их яркое сияние. Но почему его не видно в Млечном Пути? Некоторые исследователи высказывали даже предположение об отсутствии в нашей Галактике ядра. Однако было определено, что в спиральных туманностях существуют темные прослойки, которые являются межзвездными скоплениями пыли и газа. Есть они и в Млечном Пути. Эти огромных размеров темные облака и не дают земному наблюдателю увидеть сияние ядра. Если бы подобное образование не мешало землянам, то мы могли бы наблюдать ядро в виде сияющего эллипсоида, размер которого превышал бы диаметр ста лун.

Ответить на этот вопрос людям помогли современные телескопы, которые способны работать в особых диапазонах электромагнитного спектра излучений. С помощью этой современной техники, которая смогла обойти пылевой щит, ученым удалось увидеть ядро Млечного Пути.

Перемычка

Данный элемент Млечного Пути пересекает его центральный участок и имеет размер в 27 тыс. световых лет. Состоит перемычка из 22 млн красных звезд, обладающих внушительным возрастом. Вокруг этого образования находится газовое кольцо, в составе которого содержится большой процент молекулярного кислорода. Все это говорит о том, что перемычка Млечного Пути является участком, на котором в наибольшем количестве образуются звезды.

Диск

Эту форму имеет сам Млечный Путь, который находится в постоянном вращательном движении. Интересно, что скорость данного процесса зависит от расстояния того или иного участка от ядра. Так, в самом центре она равна нулю. На расстоянии от ядра в две тысячи световых лет скорость вращения составляет 250 километров в час.

Внешнюю сторону Млечного Пути окружает слой атомарного водорода. Его толщина составляет 1,5 тысячи световых лет.

На окраине Галактики астрономы обнаружили присутствие плотных скоплений газа, обладающих температурой 10 тыс. градусов. Толщина таких образований составляет несколько тысяч световых лет.

Пять спиральных рукавов

Это еще одни составляющие части Млечного Пути, находящиеся непосредственно за газовым кольцом. Спиральные рукава пересекают созвездия Лебедя и Персея, Ориона и Стрельца, а также Центавра. Данные образования неравномерно наполнены молекулярным газом. Такой состав вносит погрешности в правила вращения Галактики.
Спиральные рукава выходят непосредственно из ядра звездного острова. Их-то мы и наблюдаем невооруженным глазом, называя светлую полосу Млечным Путем.

Спиральные ветви проецируются друг на друга, что затрудняет понимание их устройства. Ученые предполагают, что подобные рукава образовались из-за присутствия в Млечном Пути гигантских волн разрежения и сжатия межзвездного газа, которые перемещаются от ядра к галактическому диску.

Корона

Млечный Путь имеет сферическое гало. Это и есть его корона. Данное образование состоит из отдельных звезд и скоплений созвездий. Причем размеры сферического гало таковы, что оно выходит за границы Галактики на 50 световых лет.

В составе короны Млечного Пути находятся, как правило, маломассивные и старые звезды, а также карликовые галактики и скопления горячего газа. Все эти составляющие производят движение по вытянутым орбитам вокруг ядра, совершая беспорядочное вращение.

Существует гипотеза, согласно которой, возникновение короны стало следствием поглощения Млечным Путем небольших галактик. По данным астрономов, возраст гало составляет порядка двенадцати миллиардов лет.

Расположение звезд

На безоблачном ночном небе Млечный Путь виден с любой точки нашей планеты. Однако взгляду человека доступна только часть Галактики, которая представляет собой систему звезд, находящихся внутри рукава Ориона.

Что такое Млечный Путь? Определение в пространстве всех его частей становится наиболее понятным, если рассматривать звездную карту. В таком случае становится ясно, что Солнце, освещающее Землю, располагается практически на диске. Это почти край Галактики, где расстояние от ядра равно 26-28 тыс. световых лет. Двигаясь со скоростью 240 километров в час, Светило тратит на один оборот вокруг ядра 200 миллионов лет, так что за все время своего существования оно путешествовало по диску, обогнув ядро, всего тридцать раз.

Наша же планета находится в так называемом коротационном кругу. Это такое место, в котором скорость вращения рукавов и звезд идентичны. Для данного круга характерен повышенный уровень радиации. Именно поэтому жизнь, как полагают ученые, могла возникнуть только на той планете, возле которой находится небольшое количество звезд.

Такой планетой и явилась наша Земля. Она находится на периферии Галактики, в самом спокойном ее месте. Именно поэтому на нашей планете в течение нескольких миллиардов лет не было глобальных катаклизмов, которые часто происходят во Вселенной.

Прогноз на будущее

Ученые предполагают, что в дальнейшем весьма вероятны столкновения между Млечным Путем и иными галактиками, самой крупной из которых является галактика Андромеды. Но в то же время конкретно говорить о чем-либо не представляется возможным. Для этого требуются знания о величине поперечных скоростей внегалактических объектов, которые для современных исследователей пока недоступны.

В сентябре 2014 г. в СМИ была опубликована одна из моделей развития событий. Согласно ей, пройдет четыре миллиарда лет, и Млечный Путь поглотит Магеллановы облака (Большое и Малое), а еще через миллиард лет он сам станет частью Туманности Андромеды.

>
> > Сколько звезд в Млечном Пути

Сколько звезд на территории галактики Млечный Путь
: как определить количество, исследование телескопа Хаббл, структура спиральной галактики, методы наблюдения.

Если у вас есть возможность любоваться темным небом, тогда перед вами открывается невероятная звездная коллекция. Из любого места доступно для обзора 2500 звезд Млечного Пути без использования техники и 5800-8000, если под рукою припрятан бинокль или телескоп. Но это лишь малая часть их количества. Так, сколько звезд в галактике Млечный Путь
?

Ученые полагают, что общее число звезд в Млечном Пути колеблется от 100-400 миллиардов, хотя находятся и те, кто поднимает отметку до триллиона. Откуда такие различия? Дело в том, что нам открыт обзор изнутри и есть места, скрытые от земной зоны видимости.

Галактическая структура и её влияние на количество звезд

Начнем с того, что Солнечная система расположена в галактическом диске спирального типа, с протяжностью в 100000 световых лет. Мы отдалены от центра на 30000 световых лет. То есть, между нами и противоположной стороной находится огромная пропасть.

Дальше возникает еще одна сложность наблюдения. Одни звезды ярче других и порой их свет затмевает соседей. Наиболее отдаленные звезды, доступные невооруженным глазом, расположены на дистанции в 1000 световых лет. Млечный Путь переполнен ослепительными огнями, но многие из них скрываются за газовой и пылевой дымкой. Именно этот вытянутый след называют «молочным».

Наблюдению открыты звезды в нашем галактическом «районе». Представьте, что вы попали на вечеринку в помещение, где вся площадь забита людьми. Вы стоите в одном углу и вас просят назвать точное количество присутствующих. Но это не все. Один из гостей включает дымовую машину, и вся комната заполняется густым туманом, закрывая от вас всех, кто стоит дальше. А теперь считайте!

Методы визуализации количества звезд

Но паниковать не стоит, ведь всегда есть лазейки. Инфракрасные камеры позволяют пробраться сквозь пыль и дым. Среди подобных проектов можно вспомнить телескоп Спитцер, COBE, WISE и Германская космическая обсерватория.

Все они появились в последний десяток лет, чтобы изучить пространство в инфракрасных длинах волн. Это помогает отыскать скрытые звезды. Но и это не позволяет увидеть всего, поэтому ученые вынуждены производить расчеты и выдвигать предположительные цифры. Наблюдения начинаются со звездных орбит на галактическом диске. Благодаря этому вычисляется орбитальная скорость и период вращения (движения) Млечного Пути.

Выводы о том сколько звезд в Млечном Пути

На одно вращение вокруг галактического центра у Солнечной системы уходит 225-250 миллионов лет. То есть, скорость галактики – 600 км/с.

Далее определяется масса (гало темной материи – 90%) и высчитывается средняя масса (изучают массы и типы звезд). В итоге выходит, что средняя оценка количества звезд галактики Млечный Путь – 200-400 миллиардов небесных тел.

Будущие технологии позволят отыскать каждую звезду. Или же зонды смогут достигать невероятных расстояний и снимут галактику с «севера» – над центром. А пока мы можем полагаться только на математические расчеты.

В Галактике может быть до 300 миллионов обитаемых миров

30 октября 2020
12:30

По расчётам учёных, в Галактике могут быть сотни миллионов пригодных для жизни планет.

Иллюстрация NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle.

Исследователи опирались на данные космического телескопа Kepler.

Иллюстрация NASA/Ames Research Center/W. Stenzel/D. Rutter.

Каждая вторая солнцеподобная звезда может иметь обитаемую планету, подсчитали учёные.

Каждая вторая похожая на Солнце звезда может иметь скалистую планету с океанами жидкой воды. То есть в Галактике может быть около 300 миллионов пригодных для жизни миров, даже если учитывать только планеты солнцеподобных звёзд.

Этот оптимистичный вывод сделан в научной статье, принятой к публикации в издание Astronomical Journal. Пока же можно ознакомиться с её препринтом.

Астрономы опирались на данные космического телескопа «Кеплер». Этот охотник за планетами был запущен в 2009 году и прекратил работу в 2018 году, когда у него закончилось топливо.

«Кеплер» наблюдал всего 0,25% всей небесной сферы. Примерно такую же площадку можно закрыть ладонью, вытянув руку к небу. Тем не менее за девять лет работы он открыл более 2800 экзопланет, существование которых уже подтверждено независимыми наблюдениями (ещё несколько тысяч кандидатов ожидают подтверждения). При этом несколько сотен подтверждённых миров находятся в зонах обитаемости своих солнц. Напомним, что зона обитаемости – это пространство вокруг звезды, в котором не слишком жарко и не слишком холодно для существования жидкой воды на планетах.


Исследователи опирались на данные космического телескопа Kepler.


Иллюстрация NASA/Ames Research Center/W. Stenzel/D. Rutter.

Допустим, что исследованная «Кеплером» площадка типична для Галактики. Тогда сколько пригодных для жизни планет может быть во всём Млечном Пути?

При ответе на этот вопрос авторы установили для себя жёсткие ограничения. Так, учёные рассматривали только планеты радиусом 0,5–1,5 земного (такие тела наверняка скалистые, как и Земля).

Кроме того, экспертов интересовали только солнцеподобные звёзды. Напомним, что Солнце – карлик с температурой поверхности 5500 °C. Исследователи обращали внимание лишь на светила-карлики с температурой от 4500 °C до 6000 °C. В этот промежуток попадают жёлтые карлики (класс звёзд, к которому относится Солнце) и некоторая часть светил соседних классов.

Как бы ни был узок этот диапазон, звёзды с разных его концов излучают разное количество света. Чтобы учесть этот факт, исследователи воспользовались данными орбитального телескопа Gaia. Благодаря этому учёные точнее, чем обычно, рассчитали ширину зоны обитаемости для светил каждого типа.


Авторы воспользовались новейшими данными, чтобы точнее рассчитать количество тепла, которое получают планеты.


Иллюстрация NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle.

Конечно, температура на экзопланете зависит ещё и от наличия и состава атмосферы. Но даже самые консервативные оценки её влияния привели астрономов к удивительному выводу. У каждой второй солнцеподобной звезды может быть скалистая планета с жидкими океанами! Если же оценивать воздействие газовой оболочки более оптимистично, то таким миром смогут похвастаться три четверти солнцеподобных светил.

Между тем даже при оценке в 50% получается, что в Галактике 300 миллионов солнцеподобных звёзд, имеющих хотя бы одну потенциально обитаемую планету. Причём три-четыре таких системы должны найтись в пределах 30 световых лет от Земли.

Заметим, что из исследования с самого начала были исключены непохожие на Солнце маленькие и холодные звёзды – красные карлики. Между тем они составляют более 70% светил Млечного Пути, и в их зонах обитаемости уже открыто множество землеподобных миров. Так что на самом деле Галактика может оказаться ещё более гостеприимным местом.

Однако проверить выводы авторов будет непросто. Планета в зоне обитаемости солнцеподобной звезды по определению находится примерно на таком же расстоянии от своего солнца, как Земля – от своего. А значит, и обращается вокруг него примерно за год. Но чтобы подтвердить существование экзопланеты, нужно наблюдать как минимум три её оборота вокруг светила. То есть каждую площадку неба нужно наблюдать три года. Несложно подсчитать, что такими темпами «Кеплеру» понадобилось бы 1200 лет, чтобы обшарить всю небесную сферу. Даже его преемник TESS, имеющий куда более широкое поле зрения, потратил бы на это около 90 лет.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что некоторые миры могут быть даже более пригодны для жизни, чем Земля. Писали мы и о том, что обитаемые луны могут встречаться чаще обитаемых планет.

наука
космос
астрономия
поиск жизни
экзопланеты
новости

Ранее по теме

  • Инопланетяне могут посылать нам зашифрованные сообщения
  • Жизнь может существовать уже многие миллиарды лет и на планетах, совсем не похожих на Землю
  • Китайские учёные обнаружили сигналы инопланетной цивилизации
  • Четыре инопланетных цивилизации могут хотеть захватить Землю
  • Российские учёные: сложная органика может быть распространена в космосе почти повсеместно
  • Астрономы приступят к поиску инопланетных технологий

Как определить количество звезд во вселенной: галактические наблюдения и оценки

Глядя в ночное небо, астроному-любителю достаточно сложно подсчитать количество видимых невооруженным глазом звезд. С большими телескопами становится видно больше звезд, что делает невозможным счет из-за количества времени, которое на это потребуется. Так как же астрономы выясняют, сколько звезд во Вселенной? «Первая неприятная часть – попытка определить, что означает «вселенная», – сказал Дэвид Корнрайх, доцент в колледже Итака в штате Нью-Йорк. «Я не знаю ответ, потому что я не знаю, бесконечно ли велика вселенная или нет», – сказал он. Наблюдаемая вселенная возвращает нас во времени примерно на 13,8 миллиардов лет назад, но кроме этого, вероятно, мы могли бы видеть намного больше. Некоторые астрономы также думают, что мы можем жить в «мультивселенной», где были бы другие вселенные, подобные нашей, содержащиеся в какой-то более крупной сущности. Самый простой ответ может состоять в том, чтобы оценить количество звезд в типичной галактике, а затем умножить это на предполагаемое количество галактик во Вселенной. Но даже это сложно, так как некоторые галактики лучше видны в видимой части спектра, а некоторые в инфракрасном. Также существуют препятствия для оценки, которые необходимо преодолеть.

Воспользуйтесь нашими услугами

В октябре 2016 года в статье «Наука» (основанной на изображениях глубокого космоса, сделанных космическим телескопом Хаббл) предполагалось, что в наблюдаемой Вселенной насчитывается около 2 триллионов галактик, или примерно в 10 раз больше галактик, чем предполагалось ранее. Кристофер Конселис, профессор астрофизики в Ноттингемском университете в Великобритании, сказал, что в средней галактике около 100 миллионов звезд.

Однако телескопы не могут видеть все звезды в галактике. Оценка Sloan Digital Sky Survey (Слоановский цифровой обзор неба), которая каталогизирует все наблюдаемые объекты на трети неба, в 2008 году показала, что около 48 миллионов звезд – это примерно половина того, что ожидали увидеть астрономы. Таким образом, многие астрономы оценивают количество звезд в галактике, основываясь на ее массе, оценка которой имеет свои трудности, поскольку темная материя и вращение галактики должны быть отфильтрованы, прежде чем делать оценку.

Такие миссии как Gaia (космический зонд Европейского космического агентства), запущенная в 2013 году, могут дать дополнительные ответы. Gaia стремится точно нанести на карту около 1 миллиарда звезд в Млечном Пути. Зонд основан на предыдущей миссии Hipparchus, которая точно обнаружила 100 000 звезд, а также картировала 1 миллион звезд с меньшей точностью.

«Gaia будет следить за каждой из своих 1 миллиардом звезд-мишеней, 70 раз в течение пятилетнего периода, точно составляя график их положения, расстояний, перемещений и изменений яркости», – говорится в сообщении ЕКА на своем веб-сайте. «В совокупности эти измерения позволят создать беспрецедентную картину структуры и эволюции нашей галактики. Благодаря таким миссиям мы на один шаг приблизились к более надежной оценке того вопроса, который часто задают: «Сколько звезд во Вселенной?»

Наблюдаемая вселенная

Даже если мы сузим определение до «наблюдаемой» вселенной – то что мы можем видеть – оценка количества звезд в ней требует знания, насколько велика вселенная. Первая сложность заключается в том, что сама вселенная расширяется, а вторая сложность заключается в том, что пространство-время может искривляться.

В качестве простого примера, свет от самых дальних от нас объектов может лететь до нас около 13,8 миллиардов световых лет. Таким образом, радиус наблюдаемой Вселенной должен составлять 13,8 миллиардов световых лет.

Галактические наблюдения

Звезды легче считать, когда они находятся внутри галактик, поскольку именно там они имеют тенденцию к скоплению. Чтобы даже начать оценивать количество звезд, вам нужно будет оценить количество галактик и получить какое-то среднее значение.

По некоторым оценкам, звездная масса Млечного Пути имеет 100 миллиардов “солнечных масс”, или 100 миллиардов масс Солнца. Усредняя типы звезд в нашей галактике, это дало бы примерно 100 миллиардов звезд в галактике. Однако эта величина может изменяться, в зависимости от того, сколько звезд больше и меньше нашего собственного солнца. Кроме того, по другим оценкам, Млечный путь может иметь 200 миллиардов звезд и более.

Обнаружение в 1995 году небольшого пятна в Большой Медведице выявило около 3000 слабых галактик. В 2003-2004 годах, используя модернизированные инструменты, ученые посмотрели на меньшую точку в созвездии Печь и обнаружили 10 000 галактик, однако более подробное исследование в 2012 году с использованием еще более совершенных приборов показало около 5 500 галактик.

Корнрайх использовал очень приблизительную оценку – 10 триллионов галактик во Вселенной. Умножение этого на 100 миллиардов звезд Млечного Пути приводит к большому количеству: 1 000 000 000 000 000 000 000 000 или «1» с 24 нулями (124 или 1 квадриллион звезд). Корнрайх подчеркнул, что число, вероятно, является серьезной недооценкой, поскольку более детальный взгляд на Вселенную покажет еще больше галактик.

Источник: https://www.astronews.ru/

Воспользуйтесь нашими услугами

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Сколько звезд в Млечном Пути?

Млечный Путь над Средиземным морем.
(Изображение предоставлено Оливером Гриблом/https://500px.com/p/olivergriebl?view=photos)

Млечный Путь — галактика, в которой находится Земля. Часть его видна ясной ночью (из достаточно темных мест) в виде толстой непрозрачной полосы звезд и пыли, протянувшейся по небу. Мы можем увидеть тысячи этих звезд невооруженным глазом и еще больше — в телескоп. Но сколько звезд в Млечном Пути?

«Это удивительно сложный вопрос, — сказал Дэвид Корнрайх, доцент колледжа Итака в Нью-Йорке. «Вы не можете просто сидеть и считать звезды в галактике».

Даже в галактике Андромеды — яркой, большой и находящейся на расстоянии 2,3 миллиона световых лет относительно близко к Земле — мы можем различить только самые большие и яркие звезды. Нам было бы слишком трудно увидеть звезду размером с Солнце. Так оценивают астрономы, используя некоторые из приведенных ниже методик.

  Связанный: Эта 3D-карта Млечного Пути является лучшим изображением искривленной, искривленной формы нашей галактики.

Структура Млечного Пути лет через. Взгляд за пределы галактики покажет центральную выпуклость, окруженную четырьмя спиральными рукавами, двумя большими и двумя второстепенными. Главные рукава Млечного Пути известны как Персей и Стрелец. Солнце Земли расположено в одном из двух второстепенных отрогов, который называется Рукавом Ориона.

Галактика окружена огромным ореолом горячего газа диаметром в несколько сотен тысяч световых лет. По оценкам астрономов, масса гало примерно такая же, как у всех звезд Млечного Пути. Однако многие звезды Млечного Пути трудно разглядеть. Это потому, что в центре галактики есть галактическая выпуклость, заполненная звездами, газом и пылью, а также сверхмассивная черная дыра. Вещество в этом регионе настолько плотно упаковано, что даже самые мощные телескопы не могут его разглядеть.

Раньше астрономы думали, что все звезды во Вселенной являются частью Млечного Пути, но это изменилось в 1920-х годах, когда Эдвину Хабблу, американскому астроному, в честь которого назван знаменитый телескоп, удалось рассчитать расстояние до Андромеды. туманность (ныне известная как галактика Андромеды). Он обнаружил, что это слишком далеко, чтобы быть частью Млечного Пути.

Взвешивание галактик для оценки количества звезд

Основной способ, с помощью которого астрономы оценивают количество звезд в галактике, заключается в определении массы галактики. Это можно сделать, проанализировав вращение галактики и спектр излучаемого ею света.

Как правило, галактики удаляются друг от друга в результате расширения Вселенной (если они не находятся на пути столкновения). В результате мы видим, что свет далеких галактик смещается в сторону более длинных волн из-за так называемого красного смещения (это, по сути, эффект Доплера, тот же эффект, который искажает частоту проходящей сирены, когда она удаляется от наблюдателя).

Во вращающейся галактике, однако, будет часть, которая больше смещена в сторону синего (растянута в сторону более коротких волн), потому что эта часть вращается по направлению к Земле. Астрономы также должны знать, каково наклонение или ориентация галактики, прежде чем делать оценку, которая иногда является просто «обоснованной догадкой», сказал Корнрайх.

Метод, называемый спектроскопией с длинной щелью, лучше всего подходит для выполнения такого рода работ. Здесь удлиненный объект, такой как галактика, рассматривается через удлиненную щель, а свет преломляется с помощью призмы. Это разлагает цвета звезд на цвета радуги.

Некоторые из этих цветов будут отсутствовать, отображая образцы недостающих частей как элементы периодической таблицы, которые поглощают части света. Это позволяет астрономам выяснить, какие элементы входят в состав звезд. У каждого типа звезд есть уникальный химический отпечаток, который можно обнаружить в телескопах.

Любые телескопы могут выполнять такую ​​спектроскопическую работу. Корнрайх часто использует 200-дюймовый телескоп в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института, но он добавил, что подойдет почти любой телескоп достаточного размера.

Идеально было бы использовать телескоп на орбите, потому что рассеяние происходит в атмосфере Земли. Космический телескоп Хаббл — одна из обсерваторий, известных подобными работами, добавил Корнрайх. Его преемник, космический телескоп Джеймса Уэбба, запущенный в декабре 2021 года, также внесет свой вклад в эту работу.

Определение массы звезд

Между разными галактиками одинаковой массы могут быть различия в типах звезд и общей массе. Корнрайх предупредил, что об этом будет очень трудно говорить в целом, но сказал, что одно различие может заключаться в рассмотрении эллиптических галактик по сравнению со спиральными галактиками, такими как наша Млечный Путь. Эллиптические галактики, как правило, имеют больше красных карликов K- и M-типа, чем спиральные галактики. Поскольку эллиптические галактики старше, в них будет меньше газа, потому что он был унесен ветром во время их эволюции.

Как только масса галактики определена, другой сложной задачей является выяснить, какая часть этой массы состоит из звезд. Большая часть массы будет состоять из темной материи, типа материи, которая не излучает свет, но которая, как полагают, составляет большую часть массы Вселенной.

«Вы должны смоделировать галактику и посмотреть, сможете ли вы понять, каков процент этой массы звезд», — сказал Корнрайх. «В типичной галактике, если вы измерите ее массу, глядя на кривую вращения, около 90% из них составляет темная материя.»

Поскольку большая часть оставшегося вещества в галактике состоит из рассеянного газа и пыли, Корнрайх подсчитал, что около 3% массы галактики будет состоять из звезд, но это может варьироваться. Кроме того, размер самих звезд может сильно варьироваться от размера нашего Солнца до чего-то в десятки раз меньше или больше

Приблизительное количество звезд в Млечном Пути

сколько точно звезд в Млечном Пути? 

По словам Джоса де Брейна, ученого из Европейского космического агентства (ЕКА), работающего над миссией Gaia по картографированию галактик, текущие оценки составляют от 100 до 400 миллиардов звезд. Как сказал де Брейне Space.com, получить точное число будет сложно.

Миссии Gaia, находящейся на орбите с 2013 года, удалось нанести на карту положения 1,7 миллиарда звезд в окрестностях Солнца на расстоянии 326 световых лет. Хотя астрономы могут экстраполировать эти числа для моделирования всей галактики, даже Гайя изо всех сил пытается увидеть некоторые из самых слабых и самых маленьких звезд, и поэтому ее результаты не совсем точны.

«Фундаментальная проблема состоит в том, чтобы измерить светимость [распределение] для очень слабых красных карликов, а затем экстраполировать до предела коричневых карликов», — сказал де Брейн Space.com.

Красные карлики — самые распространенные звезды во Вселенной, а также самые долгоживущие. Однако из-за низкой яркости их иногда трудно обнаружить. Коричневые карлики еще тусклее. По сути, это неудавшиеся звезды, которым не удалось накопить достаточно материала, чтобы запустить ядерный синтез в их ядре. Таким образом, они представляют собой нечто среднее между звездой и планетой, и поэтому их еще труднее обнаружить, чем слабые красные карлики, особенно на больших расстояниях.

«Второй сложностью всей истории являются двойные звезды, частота которых до сих пор точно не охарактеризована», — добавил де Брюйне.

Де Брюйне ожидает, что к концу миссии Gaia в 2025 году у ученых будет несколько лучшее представление о количестве звезд в нашей галактике, но «вероятно, останутся значительные неопределенности».

Дополнительные ресурсы

Посмотрите в этом видео карту окрестностей Солнца, созданную миссией Gaia Европейского космического агентства. Чтобы узнать больше о миссии Gaia и ее стремлении составить карту Млечного Пути, посетите веб-сайт миссии.

Если вы хотите попробовать запечатлеть Млечный Путь самостоятельно, у нас есть справочники по лучшим камерам для астрофотографии и лучшим объективам для астрофотографии, которые помогут вам увидеть как можно больше системы.

Эта статья была обновлена ​​3 февраля 2022 года. /web/gaia

ЕКА, Gaia создает самую полную звездную карту нашей Галактики – и за ее пределами, 25 апреля 2018 г. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Gaia_creates_richest_star_map_of_our_Galaxy_and_beyond Внешние границы Млечного Пути, 21 апреля 2021 г.                                                          

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Элизабет Хауэлл, доктор философии, является штатным корреспондентом на канале космических полетов с 2022 года. Она была автором статей для Space.com (открывается в новой вкладке) в течение 10 лет до этого, с 2012 года. Как гордый Trekkie и канадец, она также занимается такими темами, как разнообразие, научная фантастика, астрономия и игры, чтобы помочь другим исследовать вселенную. Репортажи Элизабет с места событий включают в себя два запуска пилотируемых космических кораблей из Казахстана, три миссии шаттлов во Флориде и встроенные репортажи с моделируемой миссии на Марс в Юте. Она имеет докторскую степень. и магистр наук. получил степень бакалавра космических исследований в Университете Северной Дакоты и степень бакалавра журналистики в Карлтонском университете в Канаде. Элизабет также является инструктором по коммуникациям и науке после окончания средней школы с 2015 года. Ее последняя книга «Моменты лидерства от НАСА» написана в соавторстве с астронавтом Дэйвом Уильямсом. Элизабет впервые заинтересовалась космосом после просмотра фильма «Аполлон-13» в 19 лет.96, и все еще хочет когда-нибудь стать космонавтом.

Сколько звезд в Млечном Пути?

Млечный Путь над Средиземным морем.
(Изображение предоставлено Оливером Гриблом/https://500px.com/p/olivergriebl?view=photos)

Млечный Путь — галактика, в которой находится Земля. Часть его видна ясной ночью (из достаточно темных мест) в виде толстой непрозрачной полосы звезд и пыли, протянувшейся по небу. Мы можем увидеть тысячи этих звезд невооруженным глазом и еще больше — в телескоп. Но сколько звезд в Млечном Пути?

«Это удивительно сложный вопрос, — сказал Дэвид Корнрайх, доцент колледжа Итака в Нью-Йорке. «Вы не можете просто сидеть и считать звезды в галактике».

Даже в галактике Андромеды — яркой, большой и находящейся на расстоянии 2,3 миллиона световых лет относительно близко к Земле — мы можем различить только самые большие и яркие звезды. Нам было бы слишком трудно увидеть звезду размером с Солнце. Так оценивают астрономы, используя некоторые из приведенных ниже методик.

  Связанный: Эта 3D-карта Млечного Пути является лучшим изображением искривленной, искривленной формы нашей галактики.

Структура Млечного Пути лет через. Взгляд за пределы галактики покажет центральную выпуклость, окруженную четырьмя спиральными рукавами, двумя большими и двумя второстепенными. Главные рукава Млечного Пути известны как Персей и Стрелец. Солнце Земли расположено в одном из двух второстепенных отрогов, который называется Рукавом Ориона.

Галактика окружена огромным ореолом горячего газа диаметром в несколько сотен тысяч световых лет. По оценкам астрономов, масса гало примерно такая же, как у всех звезд Млечного Пути. Однако многие звезды Млечного Пути трудно разглядеть. Это потому, что в центре галактики есть галактическая выпуклость, заполненная звездами, газом и пылью, а также сверхмассивная черная дыра. Вещество в этом регионе настолько плотно упаковано, что даже самые мощные телескопы не могут его разглядеть.

Раньше астрономы думали, что все звезды во Вселенной являются частью Млечного Пути, но это изменилось в 1920-х годах, когда Эдвину Хабблу, американскому астроному, в честь которого назван знаменитый телескоп, удалось рассчитать расстояние до Андромеды. туманность (ныне известная как галактика Андромеды). Он обнаружил, что это слишком далеко, чтобы быть частью Млечного Пути.

Взвешивание галактик для оценки количества звезд

Основной способ, с помощью которого астрономы оценивают количество звезд в галактике, заключается в определении массы галактики. Это можно сделать, проанализировав вращение галактики и спектр излучаемого ею света.

Как правило, галактики удаляются друг от друга в результате расширения Вселенной (если они не находятся на пути столкновения). В результате мы видим, что свет далеких галактик смещается в сторону более длинных волн из-за так называемого красного смещения (это, по сути, эффект Доплера, тот же эффект, который искажает частоту проходящей сирены, когда она удаляется от наблюдателя).

Во вращающейся галактике, однако, будет часть, которая больше смещена в сторону синего (растянута в сторону более коротких волн), потому что эта часть вращается по направлению к Земле. Астрономы также должны знать, каково наклонение или ориентация галактики, прежде чем делать оценку, которая иногда является просто «обоснованной догадкой», сказал Корнрайх.

Метод, называемый спектроскопией с длинной щелью, лучше всего подходит для выполнения такого рода работ. Здесь удлиненный объект, такой как галактика, рассматривается через удлиненную щель, а свет преломляется с помощью призмы. Это разлагает цвета звезд на цвета радуги.

Некоторые из этих цветов будут отсутствовать, отображая образцы недостающих частей как элементы периодической таблицы, которые поглощают части света. Это позволяет астрономам выяснить, какие элементы входят в состав звезд. У каждого типа звезд есть уникальный химический отпечаток, который можно обнаружить в телескопах.

Любые телескопы могут выполнять такую ​​спектроскопическую работу. Корнрайх часто использует 200-дюймовый телескоп в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института, но он добавил, что подойдет почти любой телескоп достаточного размера.

Идеально было бы использовать телескоп на орбите, потому что рассеяние происходит в атмосфере Земли. Космический телескоп Хаббл — одна из обсерваторий, известных подобными работами, добавил Корнрайх. Его преемник, космический телескоп Джеймса Уэбба, запущенный в декабре 2021 года, также внесет свой вклад в эту работу.

Определение массы звезд

Между разными галактиками одинаковой массы могут быть различия в типах звезд и общей массе. Корнрайх предупредил, что об этом будет очень трудно говорить в целом, но сказал, что одно различие может заключаться в рассмотрении эллиптических галактик по сравнению со спиральными галактиками, такими как наша Млечный Путь. Эллиптические галактики, как правило, имеют больше красных карликов K- и M-типа, чем спиральные галактики. Поскольку эллиптические галактики старше, в них будет меньше газа, потому что он был унесен ветром во время их эволюции.

Как только масса галактики определена, другой сложной задачей является выяснить, какая часть этой массы состоит из звезд. Большая часть массы будет состоять из темной материи, типа материи, которая не излучает свет, но которая, как полагают, составляет большую часть массы Вселенной.

«Вы должны смоделировать галактику и посмотреть, сможете ли вы понять, каков процент этой массы звезд», — сказал Корнрайх. «В типичной галактике, если вы измерите ее массу, глядя на кривую вращения, около 90% из них составляет темная материя.»

Поскольку большая часть оставшегося вещества в галактике состоит из рассеянного газа и пыли, Корнрайх подсчитал, что около 3% массы галактики будет состоять из звезд, но это может варьироваться. Кроме того, размер самих звезд может сильно варьироваться от размера нашего Солнца до чего-то в десятки раз меньше или больше

Приблизительное количество звезд в Млечном Пути

сколько точно звезд в Млечном Пути? 

По словам Джоса де Брейна, ученого из Европейского космического агентства (ЕКА), работающего над миссией Gaia по картографированию галактик, текущие оценки составляют от 100 до 400 миллиардов звезд. Как сказал де Брейне Space.com, получить точное число будет сложно.

Миссии Gaia, находящейся на орбите с 2013 года, удалось нанести на карту положения 1,7 миллиарда звезд в окрестностях Солнца на расстоянии 326 световых лет. Хотя астрономы могут экстраполировать эти числа для моделирования всей галактики, даже Гайя изо всех сил пытается увидеть некоторые из самых слабых и самых маленьких звезд, и поэтому ее результаты не совсем точны.

«Фундаментальная проблема состоит в том, чтобы измерить светимость [распределение] для очень слабых красных карликов, а затем экстраполировать до предела коричневых карликов», — сказал де Брейн Space.com.

Красные карлики — самые распространенные звезды во Вселенной, а также самые долгоживущие. Однако из-за низкой яркости их иногда трудно обнаружить. Коричневые карлики еще тусклее. По сути, это неудавшиеся звезды, которым не удалось накопить достаточно материала, чтобы запустить ядерный синтез в их ядре. Таким образом, они представляют собой нечто среднее между звездой и планетой, и поэтому их еще труднее обнаружить, чем слабые красные карлики, особенно на больших расстояниях.

«Второй сложностью всей истории являются двойные звезды, частота которых до сих пор точно не охарактеризована», — добавил де Брюйне.

Де Брюйне ожидает, что к концу миссии Gaia в 2025 году у ученых будет несколько лучшее представление о количестве звезд в нашей галактике, но «вероятно, останутся значительные неопределенности».

Дополнительные ресурсы

Посмотрите в этом видео карту окрестностей Солнца, созданную миссией Gaia Европейского космического агентства. Чтобы узнать больше о миссии Gaia и ее стремлении составить карту Млечного Пути, посетите веб-сайт миссии.

Если вы хотите попробовать запечатлеть Млечный Путь самостоятельно, у нас есть справочники по лучшим камерам для астрофотографии и лучшим объективам для астрофотографии, которые помогут вам увидеть как можно больше системы.

Эта статья была обновлена ​​3 февраля 2022 года. /web/gaia

ЕКА, Gaia создает самую полную звездную карту нашей Галактики – и за ее пределами, 25 апреля 2018 г. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Gaia_creates_richest_star_map_of_our_Galaxy_and_beyond Внешние границы Млечного Пути, 21 апреля 2021 г.                                                          

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Элизабет Хауэлл, доктор философии, является штатным корреспондентом на канале космических полетов с 2022 года. Она была автором статей для Space.com (открывается в новой вкладке) в течение 10 лет до этого, с 2012 года. Как гордый Trekkie и канадец, она также занимается такими темами, как разнообразие, научная фантастика, астрономия и игры, чтобы помочь другим исследовать вселенную. Репортажи Элизабет с места событий включают в себя два запуска пилотируемых космических кораблей из Казахстана, три миссии шаттлов во Флориде и встроенные репортажи с моделируемой миссии на Марс в Юте. Она имеет докторскую степень. и магистр наук. получил степень бакалавра космических исследований в Университете Северной Дакоты и степень бакалавра журналистики в Карлтонском университете в Канаде. Элизабет также является инструктором по коммуникациям и науке после окончания средней школы с 2015 года. Ее последняя книга «Моменты лидерства от НАСА» написана в соавторстве с астронавтом Дэйвом Уильямсом. Элизабет впервые заинтересовалась космосом после просмотра фильма «Аполлон-13» в 19 лет.96, и все еще хочет когда-нибудь стать космонавтом.

Сколько звезд в Млечном Пути?

Млечный Путь над Средиземным морем.
(Изображение предоставлено Оливером Гриблом/https://500px.com/p/olivergriebl?view=photos)

Млечный Путь — галактика, в которой находится Земля. Часть его видна ясной ночью (из достаточно темных мест) в виде толстой непрозрачной полосы звезд и пыли, протянувшейся по небу. Мы можем увидеть тысячи этих звезд невооруженным глазом и еще больше — в телескоп. Но сколько звезд в Млечном Пути?

«Это удивительно сложный вопрос, — сказал Дэвид Корнрайх, доцент колледжа Итака в Нью-Йорке. «Вы не можете просто сидеть и считать звезды в галактике».

Даже в галактике Андромеды — яркой, большой и находящейся на расстоянии 2,3 миллиона световых лет относительно близко к Земле — мы можем различить только самые большие и яркие звезды. Нам было бы слишком трудно увидеть звезду размером с Солнце. Так оценивают астрономы, используя некоторые из приведенных ниже методик.

  Связанный: Эта 3D-карта Млечного Пути является лучшим изображением искривленной, искривленной формы нашей галактики.

Структура Млечного Пути лет через. Взгляд за пределы галактики покажет центральную выпуклость, окруженную четырьмя спиральными рукавами, двумя большими и двумя второстепенными. Главные рукава Млечного Пути известны как Персей и Стрелец. Солнце Земли расположено в одном из двух второстепенных отрогов, который называется Рукавом Ориона.

Галактика окружена огромным ореолом горячего газа диаметром в несколько сотен тысяч световых лет. По оценкам астрономов, масса гало примерно такая же, как у всех звезд Млечного Пути. Однако многие звезды Млечного Пути трудно разглядеть. Это потому, что в центре галактики есть галактическая выпуклость, заполненная звездами, газом и пылью, а также сверхмассивная черная дыра. Вещество в этом регионе настолько плотно упаковано, что даже самые мощные телескопы не могут его разглядеть.

Раньше астрономы думали, что все звезды во Вселенной являются частью Млечного Пути, но это изменилось в 1920-х годах, когда Эдвину Хабблу, американскому астроному, в честь которого назван знаменитый телескоп, удалось рассчитать расстояние до Андромеды. туманность (ныне известная как галактика Андромеды). Он обнаружил, что это слишком далеко, чтобы быть частью Млечного Пути.

Взвешивание галактик для оценки количества звезд

Основной способ, с помощью которого астрономы оценивают количество звезд в галактике, заключается в определении массы галактики. Это можно сделать, проанализировав вращение галактики и спектр излучаемого ею света.

Как правило, галактики удаляются друг от друга в результате расширения Вселенной (если они не находятся на пути столкновения). В результате мы видим, что свет далеких галактик смещается в сторону более длинных волн из-за так называемого красного смещения (это, по сути, эффект Доплера, тот же эффект, который искажает частоту проходящей сирены, когда она удаляется от наблюдателя).

Во вращающейся галактике, однако, будет часть, которая больше смещена в сторону синего (растянута в сторону более коротких волн), потому что эта часть вращается по направлению к Земле. Астрономы также должны знать, каково наклонение или ориентация галактики, прежде чем делать оценку, которая иногда является просто «обоснованной догадкой», сказал Корнрайх.

Метод, называемый спектроскопией с длинной щелью, лучше всего подходит для выполнения такого рода работ. Здесь удлиненный объект, такой как галактика, рассматривается через удлиненную щель, а свет преломляется с помощью призмы. Это разлагает цвета звезд на цвета радуги.

Некоторые из этих цветов будут отсутствовать, отображая образцы недостающих частей как элементы периодической таблицы, которые поглощают части света. Это позволяет астрономам выяснить, какие элементы входят в состав звезд. У каждого типа звезд есть уникальный химический отпечаток, который можно обнаружить в телескопах.

Любые телескопы могут выполнять такую ​​спектроскопическую работу. Корнрайх часто использует 200-дюймовый телескоп в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института, но он добавил, что подойдет почти любой телескоп достаточного размера.

Идеально было бы использовать телескоп на орбите, потому что рассеяние происходит в атмосфере Земли. Космический телескоп Хаббл — одна из обсерваторий, известных подобными работами, добавил Корнрайх. Его преемник, космический телескоп Джеймса Уэбба, запущенный в декабре 2021 года, также внесет свой вклад в эту работу.

Определение массы звезд

Между разными галактиками одинаковой массы могут быть различия в типах звезд и общей массе. Корнрайх предупредил, что об этом будет очень трудно говорить в целом, но сказал, что одно различие может заключаться в рассмотрении эллиптических галактик по сравнению со спиральными галактиками, такими как наша Млечный Путь. Эллиптические галактики, как правило, имеют больше красных карликов K- и M-типа, чем спиральные галактики. Поскольку эллиптические галактики старше, в них будет меньше газа, потому что он был унесен ветром во время их эволюции.

Как только масса галактики определена, другой сложной задачей является выяснить, какая часть этой массы состоит из звезд. Большая часть массы будет состоять из темной материи, типа материи, которая не излучает свет, но которая, как полагают, составляет большую часть массы Вселенной.

«Вы должны смоделировать галактику и посмотреть, сможете ли вы понять, каков процент этой массы звезд», — сказал Корнрайх. «В типичной галактике, если вы измерите ее массу, глядя на кривую вращения, около 90% из них составляет темная материя.»

Поскольку большая часть оставшегося вещества в галактике состоит из рассеянного газа и пыли, Корнрайх подсчитал, что около 3% массы галактики будет состоять из звезд, но это может варьироваться. Кроме того, размер самих звезд может сильно варьироваться от размера нашего Солнца до чего-то в десятки раз меньше или больше

Приблизительное количество звезд в Млечном Пути

сколько точно звезд в Млечном Пути? 

По словам Джоса де Брейна, ученого из Европейского космического агентства (ЕКА), работающего над миссией Gaia по картографированию галактик, текущие оценки составляют от 100 до 400 миллиардов звезд. Как сказал де Брейне Space.com, получить точное число будет сложно.

Миссии Gaia, находящейся на орбите с 2013 года, удалось нанести на карту положения 1,7 миллиарда звезд в окрестностях Солнца на расстоянии 326 световых лет. Хотя астрономы могут экстраполировать эти числа для моделирования всей галактики, даже Гайя изо всех сил пытается увидеть некоторые из самых слабых и самых маленьких звезд, и поэтому ее результаты не совсем точны.

«Фундаментальная проблема состоит в том, чтобы измерить светимость [распределение] для очень слабых красных карликов, а затем экстраполировать до предела коричневых карликов», — сказал де Брейн Space.com.

Красные карлики — самые распространенные звезды во Вселенной, а также самые долгоживущие. Однако из-за низкой яркости их иногда трудно обнаружить. Коричневые карлики еще тусклее. По сути, это неудавшиеся звезды, которым не удалось накопить достаточно материала, чтобы запустить ядерный синтез в их ядре. Таким образом, они представляют собой нечто среднее между звездой и планетой, и поэтому их еще труднее обнаружить, чем слабые красные карлики, особенно на больших расстояниях.

«Второй сложностью всей истории являются двойные звезды, частота которых до сих пор точно не охарактеризована», — добавил де Брюйне.

Де Брюйне ожидает, что к концу миссии Gaia в 2025 году у ученых будет несколько лучшее представление о количестве звезд в нашей галактике, но «вероятно, останутся значительные неопределенности».

Дополнительные ресурсы

Посмотрите в этом видео карту окрестностей Солнца, созданную миссией Gaia Европейского космического агентства. Чтобы узнать больше о миссии Gaia и ее стремлении составить карту Млечного Пути, посетите веб-сайт миссии.

Если вы хотите попробовать запечатлеть Млечный Путь самостоятельно, у нас есть справочники по лучшим камерам для астрофотографии и лучшим объективам для астрофотографии, которые помогут вам увидеть как можно больше системы.

Эта статья была обновлена ​​3 февраля 2022 года. /web/gaia

ЕКА, Gaia создает самую полную звездную карту нашей Галактики – и за ее пределами, 25 апреля 2018 г. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Gaia_creates_richest_star_map_of_our_Galaxy_and_beyond Внешние границы Млечного Пути, 21 апреля 2021 г.                                                          

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Элизабет Хауэлл, доктор философии, является штатным корреспондентом на канале космических полетов с 2022 года. Она была автором статей для Space.com (открывается в новой вкладке) в течение 10 лет до этого, с 2012 года. Как гордый Trekkie и канадец, она также занимается такими темами, как разнообразие, научная фантастика, астрономия и игры, чтобы помочь другим исследовать вселенную. Репортажи Элизабет с места событий включают в себя два запуска пилотируемых космических кораблей из Казахстана, три миссии шаттлов во Флориде и встроенные репортажи с моделируемой миссии на Марс в Юте.