Визначили становище галактики чумацький шлях. Місце Сонячної системи в галактиці Чумацький шлях

Наша Сонячна система, всі зірки, які видно в нічному небі, і ще багато інших складають систему - Галактику. У космічному просторі таких систем (галактик) є мільйони. Наша Галактика, або галактика Чумацький Шлях - спіральна галактика з перемичкою (баром) яскравих зірок.

Що це означає? З центру Галактики виходить перемичка із яскравих зірок і перетинає Галактику посередині. У таких галактиках спіральні гілки починаються кінцях перемичок, тоді як і звичайних спіральних галактиках вони виходять безпосередньо з ядра. Подивіться на картинку «Комп'ютерна модель Галактики Чумацький Шлях».

Якщо вас цікавить, чому наша Галактика отримала назву «Чумацький Шлях», то послухайте давньогрецьку легенду.
Зевс, бог неба, грому і блискавок, що знає всім світом, вирішив зробити свого сина Геракла, народженого від смертної жінки, безсмертним. Для цього він підклав немовля сплячій дружині Гері, щоб Геракл випив божественного молока. Гера, прокинувшись, побачила, що годує не свою дитину, і відштовхнула її від себе. Бризнувши з грудей богині струмінь молока перетворився на Чумацький Шлях.
Звичайно, це лише легенда, але Чумацький Шлях видно на небі як туманна смуга світла, яка тягнеться через все небо – художній образ, створений стародавніми людьми, цілком виправданий.
Коли ми говоримо про нашу Галактику, ми пишемо це слово з великої літери. Коли йдеться про інші галактики – пишемо з великої літери.

Будова нашої Галактики

У діаметрі Галактика – близько 100 000 світлових років (одиниця довжини, що дорівнює відстані, що проходить світлом за один рік, світловий рік дорівнює 9 460 730 472 580 800 метрів).
Галактика містить від 200 до 400 мільярдів зірок. Вчені вважають, що більша частина маси Галактики міститься не в зірках і міжзоряному газі, а в світлі, що не світиться. галоіз темної матерії. Гало- Це невидимий компонент галактики, що має сферичну форму і тягнеться за її видиму частину. В основному складається з розрідженого гарячого газу, зірок та темної матерії, вона становить основну масу Галактики. Темна матерія- це форма матерії, яка не випромінює електромагнітного випромінювання і не взаємодіє з ним. Ця властивість цієї форми речовини унеможливлює її пряме спостереження.
У середній частині Галактики знаходиться потовщення, яке називається балджем. Якби ми змогли поглянути на нашу Галактику збоку, то побачили б у її центрі це потовщення, схоже на два жовтки на сковороді, якщо їх скласти нижніми основами – подивіться на картинку.

У центральній частині Галактики сильна концентрація зірок. Вважається, що довжина галактичної перемички становить близько 27 000 світлових років. Ця перемичка проходить через центр Галактики під кутом ~ 44º до лінії між Сонцем і центром Галактики. Вона складається з червоних зірок, які вважаються дуже старими. Перемичка оточена кільцем. Це кільце містить більшу частину молекулярного водню Галактики та є активним регіоном зіркоутворення у нашій Галактиці. Якщо вести спостереження з галактики Андромеди, то галактична перемичка Чумацького Шляху була яскравою його частиною.
У всіх спіральних галактик, у тому числі й у нашої, є спіральні рукави в площині диска: два рукави, що починаються біля бару у внутрішній частині Галактики, а у внутрішній частині є пара рукавів. Потім ці рукави переходять у чотирирукавну структуру, що спостерігається в лінії нейтрального водню у зовнішніх частинах Галактики.

Відкриття Галактики

Спочатку вона була відкрита теоретично: астрономи вже дізналися, що Місяць звертається навколо Землі, супутники планет-гігантів утворюють системи. Земля та інші планети звертаються навколо Сонця. Тоді виникало природне питання: чи не входить Сонце в систему ще більшого розміру? Перше систематичне дослідження цього питання провів у XVIII ст. англійський астроном Вільям Гершель. Відповідно до своїх спостережень він здогадався, що всі зірки, які ми спостерігаємо, утворюють гігантську зоряну систему, яка сплюснута до галактичного екватора. Довгий час вважалося, що всі об'єкти Всесвіту є частинами нашої Галактики, хоча ще Кант висловлював припущення, що деякі туманності можуть бути іншими галактиками, подібними до Чумацького Шляху. Ця гіпотеза Канта була остаточно доведена лише у 1920-х роках, коли Едвін Хаббл виміряв відстань до деяких спіральних туманностей і показав, що за своїм видаленням вони не можуть входити до складу Галактики.

Де Галактики знаходимося ми?

Наша Сонячна система розташована ближче до краю диска Галактики. Разом з іншими зірками Сонце обертається навколо центру Галактики зі швидкістю 220-240 км/с, роблячи один оборот приблизно 200 млн. років. Таким чином, за весь час існування Земля облетіла навколо центру Галактики трохи більше 30 разів.
Спіральні рукави Галактики обертаються з постійною кутовою швидкістю, як спиці в колесах, а рух зірок відбувається з іншою закономірністю, тому майже всі зірки диска потрапляють всередину спіральних рукавів, то випадають з них. Єдине місце, де швидкості зірок та спіральних рукавів збігаються – це так зване коротаційне коло, і саме на ньому розташоване Сонце.
Для нас, землян, це дуже важливо, оскільки в спіральних рукавах відбуваються бурхливі процеси, що утворюють потужне випромінювання, згубне для живого. Жодна атмосфера не змогла б від нього захистити. Але наша планета існує в порівняно спокійному місці Галактики і не зазнавала впливу цих космічних катаклізмів. Саме тому на Землі змогло народитися та зберегтися життя – Творець вибрав спокійне місце для нашої колиски Землі.
Наша Галактика входить у Місцеву групу галактик- гравітаційно-пов'язану групу галактик, що включає галактику Чумацький Шлях, галактику Андромеди (M31) та галактику Трикутника (М33), ви можете побачити цю групу на зображенні.

Зоряне небо з давніх-давен притягувало погляди людей. Найкращі уми всіх народів намагалися осмислити наше місце у Всесвіті, уявити та обґрунтувати його устрій. Науковий прогрес дозволив перейти у справі вивчення безмежних просторів космосу від романтичних та релігійних побудов до логічно вивірених теорій, що базуються на численному фактичному матеріалі. Тепер будь-який школяр має уявлення про те, як виглядає наша Галактика згідно з останніми дослідженнями, хто, чому і коли дав їй таку поетичну назву та яке її передбачуване майбутнє.

походження назви

Вираз «галактика Чумацький Шлях», по суті, тавтологія. Galactikos у зразковому перекладі з давньогрецької означає «молочний». Так жителі Пелопоннесу звали скупчення зірок у нічному небі, приписуючи його походження запальній Гері: богиня не побажала годувати Геракла, позашлюбного сина Зевса, і в гніві розбризкала грудне молоко. Краплі й утворили зіркову доріжку, видну в ясні ночі. Через століття вчені відкрили, що світила, що спостерігаються, — лише незначна частина існуючих небесних тіл. Простір Всесвіту, в якому знаходиться і наша планета, вони дали назву Галактика або система Чумацький Шлях. Після підтвердження припущення про існування та інших подібних формувань у космосі перший термін став їм універсальним.

Погляд з середини

Наукові знання про структуру частини Всесвіту, що включає Сонячну систему, мало що взяли у давніх греків. Розуміння того, як виглядає наша Галактика, пройшло еволюцію від сферичного світобудови Арістотеля до сучасних теорій, у яких є місце чорним дірам та темній матерії.

Той факт, що Земля є елементом системи Чумацький Шлях, накладає певні обмеження на тих, хто намагається з'ясувати, яку форму має наша Галактика. Для однозначної відповіді це питання необхідний погляд із боку, причому великій відстані від об'єкта спостереження. Нині наука позбавлена такої можливості. Своєрідним замінником стороннього спостерігача стає збір даних про структуру Галактики та співвідношення їх із параметрами інших космічних систем, доступних вивчення.

Зібрані відомості дозволяють з упевненістю говорити, що наша Галактика має форму диска з потовщенням (балджем) у середині і спіральними рукавами, що розходяться від центру. Останні містять найяскравіші зірки системи. Діаметр диска становить понад 100 тисяч світлових років.

Структура

Центр Галактики прихований міжзоряним пилом, що утруднює вивчення системи. Впоратися з проблемою допомагають методи радіоастрономії. Хвилі певної довжини легко долають будь-які перешкоди і дозволяють отримати таке бажане зображення. Наша Галактика, за даними, має неоднорідну структуру.

Умовно можна виділити два пов'язані один з одним елементи: гало і диск. Перша підсистема має наступні характеристики:

формою це сфера;

центром її вважається балдж;
найбільша концентрація зірок у гало характерна для його серединної частини, із наближенням до країв щільність сильно зменшується;
обертання цієї зони галактики досить повільне;
в гало переважно зустрічаються старі зірки з відносно невеликою масою;
значне місце підсистеми заповнене чорною матерією.

Галактичний диск за густиною зірок сильно перевищує гало. У рукавах зустрічаються молоді і навіть формуються

Центр та ядро

«Серце» Чумацького Шляху перебуває в його вивчення важко зрозуміти до кінця, яка наша Галактика. Назва «ядро» в наукових працях або відноситься тільки до центральної області діаметром всього кілька парсек, або включає балдж і газове кільце, що вважається місцем зародження зірок. Далі використовуватиметься перший варіант терміна.

У центр Чумацького Шляху важко проникає видиме світло: воно стикається з великою кількістю космічного пилу, що приховує те, як виглядає наша Галактика. Фото та зображення, зроблені в інфрачервоному діапазоні, значно розширюють знання астрономів про ядро.

Дані про особливості випромінювання в центральній частині Галактики наштовхнули вчених на думку, що в серцевині ядра знаходиться чорна діра. Її маса більш ніж у 2,5 млн разів більша за масу Сонця. Навколо цього об'єкта, на думку дослідників, обертається ще одна, але менш солідна за своїми параметрами, чорна діра. Сучасні знання про особливості структури космосу дозволяють припустити, що такі об'єкти перебувають у центральній частині більшості галактик.

Світло і темрява

Спільний вплив чорних дірок на рух зірок вносить свої корективи в те, як виглядає наша Галактика: він призводить до специфічних змін орбіт, нехарактерних для космічних тіл, наприклад поблизу Сонячної системи. Вивчення цих траєкторій і співвідношення швидкостей руху з віддаленістю від центру Галактики лягло в основу теорії, що активно розвивається, про темну матерію. Природа її поки що вкрита таємницею. Присутність чорної матерії, ймовірно складової переважну частину всієї речовини у Всесвіті, реєструється лише за впливом гравітації саме на орбіти.

Якщо розсіяти весь космічний пил, що приховує від нас ядро, відкриється дивовижна картина. Незважаючи на концентрацію темної матерії, ця частина Всесвіту сповнена світла, що випромінюється величезною кількістю зірок. На одну одиницю простору їх тут у сотні разів більше, ніж поблизу Сонця. Приблизно десять мільярдів з них утворюють галактичний бар, який також називають перемичкою, не зовсім звичайної форми.

Космічний горішок

Вивчення центру системи у довгохвильовому діапазоні дозволило отримати докладне інфрачервоне зображення. Наша Галактика, як виявилося, у ядрі має структуру, що нагадує арахіс у шкаралупі. Цей «горішок» і є перемичка, що включає більше 20 млн червоних гігантів (яскравих, але менш гарячих зірок).

Від кінців бару розходяться спіральні рукави Чумацького Шляху.

Робота, пов'язана з виявленням «арахісу» у центрі зіркової системи, не тільки пролила світло на те, яка наша Галактика за структурою, а й допомогла зрозуміти, як вона розвивалася. Спочатку у просторі космосу існував звичайний диск, у якому згодом утворилася перемичка. Під впливом внутрішніх процесів бар змінив свою форму і став схожим на горіх.

Наш будинок на космічній карті

Активне відбувається як у перемичці, так і в спіральних рукавах, які має наша Галактика. Назву їм дали за сузір'ями, де були виявлені ділянки відгалужень: рукави Персея, Лебедя, Центавра, Стрільця та Оріона. Поблизу останнього (на відстані не менше 28 тисяч світлових років від ядра) знаходиться Сонячна система. Ця область має певні характеристики, на думку фахівців, що уможливили виникнення життя на Землі.

Галактика та наша Сонячна система разом із нею обертаються. Закономірності руху окремих складових у своїй не збігаються. зірок часом то входить до складу спіральних відгалужень, то відокремлюється від них. Лише світила, що лежать на межі коротаційного кола, не роблять подібні «подорожі». До них відноситься і Сонце, захищене від потужних процесів, що постійно протікають у рукавах. Навіть незначне зміщення звело б нанівець всі інші переваги у розвиток організмів нашій планеті.

Небо в діамантах

Сонце - лише одне із багатьох подібних тіл, якими сповнена наша Галактика. Зірки, одиночні або згруповані, загальним числом перевищують за останніми даними 400 млрд. Найближча до нас Проксима Центавра входить до системи з трьох зірок разом з трохи віддаленішими Альфою Центавра A і Альфою Центавра B. Найяскравіша точка нічного неба, Сіріус A, знаходиться в Її світність за різними даними перевищує сонячну в 17-23 рази. Сіріус також не самотній, його супроводжує супутник, що носить аналогічну назву, але з маркуванням B.

Діти часто починають знайомитися з тим, як виглядає наша Галактика, шукаючи на небі Полярної зірки або Альфи Малої Ведмедиці. Популярністю своєю вона зобов'язана становищу над Північним полюсом Землі. По світності Полярна значно перевищує Сіріус (майже дві тисячі разів яскравіша за Сонце), але вона не може оскаржувати права Альфи Великого Пса на звання найяскравішої через віддаленість від Землі (за оцінками від 300 до 465 світлових років).

Типи світил

Зірки відрізняються не лише світністю та віддаленістю від спостерігача. Кожній приписується певна величина (за одиницю береться відповідний параметр Сонця), рівень нагрівання поверхні, колір.

Найбільш значними розмірами мають надгіганти. Найбільшою концентрацією речовини в одиниці об'єму відрізняються нейтронні зірки. Колірна характеристика нерозривно пов'язана з температурою:

червоні найхолодніші;
нагрівання поверхні до 6 000 º, як у Сонця, породжує жовтий відтінок;
білі та блакитні світила мають температуру понад 10 000º.

Може змінюватись і досягати максимуму незадовго до її колапсу. Вибухи наднових роблять величезний внесок у розуміння, як виглядає наша Галактика. Фото цього процесу, отримані телескопами, вражають.
Зібрані на їх основі дані допомогли відновити процес, що призвів до спалаху, та спрогнозувати долю низки космічних тіл.

Майбутнє Чумацького Шляху

Наша Галактика та інші галактики постійно перебувають у русі та взаємодіють. Астрономи встановили, що Чумацький Шлях неодноразово поглинав сусідів. Подібні процеси очікуються й у майбутньому. Згодом до нього увійдуть Магелланова Хмара та ще низка карликових систем. Найбільша ж подія очікується через 3-5 млрд років. Це буде зіткнення з єдиним сусідом, який видно із Землі неозброєним оком. В результаті Чумацький Шлях стане еліптичною галактикою.

Безкраї простори космосу вражають уяву. Обивателю важко усвідомити масштабність не тільки Чумацького Шляху чи всього Всесвіту, а й навіть Землі. Однак завдяки досягненням науки ми можемо уявити хоча б приблизно, частиною якого грандіозного світу є.

Планета Земля, сонячна система, і всі зірки, видимі неозброєним оком перебувають у Галактиці Чумацький Шлях, яка являє собою спіральну галактику з перемичкою, що має два яскраво виражені рукави, що починаються на кінцях перемички.

Це було підтверджено в 2005 році космічним телескопом імені Лаймана Спітцера, який показав, що центральна перемичка нашої галактики є більшою, ніж вважалося раніше. Спіральні галактикиз перемичкою — спіральні галактики з перемичкою («баром») із яскравих зірок, що виходить із центру та перетинає галактику посередині.

Спіральні гілки в таких галактиках починаються на кінцях перемичок, тоді як у звичайних галактиках спіральних вони виходять безпосередньо з ядра. Спостереження показують, що близько двох третіх спіральних галактик мають перемичку. За існуючими гіпотезами, перемички є осередками зіркоутворення, що підтримують народження зірок у своїх центрах. Передбачається, що за допомогою орбітального резонансу вони пропускають крізь себе газ зі спіральних гілок. Цей механізм забезпечує приплив будівельного матеріалу для народження нових зірок. Чумацький Шлях разом із галактикою Андромеди (M31), Трикутника (М33), і понад 40 меншими галактиками-супутниками утворюють Місцеву Групу Галактик, яка, своєю чергою, входить у Надскупчення Діви. "Використання інфрачервоного зображення з телескопа Spitzer НАСА, дозволило вченим виявити, що елегантна спіральна структура Чумацького Шляху має лише два переважні рукави від кінців центрального бару зірок. Раніше вважалося, що наша галактика, має чотири основні рукави".

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0% 50% no-repeat rgb(29, 41, 29);"> Структура Галактики
На вигляд, галактика нагадує диск (т.к. основна маса зірок розташована у формі плоского диска) з діаметром близько 30 000 парсек (100 000 світлових років, 1 квінтильйон кілометрів) при оціночній середній товщині диска порядку 1000 світлових років, діаметр центр диска складає 30 000 світлових років. Диск занурений у гало сферичної форми, а навколо нього розташовується сферична корона. Центр ядра Галактики знаходиться у сузір'ї Стрільця. Товщина галактичного диска там, де знаходиться сонячна системаз планетою Земля, що становить 700 світлових років. Відстань від Сонця до центру Галактики 8,5 кіло парсек (2,62.1017 км, або 27 700 світлових років). сонячна системазнаходиться на внутрішньому краї рукава, що має назву рукав Оріона. У центрі Галактики, мабуть, розташовується понад масивна чорна діра (Стрілець A*) (близько 4,3 мільйона мас Сонця) навколо якої, ймовірно, обертається чорна діра середньої маси від 1000 до 10 000 мас Сонця і періодом обігу близько 100 років та кілька тисяч порівняно невеликих. Галактика містить, за найнижчою оцінкою, близько 200 мільярдів зірок (сучасна оцінка коливається в діапазоні припущень від 200 до 400 мільярдів). Станом на січень 2009 року маса Галактики оцінюється в 3.1012 мас Сонця, або 6.1042 кг. Основна маса Галактики міститься не в зірках і міжзоряному газі, а в гало, що не світиться, з темної матерії.

Порівняно з гало диск Галактики обертається помітно швидше. Швидкість його обертання не однакова різних відстанях від центру. Вона стрімко зростає від нуля в центрі до 200-240 км/с на відстані 2 тис. світлових років від нього, потім дещо зменшується, знову зростає приблизно до того ж значення й надалі залишається майже постійною. Вивчення особливостей обертання диска Галактики дозволило оцінити його масу, виявилося, що вона в 150 мільярдів разів більша за масу Сонця. Вік Галактики Чумацький Шляхдорівнює13 200 млн років, майже так само стара, як Всесвіт. Чумацький шлях є частиною місцевої групи галактик.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0% 50% no-repeat rgb(29, 41, 29);"> Розташування Сонячної системи сонячна системазнаходиться на внутрішньому краї рукава, що носить назву рукав Оріона, в околицевій частині Місцевого Над скупчення (Local Supercluster), який іноді називають також Над скупченням Діви. Товщина галактичного диска (у тому місці, де знаходиться сонячна системаз планетою (Земля), становить 700 світлових років. Відстань від Сонця до центру Галактики 8,5 кіло парсек (2,62.1017 км, або 27 700 світлових років). Сонце розташоване ближче до краю диска, ніж його центру.

Разом з іншими зірками Сонце обертається навколо центру Галактики зі швидкістю 220-240 км / с, роблячи один оборот приблизно за 225-250 мільйонів років (що становить один галактичний рік). Таким чином, за весь час існування Земля облетіла навколо центру Галактики трохи більше 30 разів. Галактичний рік Галактики складає 50 мільйонів років, період обігу перемички 15-18 мільйонів років. На околицях Сонця вдається відстежити ділянки двох спіральних рукавів, які віддалені від нас приблизно на 3 тис. світлових років. За сузір'ями, де спостерігаються ці ділянки, їм назвали рукав Стрільця і рукав Персея. Сонце розташоване майже посередині між спіральними гілками. Але порівняно близько від нас (за галактичними мірками) у сузір'ї Оріона проходить ще один, не дуже чітко виражений рукав — рукав Оріона, який вважається відгалуженням одного з основних спіральних рукавів Галактики. Швидкість обертання Сонця навколо центру Галактики майже збігається із швидкістю хвилі ущільнення, що утворює спіральний рукав. Така ситуація є нетиповою для Галактики в цілому: спіральні рукави обертаються з постійною кутовою швидкістю, як спиці в колесах, а рух зірок відбувається з іншою закономірністю, тому майже все зіркове населення диска потрапляє всередину спіральних рукавів, то випадає з них. Єдине місце, де швидкості зірок та спіральних рукавів збігаються — це так зване коротаційне коло, і саме на ньому розташоване Сонце. Для Землі ця обставина надзвичайно важлива, оскільки в спіральних рукавах відбуваються бурхливі процеси, що утворюють потужне випромінювання, згубне для живого. І жодна атмосфера не змогла б від нього захиститись. Але наша планета існує в порівняно спокійному місці Галактики і протягом сотень мільйонів (або навіть мільярдів) років не зазнавала впливу цих космічних катаклізмів. Можливо саме тому на Землі змогло народитися і зберегтися життя, вік якого налічується в 4,6 мільярда років. Схема розташування Землі у Всесвіті в серії з восьми карт, які показують, зліва направо, починаючи з Землі, рухаючись у Сонячної системи, на сусідні зіркові системи, на Чумацький Шлях, на місцеві Галактичні групи, намісцеві надскупчення Діви, на нашому місцевому понад скупчення, і закінчується у спостережуваному Всесвіті.

Сонячна система: 0,001 світлових років

Сусіди у міжзоряному просторі

Чумацький Шлях: 100000 світлових років

Місцеві галактичні групи

Місцеве над скупчення Діви

Місцеві понад скупчення галактик

Спостережуваний Всесвіт

Галактика Чумацький шлях дуже велична, прекрасна. Цей величезний світ – наша Батьківщина, наша Сонячна система. Усі зірки та інші об'єкти, які видно неозброєним оком на нічному небі, – це наша галактика. Хоча є деякі об'єкти, які знаходяться в Туманності Андромеди – сусідці нашого Чумацького Шляху.

Опис Чумацького Шляху

Галактика Чумацький Шлях величезна, розміром 100 тисяч світлових років, а, як відомо, один світловий рік дорівнює 9460730472580 км. Наша Сонячна система знаходиться від центру галактики на відстані 27000 світлових років, в одному з рукавів, який називають рукавом Оріона.

Наша Сонячна система звертається навколо центру галактики Чумацький Шлях. Це відбувається так само, як обертається Земля навколо Сонця. Повний оборот Сонячна система здійснює за 200 млн. років.

Деформація

Галактика Чумацький Шлях виглядає як диск із опуклістю в центрі. Він не ідеальної форми. З одного боку є вигин північ від центру галактики, з другого – йде вниз, потім повертає праворуч. Зовні така деформація чимось нагадує хвилю. А сам диск деформований. Це пов'язано з присутністю поряд Малої та Великої Магелланових Хмар. Вони обертаються біля Чумацького Шляху дуже швидко – підтвердив телескоп «Хаббл». Ці дві карликові галактики часто називають супутниками Чумацького Шляху. Хмари створюють гравітаційно пов'язану систему, яка дуже важка та досить масивна через важкі елементи в масі. Передбачається, що вони перетягують канат між галактиками, створюючи вібрації. В результаті відбувається деформація галактики Чумацький Шлях. Будова нашої галактики особлива, вона має ореол.

Вчені вважають, що через мільярди років Чумацький Шлях поглине Магелланови Хмари, а ще через якийсь час його поглине Андромеда.

Ореол

Запитуючи про те, яка галактика Чумацький Шлях, вчені почали її вивчення. Їм вдалося з'ясувати, що на 90% своєї маси вона складається із темної матерії, через що виникає загадковий ореол. Все, що видно неозброєним оком із Землі, а саме та світиться матерія, це приблизно 10% від галактики.

Проведені численні дослідження підтвердили, що Чумацький Шлях має гало. Вчені складали різні моделі, які враховували невидиму частину та без неї. Після експериментів було висунуто думку, що якби не було гало, то швидкість руху планет та інших елементів Чумацького Шляху була б меншою, ніж зараз. Через цю особливість припустили, що більшість компонентів складається з невидимої маси чи темної матерії.

Кількість зірок

Однією з найунікальніших вважається галактика Чумацький шлях. Будова нашої галактики незвичайна, у ній налічується понад 400 мільярдів зірок. Приблизно четверта частина – великі зірки. Інші галактики мають меншу кількість зірок. У Хмарі налічується близько десяти мільярдів зірок, деякі інші складаються з мільярда, а в Чумацькому Шляху – понад 400 мільярдів найрізноманітніших зірок, причому із Землі видно лише мала частина, близько 3000. Точно сказати, скільки зірок міститься у Чумацькому Шляху, неможливо, так як галактика постійно втрачає об'єкти через їх перетворення на наднові.

Гази та пил

Приблизно 15% складової галактики – пил та гази. Можливо через них наша галактика називається Чумацький Шлях? Незважаючи на свої величезні розміри, ми можемо бачити близько 6000 світлових років уперед, а розміри галактики - 120000 світлових років. Може, вона й більше, але далі цього не бачать навіть найпотужніші телескопи. Це пов'язано зі скупченням газу та пилу.

Товщина пилу не пропускає видиме світло, але інфрачервоне свічення проходить крізь неї, і вчені можуть створювати карти зоряного неба.

Що було раніше

На думку вчених, наша галактика не завжди була такою. Чумацький Шлях з'явився через злиття кількох інших галактик. Цей гігант захоплював інші планети, ділянки, що вплинуло на розмір і форму. Навіть зараз відбувається захоплення планет галактикою Чумацький Шлях. Прикладом цього є об'єкти Великого Пса – карликової галактики, розташованої біля нашого Чумацького Шляху. Зірки Пса періодично додаються до нашого всесвіту, а від нашого переходять в інші галактики, наприклад, відбувається обмін об'єктами з галактикою Стрільця.

Вигляд Чумацького Шляху

Жоден вчений, астроном не може точно сказати, як виглядає наш Чумацький Шлях згори. Це з тим, що Земля перебуває у галактиці Чумацький шлях за 26000 світлових років від центру. Через таке розташування не вдається зробити знімки всього Чумацького Шляху. Отже, будь-яке зображення галактики – це знімки інших видимих галактик, або чиясь фантазія. І нам залишається тільки гадати, як вона насправді виглядає. Навіть є ймовірність того, що ми зараз про неї знаємо стільки ж, скільки давні люди, які вважають Землю плоскою.

Центр

Центром галактики Чумацький Шлях називають Стрілець А * - велике джерело радіохвиль, що дозволяють припустити, що в самому серці знаходиться величезна чорна діра. За припущеннями, її розміри становлять трохи більше 22 млн. кілометрів, і це сама дірка.

Всі речовини, які намагаються потрапити в дірку, утворюють величезний диск, майже в 5 мільйонів разів більший за наше Сонце. Але навіть така сила втягування не заважає формуватись новим зіркам на межі чорної дірки.

Вік

За оцінками складу галактики Чумацький Шлях вдалося встановити ймовірний вік - близько 14 мільярдів років. Вік найстарішої зірки – трохи більше 13 мільярдів років. Вік галактики розраховується шляхом визначення віку найстарішої зірки та попередніх її формування фаз. Виходячи з наявних даних, вчені припустили, що нашому всесвіту близько 13.6-13.8 мільярдів років.

Спочатку був сформований балдж Чумацького Шляху, потім його серединна частина, на місці якої згодом утворилася чорна діра. Через три мільярди років з'явився диск із рукавами. Поступово він змінювався, і лише близько десяти мільярдів років тому виглядав так, як зараз.

Ми – частина чогось більшого

Всі зірки галактики Чумацький Шлях – це частина більшої галактичної структури. Ми входимо до складу Надскупчення Діви. Найближчі галактики до Чумацького Шляху, такі як Магелланова Хмара, Андромеда та інші півсотні галактик – це одне скупчення, Суперкластер Діви. Надскупчення - група галактик, що займає величезну площу. І це лише мала частина зоряної околиці.

У Суперкластері Діви знаходиться понад сотня груп скупчень на території понад 110 млн світлових років у діаметрі. Саме скупчення Діви – мала частина надскоплення Ланіакеа, а воно, у свою чергу, входить до комплексу Риб-Кита.

обертання

Наша Земля рухається навколо Сонця, роблячи повний оборот за 1 рік. Наше Сонце обертається в Чумацькому шляху навколо центру галактики. Наша галактика рухається по відношенню до особливого випромінювання. Реліктове випромінювання – зручний орієнтир, який дозволяє визначити швидкість різних матерій у Всесвіті. Проведені дослідження показали, що наша галактика обертається зі швидкістю 600 кілометрів на секунду.

Поява назви

Свою назву галактика отримала через особливий зовнішній вигляд, що нагадує розлите молоко на нічному небі. Назва їй було дано ще у Стародавньому Римі. Тоді її називали «дорогою молока». Досі її так і називають - Чумацький Шлях, асоціюючи назву саме із зовнішнім виглядом білої смуги на нічному небі, з розлитим молоком.

Про галактику знайдено згадки починаючи з епохи Аристотеля, який говорив, що Чумацький Шлях – це місце, де небесні сфери контактують із земними. До моменту, коли було створено телескоп, ніхто не додавав нічого до цієї думки. І лише з сімнадцятого століття люди стали по-іншому дивитися на світ.

Наші сусіди

Чомусь багато хто думає, що найближча галактика до Чумацького Шляху – це Андромеда. Але така думка не зовсім вірна. Найближча «сусідка» до нас – галактика Великого Пса, розташована всередині Чумацького Шляху. Вона розташувалася від нас на відстані 25 000 світлових років, а від центру – 42 000 світлових років. По суті, до Великого Пса від нас ближче, ніж до чорної дірки у центрі галактики.

До виявлення Великого Пса на відстані 70 тис. світлових років найближчою сусідкою вважали Стрільця, а після - Велику Магелланову Хмару. У Псі відкрили незвичайні зірки з величезною щільністю класу М.

За теорією, Чумацький Шлях поглинув Великого Пса разом із усіма його зірками, планетами та іншими об'єктами.

Зіткнення галактик

Останнім часом все частіше зустрічається інформація про те, що найближча галактика до Чумацького Шляху – Туманність Андромеди, поглине наш всесвіт. Ці два гіганти сформувалися приблизно в один і той же час – близько 13.6 мільярда років тому. Є думка, що ці гіганти здатні поєднувати галактики, а через розширення Всесвіту вони повинні відходити один від одного. Але попри всі правила ці об'єкти рухаються назустріч один одному. Швидкість руху – 200 кілометрів на секунду. За підрахунками, через 2-3 мільярди років Андромеда зіткнеться з Чумацьким Шляхом.

Астроном Дж. Дубінскі створив модель зіткнення, представлену в цьому відео:

Зіткнення не спричинить катастрофи глобального масштабу. І за кілька мільярдів років сформується нова система, зі звичними галактичними формами.

Загиблі галактики

Вчені провели масштабне дослідження зоряного неба, охопивши приблизно його восьму частину. В результаті аналізу зіркових систем галактики Чумацький Шлях вдалося з'ясувати, що є раніше невідомі потоки зірок на околицях нашого всесвіту. Це все те, що залишилося від дрібних галактик, які колись були знищені гравітацією.

Встановлений у Чилі телескоп зробив величезну кількість знімків, які дозволили вченим провести оцінку небосхилу. За оцінкою зображень, нашу галактику оточують гало з темної матерії, розряджений газ та нечисленні зірки, залишки карликових галактик, які колись були поглинені Чумацьким Шляхом. Маючи достатню кількість даних, ученим вдалося зібрати «скелет» загиблих галактик. Це як у палеонтології – важко сказати за кількома кісточками, як виглядала істота, але, маючи достатню кількість даних, можна зібрати скелет і припустити, яким був ящір. Так і тут: інформативність зображень дозволила відтворити одинадцять галактик, які поглинув Чумацький Шлях.

Вчені впевнені, що в міру спостереження та оцінки отриманих відомостей вони зможуть знайти ще кілька нових галактик, що розпалися, які були «з'їдені» Чумацьким Шляхом.

Ми під обстрілом

На думку вчених, гіпершвидкісні зірки, що знаходяться в нашій галактиці, зародилися не в ній, а у Великій Магеллановій Хмарі. Теоретики що неспроможні пояснити багато моменти, що стосуються існування подібних зірок. Наприклад, неможливо точно сказати, чому сконцентровано велику кількість гіпершвидкісних зірок у Секстанті та у Леві. Переглянувши теорію, вчені дійшли висновку, що така швидкість може розвиватися лише через вплив на них чорної дірки, розташованої в центрі Чумацького Шляху.

Останнім часом все більше виявляється зірок, які рухаються не з центру нашої галактики. Після аналізу траєкторії надшвидких зірок вченим вдалося з'ясувати, що ми перебуваємо під атакою Великої Магелланової Хмари.

Загибель планети

Спостерігаючи за планетами в нашій галактиці, вченим удалося побачити, як загинула планета. Вона була поглинена старіючої зіркою. Під час розширення та перетворення на червоного гіганта зірка поглинула свою планету. А інша планета у цій системі змінила орбіту. Побачивши подібне та оцінивши стан нашого Сонця, вчені дійшли висновку, що те саме станеться з нашим світилом. Приблизно через п'ять мільйонів років воно перетвориться на червоного гіганта.

Як влаштована галактика

У нашому Чумацькому Шляху є кілька рукавів, що обертаються спіраллю. Центр всього диска – чорна діра величезних розмірів.

На нічному небі нам видно галактичні рукави. Вони виглядають як білі смуги, що нагадують молочну дорогу, яка посипана зірками. Це і є гілки Чумацького Шляху. Найкраще їх видно в ясну погоду в теплу пору року, коли космічного пилу та газів найбільше.

У нашій галактиці виділяють такі рукави:

Гілка кутника.
Оріон. У цьому рукаві знаходиться наша Сонячна система. Цей рукав – наша "кімната" у "будинку".
Рукав Кіля-Стрільця.
Гілка Персея.
Гілка Щита Південного Хреста.

Також у складі є ядро, газове кільце, чорна матерія. Вона постачає близько 90% від усієї галактики, а решта десять – це видимі об'єкти.

Наша Сонячна система, Земля та інші планети – це єдине ціле величезної гравітаційної системи, яку можна бачити щоночі на ясному небі. У нашому «будинку» постійно відбуваються різні процеси: зароджуються зірки, розпадаються, нас обстрілюють інші галактики, з'являється пил, гази, зірки змінюються і гаснуть, спалахують інші, водять навколо хороводи... І все це відбувається десь там, далеко у всесвіті, про яку ми знаємо так мало. Хто знає, може, настане час, коли люди зможуть за лічені хвилини діставатися інших рукавів і планет нашої галактики, подорожувати іншими світами.

На цьому уроці ми дізнаємося, як утворилася наша галактика – Чумацький Шлях. А також познайомимося з її будовою.

Тема: Всесвіт

Урок: Галактика Чумацький Шлях

З давніх часів жителі нашої планети спостерігали якесь скупчення, що світиться на небосхилі (Див. рис. 1).

Мал. 1. Галактика Чумацький Шлях, вид із Землі ()

Лише у 1609 році Галілео Галілей виявив, що воно складається із зірок.

Взагалі, галактики- це великі зіркові системи, у яких зірки пов'язані один з одним силами гравітації. Отже, як утворився Чумацький Шлях? Поки що вчені точно не знають відповіді на це питання. Але прийнято вважати, що спіральні галактики (такі, як наша) утворювалися з хмар, що швидко обертаються, з космічним пилом і газами, які в результаті обертання стискалися в диски. Народження зірки з хмар триває мільйони років. Хмари утворювалися таким чином. Спочатку матеріал було розсіяне майже рівномірно. Причина, через яку з однорідного середовища утворилися хмари, криється в силі гравітації. Там, де щільність була трохи вищою за середню, сильнішим було й тяжіння, а отже, більш щільні утворення ставали ще щільнішими. І навпаки, області зниженої щільності робилися все розрідженішим, оскільки речовина з них йшла в щільніші області. Отже, спочатку майже однорідне середовище згодом розділилося окремі хмари, у тому числі сформувалися галактики.

Спочатку наша галактика була сферичного типу, потім вона поступово трансформувалася на спіралеподібну.

Отже, що таке Чумацький шлях?

Чумацький шлях- Галактика, в якій знаходяться Земля, Сонячна система і всі зірки, видимі неозброєним оком. Належить до спіральних галактик з перемичкою.

Чумацький Шлях разом із галактикою Андромеди (M31), Трикутника (М33), і понад 40 меншими галактиками-супутниками утворюють Місцеву Групу Галактик, яка, своєю чергою, входить у Надскупчення Діви.

Мал. 2. Галактика Чумацький шлях ()

Сонячна система розташована у гілці Оріона.

Діаметр Галактики становить близько 30 тисяч парсек (близько 100 000 світлових років, 1 квінтильйон кілометрів) при оціночній середній товщині близько 1000 світлових років. Галактика містить, за найнижчою оцінкою, близько 200 мільярдів зірок (сучасна оцінка коливається в діапазоні припущень від 200 до 400 мільярдів). Основна маса зірок розташована у формі плоского диска.

Лише у 1980-х роках астрономи висловили припущення, що Чумацький Шлях є спіральною галактикою з перемичкою, а не звичайною спіральною галактикою. Це припущення було підтверджено 2005 року космічним телескопом імені Лаймана Спітцера, який показав, що центральна перемичка нашої галактики є більшою, ніж вважалося раніше.

Ядро– центральна частина галактики. Для центральних ділянок Галактики характерна сильна концентрація зірок: у кожному кубічному парсекі поблизу центру їх міститься багато тисяч. Відстань між зірками в десятки і сотні разів менша, ніж на околицях Сонця.

Передбачається, що у ядрі розташована масивна чорна діра.

Галактика Чумацький Шлях відноситься до класу спіральних галактик, що означає, що Галактика має спіральні рукави, що розташовані в площині диска. Сонячна система знаходиться на відстані 8,5 тисяч парсек від галактичного центру, на внутрішньому краї рукава, що має назву рукав Оріона. Таке розташування не дозволяє спостерігати форму рукавів візуально.

Галактичне галомає сферичну форму, що виходить за межі галактики на 5-10 тисяч світлових років, та температуру близько 500 000°С. Галактичний диск оточений сфероїдним гало, що складається зі старих зірок і кульових скупчень, 90% яких знаходиться на відстані менше 100 000 світлових років від центру галактики

Зірки і зоряні скупчення гало рухаються навколо центру Галактики дуже витягнутими орбітами. Так як обертання окремих зірок відбувається дещо безладно (тобто швидкості сусідніх зірок можуть мати будь-які напрямки), гало загалом обертається дуже повільно.

Мал. 3. Будова Чумацького Шляху ()

Необхідно розуміти, що наш будинок - це планета Земля, вулиця - це Сонячна система, що є жовтим карликом.

По вулиці пересувається транспорт - це пілотовані та безпілотні космічні кораблі, штучні та природні супутники планет, астероїди, комети.

Нашу галактику називали по-різному: шлях богів, таємничий міст, чарівна місцева річка, молочне коло.

Мало хто знає, але новорічна ялинка - це відлуння поклоніння Чумацькому Шляху в той момент, коли він вважався віссю Всесвіту. Стовбур дерева – це прототип Чумацького Шляху, а прикраси – це зірки.

Люди вірили, що прикраса ялинки задобрить богів і принесе добрий урожай.

Етимологію слова Galaxias і його зв'язок з молоком розкривають два подібні давньогрецькі міфи. Одна з легенд розповідає про материнське молоко богині Гери, що розлилося по небу, годувала грудьми Геракла. Коли Гера дізналася, що немовля, якого вона годує грудьми, не її власне дитя, а незаконний син Зевса та земної жінки, вона відштовхнула його, і пролите молоко стало Чумацьким Шляхом. Інша легенда говорить про те, що пролите молоко - це молоко Реї, дружини Кроноса, а немовлям був сам Зевс. Кронос пожирав своїх дітей, оскільки йому було передбачено, що його буде повалено власним сином. У Реї зародився план, як врятувати свою шосту дитину, новонароджену Зевса. Вона обернула в дитячий одяг камінь і підсунула його Кроносу. Кронос попросив її погодувати сина ще раз, перш ніж він його проковтне. Молоко, пролите з грудей Реї на голий камінь, згодом почали називати Чумацьким Шляхом.

Більшість небесних тіл об'єднуються в різні системи, що обертаються. Так, Місяць звертається навколо Землі, супутники планет-гігантів утворюють свої, багаті на тіла, системи. На рівні, Земля та інші планети звертаються навколо Сонця. Виникало природне питання: чи не входить Сонце в систему ще більшого розміру?

Перше систематичне дослідження цього питання виконав у XVIII столітті англійський астроном Вільям Гершель. Він підраховував кількість зірок у різних областях неба і виявив, що на небі є велике коло (згодом він був названий галактичним екватором), який ділить небо на дві рівні частини і на якому кількість зірок виявляється найбільшою. Крім того, зірок виявляється тим більше, чим ближче ділянка неба розташована до цього кола. Нарешті виявилося, що саме на цьому колі знаходиться Чумацький Шлях. Завдяки цьому Гершель здогадався, що всі зірки, які ми спостерігаємо, утворюють гігантську зоряну систему, яка сплюснута до галактичного екватора.

Спочатку передбачалося, що це об'єкти Всесвіту є частинами нашої Галактики, хоча Кант висловлював припущення, деякі туманності може бути галактиками, подібними Чумацького Шляху. Гіпотеза Канта була остаточно доведена лише в 1920-х роках, коли Едвіну Хаблу вдалося виміряти відстань до деяких спіральних туманностей і показати, що за своїм видаленням вони не можуть входити до складу Галактики.

У центрі нашої галактики знаходиться гігантська чорна діра. Це вдалося довести у 2003 році. Навколо неї розташовані кілька чорних дірок меншого розміру. Слід зазначити, що наша чорна діра набагато менша, ніж чорні діри деяких інших галактик.

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.М. Природознавство: навч. для 3,5 кл. середовищ. шк. - 8-ме вид. - М: Просвітництво, 1992. - 240 с.: іл.

2. Бахчієва О.А., Ключникова Н.М., Пятуніна С.К. та ін. Природознавство 5. - М.: Навчальна література.

3. Єськов К.Ю. та ін.Природознавство 5 / За ред. Вахрушева А.А.- М.: Балас.

1. Наука і Космос: ВСЕ ПРО ГАЛАКТИКУ ().

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.М. Природознавство: навч. для 3,5 кл. середовищ. шк. - 8-ме вид. - М: Просвітництво, 1992. - с. 169, завдання та питання. 12.

2. Яке місце у нашій галактиці посідає Сонячна система?

3. Яка будова Чумацького Шляху?

4. * Підготуйте невелике повідомлення про будь-яку зіркову систему нашої галактики.