Определение на млечния път. Галактика Млечен път

Космосът, който се опитваме да изследваме, е огромно и безкрайно пространство, в което има десетки, стотици, хиляди трилиони звезди, обединени в определени групи. Нашата Земя не живее сама. Ние сме част от слънчева система, която е малка частица и е част от Млечния път, по-голямо космическо образувание.

Нашата Земя, подобно на другите планети от Млечния път, нашата звезда, наречена Слънце, както и другите звезди от Млечния път, се движат във Вселената в определен ред и заемат определени места. Нека се опитаме да разберем по-подробно каква е структурата на Млечния път и какви са основните характеристики на нашата галактика?

Произход на Млечния път

Нашата галактика има своя собствена история, подобно на други области на космоса, и е продукт на катастрофа от универсален мащаб. Основната теория за произхода на Вселената, която доминира днес научна общност– Голям взрив. Модел, който идеално характеризира теорията за Големия взрив, е ядрена верижна реакция на микроскопично ниво. Първоначално имаше някакво вещество, което по определени причини моментално започна да се движи и избухна. Няма нужда да говорим за условията, довели до възникването на взривната реакция. Това е далеч от нашето разбиране. Сега Вселената, образувана преди 15 милиарда години в резултат на катаклизъм, е огромен безкраен многоъгълник.

Първичните продукти на експлозията първоначално се състоят от натрупвания и облаци газ. Впоследствие под въздействието на гравитационните сили и др физически процесинастъпи образуването на по-големи обекти от универсален мащаб. Всичко се случи много бързо по космически стандарти, в продължение на милиарди години. Първо имаше образуване на звезди, които образуваха клъстери и по-късно се сляха в галактики, чийто точен брой не е известен. По своя състав галактическата материя представлява атоми водород и хелий в компанията на други елементи, които са градивният материал за образуването на звезди и други космически обекти.

Не е възможно да се каже точно къде във Вселената се намира Млечният път, тъй като точният център на Вселената не е известен.

Поради сходството на процесите, които са формирали Вселената, нашата галактика е много подобна по структура на много други. По своя тип тя е типична спирална галактика, тип обект, който е широко разпространен във Вселената. По своите размери галактиката е в златната среда – нито малка, нито огромна. Нашата галактика има много повече по-малки звездни съседи от тези с колосални размери.

Възрастта на всички галактики, които съществуват в космоса, също е една и съща. Нашата галактика е почти на същата възраст като Вселената и е на 14,5 милиарда години. През този огромен период от време структурата на Млечния път се е променила няколко пъти и това се случва и днес, само незабележимо, в сравнение с темпото на земния живот.

Има една любопитна история за името на нашата галактика. Учените смятат, че името Млечен път е легендарно. Това е опит да се свърже разположението на звездите в нашето небе с древногръцки митза бащата на боговете Кронос, който погълнал собствените си деца. Последно дете, сполетял същата тъжна съдба, се оказал слаб и бил даден на дойка за угояване. По време на хранене пръски мляко падаха върху небето, като по този начин създаваха млечна следа. Впоследствие учени и астрономи от всички времена и народи се съгласиха, че нашата галактика наистина прилича много на млечен път.

В момента Млечният път е в средата на своя цикъл на развитие. С други думи, космическият газ и материалът за образуване на нови звезди са на изчерпване. Съществуващите звезди са все още доста млади. Както в историята със Слънцето, което може да се превърне в червен гигант след 6-7 милиарда години, нашите потомци ще наблюдават трансформацията на други звезди и цялата галактика като цяло в червената последователност.

Нашата галактика може да престане да съществува в резултат на друг вселенски катаклизъм. Изследователски теми последните годинисе ръководят от предстоящата среща на Млечния път с нашия най-близък съсед, галактиката Андромеда, в далечното бъдеще. Вероятно Млечният път ще се разпадне на няколко малки галактики след срещата с галактиката Андромеда. Във всеки случай това ще бъде причината за появата на нови звезди и реорганизацията на най-близкото до нас пространство. Можем само да гадаем каква ще бъде съдбата на Вселената и нашата галактика в далечното бъдеще.

Астрофизични параметри на Млечния път

За да си представите как изглежда Млечният път в космически мащаб, достатъчно е да погледнете самата Вселена и да сравните отделните й части. Нашата галактика е част от подгрупа, която от своя страна е част от Местната група, по-голяма формация. Тук нашият космически метрополис граничи с галактиките Андромеда и Триъгълник. Триото е заобиколено от повече от 40 малки галактики. Местната група вече е част от още по-голяма формация и е част от суперклъстера Дева. Някои твърдят, че това са само груби предположения за това къде се намира нашата галактика. Мащабът на образуванията е толкова огромен, че е почти невъзможно да си го представим всичко. Днес ние знаем разстоянието до най-близките съседни галактики. Други обекти в дълбокия космос са извън полезрението. Съществуването им е само теоретично и математически допустимо.

Местоположението на галактиката стана известно само благодарение на приблизителните изчисления, които определиха разстоянието до най-близките й съседи. Спътниците на Млечния път са галактики джуджета – Малък и Голям Магеланов облак. Общо, според учените, има до 14 сателитни галактики, които формират ескорта на универсалната колесница, наречена Млечен път.

Що се отнася до видимия свят, днес има достатъчно информация за това как изглежда нашата галактика. Съществуващ модел, а с него и картата на Млечния път, е съставена на базата на математически изчисления, данни, получени в резултат на астрофизични наблюдения. Всяко космическо тяло или фрагмент от галактиката заема своето място. Това е като във Вселената, само че в по-малък мащаб. Интересни са астрофизичните параметри на нашия космически мегаполис, при това впечатляващи.

Нашата галактика е спирална галактика с прегради, която се обозначава на звездните карти с индекса SBbc. Диаметърът на галактическия диск на Млечния път е около 50-90 хиляди светлинни години или 30 хиляди парсека. За сравнение, радиусът на галактиката Андромеда е 110 хиляди светлинни години в мащаба на Вселената. Човек може само да си представи колко по-голям е нашият съсед от Млечния път. Размерите на най-близките до Млечния път галактики джуджета са десетки пъти по-малки от тези на нашата галактика. Магелановите облаци имат диаметър само 7-10 хиляди светлинни години. Има около 200-400 милиарда звезди в този огромен звезден цикъл. Тези звезди са събрани в купове и мъглявини. Значителна част от него са ръкавите на Млечния път, в един от които се намира нашата Слънчева система.

Всичко останало е тъмна материя, облаци от космически газ и мехурчета, които изпълват междузвездното пространство. Колкото по-близо до центъра на галактиката, толкова повече звезди, толкова по-стегнато става космическото пространство. Нашето Слънце се намира в област на космоса, състояща се от по-малки космически обекти, разположени на значително разстояние един от друг.

Масата на Млечния път е 6x1042 kg, което е трилиони пъти повече от масата на нашето Слънце. Почти всички звезди, обитаващи нашата звездна страна, са разположени в равнината на един диск, чиято дебелина според различни оценки е 1000 светлинни години. Не е възможно да се знае точната маса на нашата галактика, тъй като по-голямата част от видимия спектър от звезди е скрит от нас от ръкавите на Млечния път. В допълнение, масата на тъмната материя, която заема огромни междузвездни пространства, е неизвестна.

Разстоянието от Слънцето до центъра на нашата галактика е 27 хиляди светлинни години. Намирайки се в относителната периферия, Слънцето бързо се движи около центъра на галактиката, завършвайки пълен оборот на всеки 240 милиона години.

Центърът на галактиката е с диаметър 1000 парсека и се състои от ядро с интересна последователност. Центърът на ядрото има формата на издутина, в която са концентрирани най-големите звезди и клъстер от горещи газове. Това е тази област, която подчертава огромно количествоенергия, която общо е по-голяма от тази, излъчвана от милиардите звезди, изграждащи галактиката. Тази част от ядрото е най-активната и най-ярката част от галактиката. По краищата на ядрото има мост, който е началото на ръкавите на нашата галактика. Такъв мост възниква в резултат на колосалната гравитационна сила, причинена от бързата скорост на въртене на самата галактика.

Като се има предвид централната част на галактиката, изглежда парадоксално следващ факт. Учени за дълго времене можеше да разбере какво има в центъра на Млечния път. Оказва се, че в самия център звездна странанаречена Млечен път, има свръхмасивна черна дупка с диаметър около 140 км. Именно там отива по-голямата част от енергията, освободена от галактическото ядро; именно в тази бездънна бездна звездите се разтварят и умират. Наличието на черна дупка в центъра на Млечния път показва, че всички процеси на формиране във Вселената трябва да приключат някой ден. Материята ще се превърне в антиматерия и всичко ще се повтори. Как ще се държи това чудовище след милиони и милиарди години, черната бездна мълчи, което показва, че процесите на усвояване на материята само набират сила.

От центъра се простират двата основни ръкава на галактиката - Щитът на Кентавъра и Щитът на Персей. Тези структурни образувания са получили имената си от съзвездията, разположени в небето. В допълнение към основните ръкави, галактиката е заобиколена от още 5 второстепенни ръкава.

Близко и далечно бъдеще

Рамените, родени от ядрото на Млечния път, се развиват в спирала, изпълвайки космическото пространство със звезди и космически материал. Тук е подходяща аналогия с космическите тела, които се въртят около Слънцето в нашата звездна система. Огромна маса от големи и малки звезди, купове и мъглявини, космически обекти с различни размери и естество се въртят на гигантска въртележка. Всички те създават прекрасна картина на звездното небе, което хората гледат от хиляди години. Когато изучавате нашата галактика, трябва да знаете, че звездите в галактиката живеят според собствените си закони, като днес са в един от ръкавите на галактиката, утре ще започнат пътуването си в другата посока, напускайки единия ръкав и летейки към друг .

Земята в галактиката Млечен път далеч не е единствената планета, подходяща за живот. Това е само частица прах с размерите на атом, която се губи в необятния звезден свят на нашата галактика. В галактиката може да има огромен брой подобни на Земята планети. Достатъчно е да си представим броя на звездите, които по един или друг начин имат свои собствени звездни планетарни системи. Друг живот може да е далече, на самия край на галактиката, на десетки хиляди светлинни години, или, обратно, да присъства в съседни области, които са скрити от нас от ръкавите на Млечния път.

Млечният път е част от гигантски клъстер от звезди, видими от Земята - нашата Галактика, една от стотици милиарди други подобни системи. Заедно те образуват Вселената.

Ако погледнете звездите в ясна безлунна нощ някъде далеч от градските светлини, можете ясно да видите светла ивица, пресичаща небето - Млечния път. Всъщност това е светлината на много звезди, съставляващи нашата Галактика.

Научните изследвания са доказали, че това, което древните поети са наричали разлятото мляко на богинята Хера и пътя към рая, се е оказало видима част от огромна структура с диаметър около 100 хиляди светлинни години, състояща се от милиарди звезди, междузвездни материя, мъглявини и др небесни тела. Нашата Слънчева система също е част от Млечния път.

Нашите звездни съседи

С други думи, Млечният път не е нищо повече от нашата Галактика, която гледаме отвътре и освен това „от ръба“. От Земята се виждат повече звезди в лентата на Млечния път, отколкото извън нея. Благодарение на нашата позиция в периферията на Галактиката, в ясни нощи имаме възможност да наблюдаваме най-гъстите й области.

Ние живеем в Слънчевата система и освен нашата звезда, Галактиката е обитавана от повече от 200 милиарда други звезди. Те образуват звездна система със спирална структура. Отстрани прилича на диск. Ако погледнете от Земята в посока, перпендикулярна на равнината на диска, тогава в зрителното поле ще има много малко звезди. Самият диск се вижда като млечнобяла ивица, пресичаща небето. Когато се наблюдава в посока, успоредна на равнината на диска, се виждат огромен брой гъсто разположени звезди, зад които се намира по-голямата част от Галактиката.

Центърът на Галактиката е на 28 360 светлинни години

Астрономите са имали трудности при определянето на формата на нашата Галактика и позицията на нейния център, тъй като голяма част от видимата радиация от звездите по пътя към Земята се абсорбира от междузвезден газ и космически прах. Изучавайки сфероидния ореол около галактическия диск, астрономите откриха кълбовидни звездни купове. Всеки клъстер съдържа до няколко милиона звезди - реликви от епоха, когато дискът в Галактиката все още не се е формирал. Определяйки позицията на тези клъстери, учените успяха да изчислят къде се намира центърът на Галактиката. Оказа се, че се намира в съзвездието Стрелец на разстояние 28 360 светлинни години от нас.

Ореол, ръкави и издутина

Подобно на други спирални галактики, Млечният път има център, от който излизат спираловидно рамена, подобно на огнено колело на фойерверки. В центъра на Галактиката има плътно удебеляване (издутина). Галактическото ядро е най-централната част на издутината. Диаметърът на издутината е около 20 хиляди светлинни години, а дебелината на диска на това място е около 3200 светлинни години.

Въпреки че ядрото е много труден обект за изследване, ясно е, че в него е концентрирана колосална енергия. Поради това представлява голям интерес за астрофизиците. Учените са изложили много хипотези, за да опишат неговата структура и еволюция. Един от тях особено черпи страшна картина: Високата плътност на звездите в областта на издутината може да доведе до гравитационен колапс и образуването на свръхмасивни черни дупки, които ще засмукват околната материя.

В обятията на Галактиката има много звезди на различна възраст: стар, много светъл и млад и още дори нероден. Поради силната гравитационна сила се увеличава плътността на материята в рамената. Слънчевата система, част от която е нашата малка планета, се намира в един от тези спирални ръкави, ръкавът на Орион.

Следователно цялата Галактика не се вижда от Земята. Точно както Земята се върти около Слънцето, Слънчевата система също се върти около центъра на Галактиката в компанията на много други звезди. Цялата тази голяма, сложна структура е само малка част от една още по-обширна и сложна структура - Вселената.

Разнообразие от галактики

Напредъкът в създаването на астрономически инструменти и инструменти направи възможно провеждането на подробни изследвания на много области на небето, включително множество мъглявини. Преди това беше напълно неизвестно какви са те. Предполагаше се, че това може да са кълбовидни купове (плътни сферични групи, състоящи се от стотици хиляди стари звезди), останки от звезди, газови облаци и вероятно други галактики. Но с появата на по-модерни телескопи, галактиките започнаха да се появяват все по-ясно на фона на милиони и милиони звезди, заснети на фотографски плаки. Сега астрономите са се научили да определят техния размер и разстояние от Земята.

Въз основа на формата си галактиките се класифицират на спирални (с рамена, простиращи се спираловидно от центъра), спирални с прегради (с клонове, простиращи се от краищата на лентата - силно удължено ядро), елиптични и неправилни (без специфична форма) . Всяка отделна галактика съдържа до няколкостотин милиарда звезди. Чрез измерване на разстоянието до галактиките е възможно да се определи естеството на тяхното взаимно положение в пространството. Оказа се, че галактиките образуват купове, които от своя страна се обединяват в суперкупове. Идентифицирани са така наречените типове звездна популация: звездите от популация I, обикновено по-млади, са разположени в галактическия диск, докато по-старите звезди от популация II се намират в сфероидни ореоли и кълбовидни купове.

Във Вселената има повече галактики, отколкото има звезди в нашата Галактика. Звездите са основните елементи, от които са изградени. Всяка галактика се състои от приблизително 100 милиарда от тези „градивни елементи“, а стотици милиарди галактики на свой ред образуват Вселената. Така че Млечният път е изключително малка част от огромна и сложна вселена.

планета земя, слънчева система, и всички звезди, видими с просто око, са вътре Галактика Млечен път, която е спирална галактика с прегради, която има два различни ръкава, започващи в краищата на лентата.

Това беше потвърдено през 2005 г. от космическия телескоп Lyman Spitzer, който показа, че централната лента на нашата галактика е по-голяма, отколкото се смяташе досега. Спирални галактикипреградени - спирални галактики с лента („лента“) от ярки звезди, простиращи се от центъра и пресичащи галактиката в средата.

Спиралните ръкави в такива галактики започват от краищата на лентите, докато в обикновените спирални галактики те се простират директно от ядрото. Наблюденията показват, че около две трети от всички спирални галактики са забранени. Според съществуващите хипотези, мостовете са центрове на звездообразуване, които поддържат раждането на звезди в техните центрове. Предполага се, че чрез орбитален резонанс те пропускат газ от спиралните ръкави да преминава през тях. Този механизъм осигурява притока на строителен материал за раждането на нови звезди.

Млечният път, заедно с галактиката Андромеда (M31), галактиката Триъгълник (M33) и повече от 40 по-малки сателитни галактики образуват Местната група от галактики, която от своя страна е част от суперклъстера Дева. „Използвайки инфрачервени изображения от телескопа Spitzer на НАСА, учените откриха, че елегантната спирална структура на Млечния път има само два доминиращи ръкава от краищата на централна лента от звезди. Преди се смяташе, че нашата галактика има четири основни ръкава.“ /s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0% 50% без повторение rgb(29, 41, 29);">
Структура на галактиката отвъншен вид слънчева система, галактиката прилича на диск (тъй като по-голямата част от звездите са разположени под формата на плосък диск) с диаметър около 30 000 парсека (100 000 светлинни години, 1 квинтилион километра) с изчислена средна дебелина на диска от порядъка от 1000 светлинни години, диаметърът на издутината в центъра на диска е 30 000 светлинни години. Дискът е потопен в сферичен ореол, а около него има сферична корона. Центърът на галактическото ядро се намира в съзвездието Стрелец. Дебелината на галактическия диск на мястото, където се намира слънчева системас планетата Земя е 700 светлинни години. Разстоянието от Слънцето до центъра на Галактиката е 8,5 килопарсека (2,62.1017 км, или 27 700 светлинни години). разположен на вътрешния ръб на ръкав, наречен ръкав на Орион. В центъра на Галактиката, очевидно, има свръхмасив(Стрелец A*) (около 4,3 милиона слънчеви маси), около които, вероятно, се върти черна дупка със средна маса от 1000 до 10 000 слънчеви маси и орбитален период от около 100 години и няколко хиляди сравнително малки. Галактиката съдържа, според най-ниската оценка, около 200 милиарда звезди (съвременните оценки варират от 200 до 400 милиарда). Към януари 2009 г. масата на Галактиката се оценява на 3,1012 слънчеви маси или 6,1042 kg. По-голямата част от Галактиката не се съдържа в звезди и междузвезден газ, а в несветещ ореол от тъмна материя.

В сравнение с ореола, дискът на Галактиката се върти значително по-бързо. Скоростта му на въртене не е същата различни разстоянияот центъра. Тя бързо нараства от нула в центъра до 200-240 km/s на разстояние от 2 хиляди светлинни години от него, след това леко намалява, отново се увеличава приблизително до същата стойност и след това остава почти постоянна. Изследването на особеностите на въртенето на диска на Галактиката позволи да се оцени неговата маса, оказа се, че тя е 150 милиарда пъти по-голяма от масата на Слънцето. Възраст Галактики Млечен пътравни13 200 милиона години, почти колкото Вселената. Млечният път е част от Местната група галактики.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0% 50% без повторение rgb(29, 41, 29);">Местоположение на Слънчевата система слънчева системасе намира на вътрешния ръб на ръкав, наречен ръкав на Орион, в покрайнините на местния суперклъстер, който понякога се нарича още супер клъстер Дева. Дебелината на галактическия диск (на мястото, където се намира) слънчева системас планетата Земя) е 700 светлинни години. Разстоянието от Слънцето до центъра на Галактиката е 8,5 килопарсека (2,62.1017 км, или 27 700 светлинни години). Слънцето се намира по-близо до ръба на диска, отколкото до центъра му.

Заедно с други звезди Слънцето се върти около центъра на Галактиката със скорост 220-240 km/s, като прави едно завъртане за приблизително 225-250 милиона години (което е една галактическа година). Така за цялото си съществуване Земята е облетяла около центъра на Галактиката не повече от 30 пъти. Галактическата година на Галактиката е 50 милиона години, периодът на въртене на джъмпера е 15-18 милиона години. В близост до Слънцето е възможно да се проследят участъци от два спирални ръкава, които са на около 3 хиляди светлинни години от нас. Въз основа на съзвездията, където се наблюдават тези зони, им е дадено името Ръка на Стрелец и Ръка на Персей. Слънцето е разположено почти в средата между тези спираловидни клони. Но сравнително близо до нас (по галактическите стандарти), в съзвездието Орион, преминава друг, не много ясно дефиниран ръкав - ръкавът на Орион, който се счита за разклонение на един от основните спирални ръкави на Галактиката. Скоростта на въртене на Слънцето около центъра на Галактиката почти съвпада със скоростта на вълната на уплътняване, образуваща спиралния ръкав. Тази ситуация е нетипична за Галактиката като цяло: спиралните рамена се въртят с постоянна ъглова скорост, като спици в колело, и движението на звездите се извършва по различен модел, така че почти цялата звездна популация на диска или пада. вътре в спиралните рамена или изпада от тях. Единственото място, където скоростите на звездите и спиралните ръкави съвпадат, е т. нар. коротационен кръг и именно върху него се намира Слънцето. За Земята това обстоятелство е изключително важно, тъй като в спиралните ръкави протичат бурни процеси, генериращи мощна радиация, която е разрушителна за всички живи същества. И никаква атмосфера не можеше да защити от него. Но нашата планета съществува на относително спокойно място в Галактиката и не е била засегната от тези космически катаклизми в продължение на стотици милиони (или дори милиарди) години. Може би затова животът успя да се роди и запази на Земята, чиято възраст се оценява на 4,6 милиарда години.Диаграма на местоположението на Земята във Вселената в серия от осем карти, които показват отляво надясно, започвайки със Земята, движеща се наслънчева система, , към съседни звездни системи, към Млечния път, към местни галактически групи, към

местни суперкупове на Дева

на нашия локален суперклъстер и завършва в наблюдаваната Вселена.

Слънчева система: 0,001 светлинни години

Съседи в междузвездното пространство

Млечен път: 100 000 светлинни години

Местни галактически групи над клъстер от галактики

Наблюдаема Вселена

Нашата Галактика. Загадките на Млечния път

До известна степен знаем повече за далечните звездни системи, отколкото за нашата родна Галактика - Млечния път. По-трудно е да се изследва нейната структура, отколкото структурата на всяка друга галактика, защото тя трябва да се изучава отвътре и много неща не се виждат толкова лесно. Междузвездните облаци прах поглъщат светлината, излъчвана от безброй далечни звезди.

Едва с развитието на радиоастрономията и появата на инфрачервените телескопи учените успяха да разберат как работи нашата Галактика. Но много подробности остават неясни и до днес. Дори броят на звездите в Млечния път се оценява доста грубо. Най-новите електронни справочници дават цифри от 100 до 300 милиарда звезди.

Не толкова отдавна се смяташе, че нашата Галактика има 4 големи ръкава. Но през 2008 г. астрономи от университета на Уисконсин публикуваха резултатите от обработката на около 800 000 инфрачервени изображения, направени от космическия телескоп Spitzer. Техният анализ показа, че Млечният път има само два ръкава. Що се отнася до другите клони, те са само тесни странични клони. И така, Млечният път е спирална галактика с два ръкава. Трябва да се отбележи, че повечето известни ни спирални галактики също имат само два ръкава.

„Благодарение на телескопа Spitzer имаме възможност да преосмислим структурата на Млечния път“, каза астрономът Робърт Бенджамин от Университета на Уисконсин, говорейки на конференция на Американското астрономическо общество. – Ние усъвършенстваме нашето разбиране за Галактиката по същия начин, както пионерите преди векове, пътувайки през към земното кълбо, изясни и преосмисли предишни идеи за това как изглежда Земята.“

От началото на 90-те години на 20 век наблюденията, извършени в инфрачервен диапазон, все повече променят познанията ни за структурата на Млечния път, тъй като инфрачервените телескопи позволяват да се гледа през облаци газ и прах и да се види това, което е недостъпно за конвенционалните телескопи.

2004 г. - Възрастта на нашата Галактика е оценена на 13,6 милиарда години. Възникна малко след това. Първоначално това беше дифузен газов мехур, съдържащ главно водород и хелий. С течение на времето тя се превърна в огромната спирална галактика, в която живеем сега.

Обща характеристика

Но как е протекла еволюцията на нашата Галактика? Как се формира - бавно или, напротив, много бързо? Как се насити с тежки елементи? Как формата на Млечния път и неговата химически състав? Учените все още не са дали подробни отговори на тези въпроси.

Обхватът на нашата Галактика е около 100 000 светлинни години, а средната дебелина на галактическия диск е около 3000 светлинни години (дебелината на изпъкналата му част, изпъкналостта, достига 16 000 светлинни години). Въпреки това през 2008 г. австралийският астроном Брайън Генслер, след като анализира резултатите от наблюденията на пулсари, предположи, че галактическият диск вероятно е два пъти по-дебел, отколкото обикновено се смята.

Дали нашата Галактика е голяма или малка според космическите стандарти? За сравнение, мъглявината Андромеда, нашата най-близка голяма галактика, е приблизително 150 000 светлинни години в диаметър.

В края на 2008 г. изследователи установиха с помощта на радиоастрономически методи, че Млечният път се върти по-бързо, отколкото се смяташе досега. Съдейки по този показател, масата му е приблизително един и половина пъти по-голяма, отколкото обикновено се смяташе. Според различни оценки тя варира от 1,0 до 1,9 трилиона слънчеви маси. Отново за сравнение: масата на мъглявината Андромеда се оценява на поне 1,2 трилиона слънчеви маси.

Структура на галактиките

Черна дупка

Така че Млечният път не е по-малък по размер от мъглявината Андромеда. „Повече не трябва да мислим за нашата галактика като за малката сестра на мъглявината Андромеда“, каза астрономът Марк Рийд от Смитсоновия център за астрофизика към Харвардския университет. В същото време, тъй като масата на нашата Галактика е по-голяма от очакваната, нейната гравитационна сила също е по-голяма, което означава, че вероятността тя да се сблъска с други галактики в близост до нас се увеличава.

Нашата Галактика е заобиколена от сферичен ореол, достигащ диаметър от 165 000 светлинни години. Астрономите понякога наричат ореола „галактическа атмосфера“. Съдържа приблизително 150 кълбовидни купа, както и малък брой древни звезди. Останалата част от пространството на ореола е изпълнено с разреден газ, както и с тъмна материя. Масата на последния се оценява на приблизително трилион слънчеви маси.

Спиралните ръкави на Млечния път съдържат огромни количества водород. Това е мястото, където звездите продължават да се раждат. С течение на времето младите звезди напускат рамената на галактиките и се „преместват“ в галактическия диск. Най-масивните обаче и ярки звездиТе живеят доста кратко време, така че нямат време да се отдалечат от родното си място. Неслучайно ръкавите на нашата Галактика светят толкова ярко. По-голямата част от Млечния път се състои от малки, не много масивни звезди.

Централната част на Млечния път се намира в съзвездието Стрелец. Тази област е заобиколена от тъмни газови и прахови облаци, зад които не се вижда нищо. Едва от 50-те години на миналия век, използвайки радиоастрономията, учените успяха постепенно да разберат какво се крие там. В тази част на Галактиката е открит мощен радиоизточник, наречен Стрелец А. Както показват наблюденията, тук е концентрирана маса, която надвишава масата на Слънцето няколко милиона пъти. Най-приемливото обяснение за този факт е само едно: в центъра на нашата Галактика се намира.

Сега по някаква причина си е взела почивка за себе си и не е особено активна. Потокът на материята тук е много слаб. Може би с течение на времето черната дупка ще развие апетит. Тогава тя отново ще започне да абсорбира завесата от газ и прах, която я заобикаля, и Млечният път ще се присъедини към списъка на активните галактики. Възможно е преди това звездите да започнат бързо да се образуват в центъра на Галактиката. Подобни процеси вероятно ще се повтарят редовно.

2010 - Американски астрономи, използвайки космическия телескоп Ферми, предназначен да наблюдава източници на гама лъчение, откриха две мистериозни структури в нашата Галактика - два огромни мехура, излъчващи гама лъчение. Диаметърът на всяка от тях е средно 25 000 светлинни години. Те отлитат от центъра на Галактиката в северна и южна посока. може би, ние говорим заза потоците от частици, които някога са били излъчени от черна дупка, разположена в средата на Галактиката. Други изследователи смятат, че става дума за газови облаци, избухнали по време на раждането на звездите.

Около Млечния път има няколко галактики джуджета. Най-известните от тях са Големият и Малкият Магеланов облак, които са свързани с Млечния път чрез своеобразен водороден мост, огромен стълб от газ, който се простира зад тези галактики. Наричаха го Магелановия поток. Обхватът му е около 300 000 светлинни години. Нашата Галактика постоянно поглъща най-близките до нея галактики джуджета, по-специално галактиката Стрелец, която се намира на разстояние 50 000 светлинни години от галактическия център.

Остава да добавим, че Млечният път и мъглявината Андромеда се движат една към друга. Предполага се, че след 3 милиарда години и двете галактики ще се слеят заедно, образувайки по-голяма елиптична галактика, която вече е наречена Milkyhoney.

Произход на Млечния път

Мъглявината Андромеда

Дълго време се смяташе, че Млечният път се формира постепенно. 1962 г. - Олин Еген, Доналд Линден-Бел и Алън Сандидж предложиха хипотеза, която стана известна като ELS модел (наречен на началните букви на техните фамилни имена). Според него хомогенен облак от газ някога бавно се е въртял на мястото на Млечния път. Тя приличаше на топка и достигаше приблизително 300 000 светлинни години в диаметър и се състоеше главно от водород и хелий. Под въздействието на гравитацията протогалактиката се сви и стана плоска; в същото време въртенето му значително се ускори.

В продължение на почти две десетилетия този модел отговаряше на учените. Но новите резултати от наблюдения показват, че Млечният път не би могъл да възникне, както теоретиците прогнозираха.

Според този модел първо се образува ореол, а след това галактически диск. Но дискът съдържа и много древни звезди, например червеният гигант Арктур, чиято възраст е повече от 10 милиарда години, или множество бели джуджета на същата възраст.

Кълбовидни купове са открити както в галактическия диск, така и в ореола, които са по-млади, отколкото позволява моделът ELS. Очевидно те са погълнати от нашата късна Галактика.

Много звезди в ореола се въртят в различна посока от Млечния път. Може би и те някога са били извън Галактиката, но след това са били привлечени в този „звезден вихър“ - като случаен плувец във водовъртеж.

1978 г. - Леонард Сърл и Робърт Зин предлагат своя модел за образуването на Млечния път. Беше обозначен като "Модел SZ". Сега историята на Галактиката стана забележимо по-сложна. Не толкова отдавна нейната младост, според астрономите, беше описана толкова просто, колкото и според физиците - ясна движение напред. Механизмът на случващото се беше ясно видим: имаше хомогенен облак; той се състоеше само от равномерно разпръснат газ. Нищо от присъствието му не усложни изчисленията на теоретиците.

Сега вместо един огромен облак във виденията на учените се появиха няколко малки, сложно разпръснати облака наведнъж. Сред тях се виждаха звезди; те обаче се намираха само в ореола. Вътре в ореола всичко кипеше: облаци се сблъскаха; газовите маси бяха смесени и уплътнени. С течение на времето от тази смес се образува галактически диск. В него започнаха да се появяват нови звезди. Но този модел по-късно беше критикуван.

Беше невъзможно да се разбере какво свързва ореола и галактическия диск. Този кондензиран диск и рядката звездна обвивка около него нямаха много общо. След като Searle и Zinn съставиха своя модел, се оказа, че ореолът се върти твърде бавно, за да образува галактически диск. Съдейки по разпределението на химичните елементи, последните са възникнали от протогалактичен газ. Накрая ъгловият момент на диска се оказа 10 пъти по-висок от ореола.

Цялата тайна е, че и двата модела съдържат зрънце истина. Проблемът е, че те са твърде прости и едностранчиви. И двете сега изглеждат като фрагменти от една и съща рецепта, която е създала Млечния път. Еген и колегите му прочетоха няколко реда от тази рецепта, Сърл и Зин прочетоха няколко други. Затова, опитвайки се да си представим отново историята на нашата Галактика, от време на време забелязваме познати редове, които вече сме чели веднъж.

Млечен път. Компютърен модел

Така че всичко започна малко след Големия взрив. „Днес е общоприето, че флуктуациите в плътността на тъмната материя са довели до първите структури - така наречените тъмни ореоли. Благодарение на силата на гравитацията тези структури не се разпаднаха“, отбелязва германският астроном Андреас Буркерт, автор на нов модел на раждането на Галактиката.

Тъмните ореоли станаха ембриони - ядра - на бъдещи галактики. Около тях под въздействието на гравитацията се е натрупал газ. Възникна хомогенен колапс, както е описано от модела ELS. Вече 500-1000 милиона години след Големия взрив газовите натрупвания около тъмните ореоли се превърнаха в „инкубатори“ на звезди. Тук се появиха малки протогалактики. Първите кълбовидни купове са възникнали в гъсти облаци от газ, защото звездите са се раждали тук стотици пъти по-често, отколкото където и да било другаде. Протогалактиките са се сблъсквали и сливали помежду си - така са се образували големи галактики, включително нашият Млечен път. Днес той е заобиколен от тъмна материя и ореол от единични звезди и техните кълбовидни купове, тези руини на Вселената, на повече от 12 милиарда години.

В протогалактиките имаше много много масивни звезди. Изминаха по-малко от няколко десетки милиона години, преди повечето от тях да експлодират. Тези експлозии обогатиха газовите облаци с тежки химически елементи. Следователно звездите, които са се родили в галактическия диск, не са били същите като в ореола - те са съдържали стотици пъти повече метали. В допълнение, тези експлозии генерират мощни галактически вихри, които нагряват газа и го отвеждат отвъд протогалактиките. Възникна разделяне на газови маси и тъмна материя. Това беше най-важният етап от формирането на галактиките, който преди това не беше взет предвид в нито един модел.

В същото време тъмните ореоли все повече се сблъскват един с друг. Освен това протогалактиките се разтягаха или разпадаха. Тези катастрофи напомнят веригите от звезди, запазени в ореола на Млечния път от неговата „младост“. Чрез изучаване на тяхното местоположение е възможно да се преценят събитията, които са се случили през тази епоха. Постепенно тези звезди образуват огромна сфера - ореолът, който виждаме. Докато се охлаждаше, газови облаци проникнаха вътре в него. Техният ъглов импулс беше запазен, така че те не се свиха в една единствена точка, а образуваха въртящ се диск. Всичко това се е случило преди повече от 12 милиарда години. Сега газът беше компресиран, както е описано в модела ELS.

По това време се формира „издутината“ на Млечния път - средната му част, напомняща на елипсоид. Изпъкналостта е съставена от много стари звезди. Вероятно е възникнал по време на сливането на най-големите протогалактики, които са задържали газови облаци за най-дълго време. В средата му имаше неутронни звезди и малки черни дупки - реликви от експлодиращи свръхнови. Те се сливаха един с друг, като едновременно поглъщаха газови потоци. Може би така се е родила огромната черна дупка, която сега се намира в центъра на нашата Галактика.

Историята на Млечния път е много по-хаотична, отколкото се смяташе досега. Нашата родна Галактика, впечатляваща дори по космически стандарти, се е образувала след поредица от удари и сливания - след поредица от космически катастрофи. Следи от тези древни събития могат да бъдат намерени и днес.

Така например не всички звезди в Млечния път се въртят около галактическия център. Вероятно през милиардите години на своето съществуване нашата Галактика е „погълнала“ много спътници. Всяка десета звезда в галактическия ореол е на възраст под 10 милиарда години. По това време Млечният път вече се е формирал. Може би това са останките от някога уловени галактики джуджета. Група английски учени от Астрономическия институт (Кеймбридж), ръководена от Джерард Гилмор, изчисли, че Млечният път очевидно може да погълне от 40 до 60 галактики джуджета от типа Карина.

Освен това Млечният път привлича огромни маси газ. Така през 1958 г. холандски астрономи забелязват много малки петна в ореола. Всъщност те се оказаха газови облаци, които се състоят главно от водородни атоми и се устремяват към галактическия диск.

Нашата Галактика няма да сдържа апетита си и в бъдеще. Може би ще погълне най-близките до нас галактики джуджета - Fornax, Carina и, вероятно, Sextans, и след това ще се слее с мъглявината Андромеда. Около Млечния път – този ненаситен „звезден канибал” – ще стане още по-пусто.

Космосът, който се опитваме да изследваме, е огромно и безкрайно пространство, в което има десетки, стотици, хиляди трилиони звезди, обединени в определени групи. Нашата Земя не живее сама. Ние сме част от слънчевата система, която е малка частица и част от Млечния път, по-голямо космическо образувание.

Нашата Земя, подобно на другите планети от Млечния път, нашата звезда, наречена Слънце, както и другите звезди от Млечния път, се движат във Вселената в определен ред и заемат определени места. Нека се опитаме да разберем по-подробно каква е структурата на Млечния път и какви са основните характеристики на нашата галактика?

Произход на Млечния път

Нашата галактика има своя собствена история, подобно на други области на космоса, и е продукт на катастрофа от универсален мащаб. Основната теория за произхода на Вселената, която днес доминира в научната общност, е Големият взрив. Модел, който идеално характеризира теорията за Големия взрив, е ядрена верижна реакция на микроскопично ниво. Първоначално имаше някакво вещество, което по определени причини моментално започна да се движи и избухна. Няма нужда да говорим за условията, довели до възникването на взривната реакция. Това е далеч от нашето разбиране. Сега Вселената, образувана преди 15 милиарда години в резултат на катаклизъм, е огромен безкраен многоъгълник.

Първичните продукти на експлозията първоначално се състоят от натрупвания и облаци газ. Впоследствие, под въздействието на гравитационните сили и други физични процеси, е настъпило образуването на по-големи обекти от универсален мащаб. Всичко се случи много бързо по космически стандарти, в продължение на милиарди години. Първо имаше образуване на звезди, които образуваха клъстери и по-късно се сляха в галактики, чийто точен брой не е известен. По своя състав галактическата материя представлява атоми водород и хелий в компанията на други елементи, които са градивният материал за образуването на звезди и други космически обекти.

Не е възможно да се каже точно къде във Вселената се намира Млечният път, тъй като точният център на Вселената не е известен.

Възрастта на всички галактики, които съществуват в космоса, също е една и съща. Нашата галактика е почти на същата възраст като Вселената и е на 14,5 милиарда години. През този огромен период от време структурата на Млечния път се е променила няколко пъти и това се случва и днес, само незабележимо, в сравнение с темпото на земния живот.

Има една любопитна история за името на нашата галактика. Учените смятат, че името Млечен път е легендарно. Това е опит да се свърже разположението на звездите в нашето небе с древногръцкия мит за бащата на боговете Кронос, който поглъща собствените си деца. Последното дете, сполетяло същата тъжна съдба, се оказало слабо и било дадено на дойка за угояване. По време на хранене пръски мляко падаха върху небето, като по този начин създаваха млечна следа. Впоследствие учени и астрономи от всички времена и народи се съгласиха, че нашата галактика наистина прилича много на млечен път.

Нашата галактика може да престане да съществува в резултат на друг вселенски катаклизъм. Темите на изследванията през последните години са насочени към предстоящата среща на Млечния път с най-близкия ни съсед, галактиката Андромеда, в далечното бъдеще. Вероятно Млечният път ще се разпадне на няколко малки галактики след срещата с галактиката Андромеда. Във всеки случай това ще бъде причината за появата на нови звезди и реорганизацията на най-близкото до нас пространство. Можем само да гадаем каква ще бъде съдбата на Вселената и нашата галактика в далечното бъдеще.

Астрофизични параметри на Млечния път

Местоположението на галактиката стана известно само благодарение на приблизителните изчисления, които определиха разстоянието до най-близките й съседи. Спътниците на Млечния път са галактики джуджета – Малък и Голям Магеланов облак. Общо, според учените, има до 14 сателитни галактики, които формират ескорта на универсалната колесница, наречена Млечен път.

Що се отнася до видимия свят, днес има достатъчно информация за това как изглежда нашата галактика. Съществуващият модел, а с него и картата на Млечния път, е съставен на базата на математически изчисления, данни, получени в резултат на астрофизични наблюдения. Всяко космическо тяло или фрагмент от галактиката заема своето място. Това е като във Вселената, само че в по-малък мащаб. Интересни са астрофизичните параметри на нашия космически мегаполис, при това впечатляващи.

Всичко останало е тъмна материя, облаци от космически газ и мехурчета, които изпълват междузвездното пространство. Колкото по-близо до центъра на галактиката, толкова повече звезди има, толкова по-пренаселено става космическото пространство. Нашето Слънце се намира в област на космоса, състояща се от по-малки космически обекти, разположени на значително разстояние един от друг.

Разстоянието от Слънцето до центъра на нашата галактика е 27 хиляди светлинни години. Намирайки се в относителната периферия, Слънцето бързо се движи около центъра на галактиката, завършвайки пълен оборот на всеки 240 милиона години.

Центърът на галактиката е с диаметър 1000 парсека и се състои от ядро с интересна последователност. Центърът на ядрото има формата на издутина, в която са концентрирани най-големите звезди и клъстер от горещи газове. Именно този регион освобождава огромно количество енергия, което като цяло е по-голямо от излъчваното от милиардите звезди, съставляващи галактиката. Тази част от ядрото е най-активната и най-ярката част от галактиката. По краищата на ядрото има мост, който е началото на ръкавите на нашата галактика. Такъв мост възниква в резултат на колосалната гравитационна сила, причинена от бързата скорост на въртене на самата галактика.

Като се има предвид централната част на галактиката, следният факт изглежда парадоксален. Учените дълго време не можеха да разберат какво има в центъра на Млечния път. Оказва се, че в самия център на звездна страна, наречена Млечен път, има свръхмасивна черна дупка, чийто диаметър е около 140 км. Именно там отива по-голямата част от енергията, освободена от галактическото ядро; именно в тази бездънна бездна звездите се разтварят и умират. Наличието на черна дупка в центъра на Млечния път показва, че всички процеси на формиране във Вселената трябва да приключат някой ден. Материята ще се превърне в антиматерия и всичко ще се повтори. Как ще се държи това чудовище след милиони и милиарди години, черната бездна мълчи, което показва, че процесите на усвояване на материята само набират сила.

От центъра се простират двата основни ръкава на галактиката - Щитът на Кентавъра и Щитът на Персей. Тези структурни образувания са получили имената си от съзвездията, разположени в небето. В допълнение към основните ръкави, галактиката е заобиколена от още 5 второстепенни ръкава.