Як називають нашу галактику. Галактика Чумацький Шлях: цікаві факти

Сонячна система розташована в Галактиці, яку іноді називають Чумацький Шлях. Астрономи домовилися писати «нашу» Галактику з Великої літери, а інші галактики поза нашою зоряною системою — з маленької літери — галактикою.

М31 - Туманність Андромеди

Усі зірки та інші об'єкти, які ми бачимо неозброєним оком, відносяться до нашої Галактики. Винятком є Туманність Андромеди, яка є близькою родичкою та сусідкою нашої Галактики. Саме спостерігаючи цю галактику, Едвін Хаббл (на честь якого названо космічний телескоп) зміг «дозволити» її на окремі зірки 1924 року. Після чого відпали всі сумніви щодо фізичної природи цієї та інших галактик, що спостерігаються у вигляді розмитих цяток — туманностей.

Наша Галактика має розмір близько 100-120 тисяч світлових років (світловий рік - відстань, яка проходить світло за один земний рік, приблизно 9460730472580 км). Наша Сонячна система знаходиться приблизно за 27 000 світлових років від центру Галактики, в одному зі спіральних рукавів, який називається «рукав Оріона». З середини 80-х років XX століття відомо, що наша Галактика має перемичку у центрі між спіральними рукавами. Як і інші зірки, Сонце обертається навколо центру Галактики зі швидкістю близько 240 км/с (в інших зірок інша швидкість). За період близько 200 млн. років Сонце та планети сонячної системи здійснюють повний оберт навколо центру галактики. Цим пояснюються деякі феномени в геологічній історії Землі, яка за час свого існування встигла 30 разів обернутися навколо центру Галактики.

Наша Галактика має форму сплющеного диска, якщо дивитися на неї збоку. Однак цей диск має неправильну форму. Два супутники нашої Галактики, Велике і Мале Магелланові хмари (у північній півкулі Землі не видно) дією своєї гравітації спотворюють форму нашої Галактики.

Ми бачимо нашу Галактику зсередини, ніби ми спостерігали дитячу карусель, перебуваючи на одному з карусельних конячок. Ті зірки Галактики, які ми можемо спостерігати, розташовуються у вигляді смуги неоднакової ширини, яку ми називаємо Чумацький шлях. Те, що Чумацький Шлях, відомий ще з давніх-давен, складається з безлічі слабких зірок, відкрив в 1610 Галілео Галілей, навівши свій телескоп на нічне небо.

Астрономи вважають, що наша Галактика має гало, яке ми не бачимо («темна матерія»), але яке включає 90% маси нашої Галактики. Існування «темної матерії» у нашій Галактиці, а й у Всесвіту випливає з теорій, які використовують Загальну Теорію Відносності (ОТО) Ейнштейна. Однак, ще не факт, що ОТО вірна (є й інші теорії гравітації), тому Галактичний гало може мати й інше пояснення.

У нашій Галактиці знаходиться від 200 до 400 мільярдів зірок. Це небагато за мірками Всесвіту. Є галактики, що містять трильйони зірок, наприклад, в галактиці IC 1101 їх приблизно 300 трильйонів.

10-15 % маси нашої Галактики становить пил і розсіяний міжзоряний газ (переважно водень). Через пил ми бачимо нашу Галактику на нічному небі, як Чумацький Шлях у вигляді світлої смуги. Якби пил не поглинав світло від інших зірок Галактики, ми бачили б яскраве кільце з мільярдів зірок, особливо яскраве в сузір'ї Стрільця, де знаходиться центр Галактики. Однак, в інших діапазонах електромагнітних хвиль ядро Галактики видно чудово, наприклад, в радіодіапазоні (джерело Стрілець А), інфрачервоному та рентгенівському.

За припущеннями вчених (знову ж таки, пов'язаних з ОТО) у центрі нашої Галактики (і більшості інших галактик) знаходиться «чорна діра». Вважається, що її маса приблизно 40 000 мас Сонця. Рух речовини Галактики до її центру і створює потужне випромінювання з центру Галактики, яке спостерігають астрономи у різних діапазонах електромагнітного спектра.

Ми не можемо бачити Галактику згори чи збоку, оскільки знаходимося всередині неї. Усі зображення нашої Галактики з боку – фантазія художників. Однак, ми досить добре уявляємо вигляд і форму Галактики, оскільки можемо спостерігати інші спіральні галактики у Всесвіті, схожі на нашу.

Вік Галактики становить приблизно 13,6 мільярда років, що не набагато менше віку всього Всесвіту (13,7 млрд. років) за оцінками вчених. Найстаріші зірки галактики перебувають у кульових скупченнях, саме за віком обчислюють вік Галактики.

Наша Галактика є частиною більшого об'єднання інших галактик, званого нами Місцева група галактик, куди входять супутники Галактики Велике і Мале Магелланові хмари, Туманність Андромеди (М 31, NGC 224), галактика в Трикутнику (М33, NGC598) та ще приблизно . У свою чергу Місцева група галактик входить до Надскупчення Діви, яка має розмір 150 мільйонів світлових років.

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.

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 дослідження безмежних просторів космосу від романтичних та релігійних побудов до логічно звірених 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 віддав їй таку поетичну назву і яке її майбутнє.

Вираз «галактика Чумацький Шлях», по суті, тавтологія. Galactikos у зразковому перекладі з давньогрецької означає «молочний». Так мешканці Пелопоннеса звали скупчення зірок у нічному небі, приписуючи його походження запальній Гері: богиня не захотіла 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. Простору Всесвіту, в якому знаходиться і наша планета, вони назвали Галактика або система Чумацький Шлях. Після підтвердження припущення про існування та інших подібних формувань у космосі перший термін став їм універсальним.

Погляд зсередини

Наукові знання структуру частини Всесвіту, що включає Сонячну систему, мало що взяли у старих греків. Розуміння того, як виглядає наша Галактика, пройшло еволюцію від сферичного світобудови Арістотеля до сучасних теорій, в яких є місце темним дірам і чорної матерії.

Той факт, що Земля є елементом системи Чумацький Шлях, накладає певні обмеження на тих, хто намагається дізнатися, 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 здібності. Своєрідним замінником стороннього спостерігача стає збір даних про структуру Галактики та співвідношення їх із параметрами інших космічних систем, доступних для дослідження.

Зібрані відомості дозволяють з упевненістю говорити, що наша Галактика має форму диска з потовщенням (балджем) посеред 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 дослідження системи. Впоратися з проблемою допомагають методи радіоастрономії. Хвилі певної довжини легко долають будь-які перешкоди і дозволяють отримати таке жадане зображення. Наша Галактика, за даними, має неоднорідну структуру.

Умовно можна виділити два пов'язані разом елементи: гало та власне 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;
у гало в основному зустрічаються старі зірки з відносно невеликою масою;
Значний простір підсистеми заповнено чорною матерією.

Галактичний диск за густиною зірок сильно перевищує гало. У рукавах зустрічаються молоді і навіть тільки космічні об'єкти, що формуються.

Центр та ядро

"Серце" Чумацького Шляху знаходиться в сузір'ї Стрільця. Без його дослідження важко зрозуміти до кінця, якою є наша Галактика. Назва «ядро» в наукових працях або відноситься лише до центральної області діаметром всього кілька парсек, або містить у собі 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 величезною кількістю космічного пилу, що приховує те, як виглядає наша Галактика. Фото та зображення, зроблені в інфрачервоному діапазоні, значно розширюють знання астрологів 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, крутиться ще одна, але менш вражаюча 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 заносить свої корективи в те, як виглядає наша Галактика: воно призводить до специфічних змін орбіт, нехарактерних для космічних тіл, наприклад поблизу Сонячної системи. Дослідження цих траєкторій і співвідношення швидкостей руху з віддаленістю від центру Галактики лягло в основу теорії, що інтенсивно 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, погляду відкриється вражаюча 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 10 мільярдів їх утворюють галактичний бар, також званий перемичкою, не зовсім нормальної форми.

Космічний горішок

Дослідження центру системи у довгохвильовому спектрі дозволило отримати докладне інфрачервоне зображення. Наша Галактика, як виявляється, в 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 в просторі космосу існував традиційний диск, в якому поступово утворилася перемичка. Під впливом внутрішніх процесів бар змінив свою форму і став схожим на горіх.

Наш будинок на космічній карті

Активне утворення зірок відбувається як у перемичці, так і в спіральних рукавах, якими володіє 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, які зробили можливим поява життя Землі.

Галактика і наша Сонячна система разом із нею крутяться. Закономірності руху окремих складових у своїй не збігаються. Величезна кількість зірок періодично 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 з багатьох подібних тіл, якими сповнена наша Галактика. Зірки, одиночні чи згруповані, загальним числом перевищують за останніми даними 400 млрд. Найближча до нас Проксима Центавра входить у систему із трьох зірок разом із трохи більше віддаленими Альфою Центавра A і Альфою Центавра B. Найяскравіша точка нічного неба, Сиріус A, сузір'ї Великого Пса. 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, з пошуку на небі Полярної зірки або Альфи Малої Ведмедиці. Популярністю своєю вона зобов'язана становищу над Північним полюсом Землі. По світності Полярна істотно перевищує Сіріус (майже дві тисячі разів яскравіша за Сонце), але вона не може заперечувати права Альфи Великого Пса на звання найяскравішої через віддаленість від Землі (за оцінками від 300 до 465 світлових років).

Типи світил

Найбільш вражаючими 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 жовтуватий відтінок;
білі та блакитні світила мають температуру понад 10 000º.

Світність зірки може змінюватися 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 повернути 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. Астрологи встановили, що Чумацький Шлях неодноразово поглинав сусідів. Подібні процеси очікуються і надалі. Згодом до нього увійдуть Магелланово Хмара та ще низка мініатюрних систем. Найвражаюча подія очікується через 3-5 млрд років. Це буде зіткнення з Туманністю Андромеди, єдиним сусідом, який видно із Землі неозброєним оком. В результаті Чумацький Шлях стане еліптичною галактикою.

Безкраї простори космосу вражають уяву. Обивателю важко зрозуміти масштабність як Чумацького Шляху чи всього Всесвіту, і навіть Землі. Однак завдяки досягненням науки ми можемо уявити хоча б приблизно, частиною якого приголомшливого світу є.

У Галактиці Чумацький шлях знаходиться Сонячна система, Земля та всі зірки, які видно неозброєним оком. Разом з Галактикою Трикутника, Андромеди та карликовими галактиками та супутниками вона формує Місцеву групу галактик, що входить до Надскупчення Діви.

За стародавньою легендою, коли Зевс вирішив зробити свого сина Геракла безсмертним, підклав його до грудей своєї дружини Гери випити молока. Але дружина прокинулася і, побачивши, що годує нерідну дитину, відштовхнула її. Струмінь молока бризнула і звернулася до Чумацького шляху. У радянській астрономічній школі його називали просто "система Чумацький шлях" або "наша Галактика". Поза західною культурою існує безліч назв цієї галактики. Слово «млечний» замінюється на інші епітети. Галактика складається з близько 200 млрд. зірок. Основна їхня кількість розташована у формі диска. Більшість маси Чумацького шляху міститься в гало з чорної матерії.

У 1980 роках вчені висунули думку, що Чумацький шлях – це спіральна галактика з перемичкою. Гіпотеза підтвердилася 2005 року за допомогою телескопа Спітцера. З'ясувалося, що центральна перемичка галактики більша, ніж вважалося раніше. Діаметр галактичного диска становить приблизно 100 тис. світлових років. У порівнянні з гало, він обертається набагато швидше. На різних відстанях від центру його швидкість неоднакова. Вивчення обертання диска допомогли оцінити його масу, яка в 150 мільярдів більша за масу Сонця. Поблизу площини диска зібрані молоді зоряні скупчення та зірки, що утворюють плоску складову. Вчені припускають, що безліч галактик мають у своєму ядрі чорні дірки.

У центральних ділянках Галактики Чумацький шлях зібрано велику кількість зірок. Відстань між ними набагато менша, ніж на околицях Сонця. Довжина галактичної перемички, за підрахунками вчених, становить 27 тис. світлових років. Вона проходить через центр Чумацького шляху під кутом 44 градуси ± 10 градусів до лінії між центром галактики та Сонцем. Її складова – це переважно червоні зірки. Перемичка оточена кільцем, яке називається «Кільце в 5 кілопарсек». Воно містить велику кількість молекулярного водню. Також це активний регіон зіркоутворення у Галактиці. Якщо спостерігати з галактики Андромеди, то перемичка Чумацького шляху була його яскравою частиною.

Так як Галактика Чумацький шлях вважається спіральною, вона має спіральні рукави, які розташовуються в площині диска. Навколо диска розташована сферична корона. Сонячна система знаходиться за 8,5 тис. парсек від центру галактики. За останніми спостереженнями можна сказати, що наша Галактика має 2 рукави та ще пару рукавів у внутрішній частині. Вони переходять у чотирирукавну структуру, що спостерігається в лінії нейтрального водню.

Гало галактики має сферичну форму, яка виходить за межі Чумацького шляху на 5–10 тис. світлових років. Його температура приблизно становить 5*10 5 К. Гало складається із старих, маломасивних неяскравих зірок. Їх можна зустріти і у вигляді кульових скупчень, і поодинці. Основну масу галактики становить темна матерія, що формує гало темної матерії. Його маса приблизно 600-3000 млрд. маси Сонця. Зоряні скупчення та зірки гало рухаються навколо галактичного центру по витягнутих орбітах. Гало обертається повільно.

Історія відкриття Галактики Чумацький шлях

Безліч небесних тіл об'єднується в різноманітні системи, що обертаються. Таким чином, Місяць обертається довкола Землі, а супутники великих планет утворюють свої системи. Земля та інші планети обертаються навколо Сонця. У вчених виникало цілком логічне питання: чи не входить Сонце в ще більшу за розмірами систему?

Вперше на це запитання намагався відповісти Вільям Гершель. Він вирахував кількість зірок у різних куточках неба і з'ясував, що в небі є велике коло – галактичний екватор, який поділяє небо на дві частини. Тут кількість зірок виявилася найбільшою. Чим ближче та чи інша ділянка неба розташована до цього кола, тим більше на ньому зірок. Зрештою було виявлено, що саме на екваторі галактики знаходиться Чумацький шлях. Гершель дійшов висновку, що це зірки утворюють одну зіркову систему.

Спочатку вважалося, що все, що є у Всесвіті, є частиною нашої галактики. Але ще Кант стверджував, деякі туманності можуть бути окремими галактиками, як і Чумацький шлях. Тільки коли Едвін Хаббл виміряв відстань до деяких спіральних туманностей і показав, що вони не можуть входити до Галактики, гіпотеза Канта була доведена.

Майбутнє Галактики

У майбутньому можливі зіткнення нашої Галактики коїться з іншими, зокрема і з Андромедою. Але конкретних прогнозів поки що немає. Вважається, що через 4 мільярди років Чумацький шлях поглине Мале та Велике Магелланові Хмари, а через 5 мільярдів років його поглине Туманність Андромеди.

Планети Чумацького шляху

Незважаючи на те, що зірки постійно народжуються та вмирають, їхня кількість чітко підрахована. Вчені вважають, що довкола кожної зірки обертається хоча б одна планета. Отже, у Всесвіті існує від 100 до 200 млрд. планет. Вчені, які працювали над цим твердженням, вивчали зірки «червоні карлики». Вони менші за Сонце і становлять 75% зі всіх зірок Галактики Чумацький шлях. Особливу увагу приділили зірці Kepler-32, яка «притулила» 5 планет.

Виявити планети набагато складніше, ніж зірки, адже вони не випромінюють світла. Ми можемо впевнено сказати про існування планети лише тоді, коли вона заслонить собою світло зірки.

Існують і планети, які схожі на нашу Землю, але їх не так багато. Є безліч типів планет, наприклад планети-пульсари, газові гіганти, бурі карлики… Якщо планета складається з кам'яних порід, вона буде мало схожа на Землю.

Останні дослідження стверджують, що в галактиці є від 11 до 40 млрд планет, схожих із Землею. Вчені досліджували 42 зірки, схожі на Сонце та виявили 603 екзопланети, 10 з яких відповідали критеріям пошуку. Було доведено, що всі планети, схожі на Землю, можуть підтримувати потрібну температуру для існування рідкої води, що, у свою чергу, допоможе виникнути життю.

У зовнішнього краю Чумацького шляху виявили зірки, які рухаються особливим чином. Вони дрейфують біля краю. Вчені припускають, що це все, що залишилося від галактик, які поглинув Чумацький шлях. Їхнє зіткнення сталося багато років тому.

Супутники галактики

Як ми вже говорили, Галактика Чумацький шлях є спіральною. Вона є спіраль неідеальної форми. Протягом довгих років вчені не могли знайти пояснення опуклості галактики. Зараз усі дійшли висновку, що це відбувається через галактики-супутники та темну матерію. Вони дуже дрібні і не можуть впливати на Чумацький шлях. Але коли темна матерія рухається через магеланові хмари, створюються хвилі. Вони впливають на гравітаційні тяжіння. Під цією дією водень випаровується з галактичного центру. Хмари обертаються навколо Чумацького шляху.

Хоча Чумацький шлях і називають за багатьма унікальними параметрами, він не є великою рідкістю. Якщо зважити на той факт, що в полі зору є приблизно 170 млрд галактик, можна стверджувати про існування галактик, схожих на нашу. У 2012 році астрономами було знайдено точну копію Чумацького шляху. Вона навіть має два супутники, які відповідають Магелановим Хмарам. До речі, припускають, що за кілька мільярдів років вони розчиняться. Знахідка подібної галактики була неймовірним успіхом. Її назвали NGC 1073. Вона так сильно схожа на Чумацький шлях, що астрономи вивчають її для того, щоб більше дізнатися про нашу галактику.

Галактичний рік

Земний рік - це час, за який планета робить повний оберт навколо Сонця. Так само Сонячна система обертається навколо чорної дірки, яка розташована в центрі галактики. Повний її оборот становить 250 млн. років. Коли описують Сонячну систему, рідко згадують те, що вона рухається у космічному просторі, як і у світі. Швидкість її руху 792 000 км на годину щодо центру Галактики Чумацький шлях. Якщо порівняти, то ми, рухаючись із подібною швидкістю, могли б обійти весь світ за 3 хвилини. Галактичний рік - це час, за який Сонце робить повний оберт навколо Чумацького шляху. За останніми підрахунками, сонце прожило 18 галактичних років.

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 – це підтвердив телескоп Хабл. 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. В Хмарі налічується близько десяти мільярдів зірок, деякі інші складаються з мільярда, а в Чумацькому Шляху - понад 400 мільярдів найрізноманітніших зірок, причому з Землі видно лише мала частина, близько 3000. Точно сказати, скільки зірок міститься в 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 дозволяє 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 скупчення 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 знайдені 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 25000 світлових років, а від центру – 42000 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 той самий 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, ученим 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 гігантських 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.