15 фактов о размерах вселенной, которые пополнят ваш багаж знаний

Алан-э-Дейл       25.07.2022 г.

Характеристика Галактики Млечный путь

Наша Галактика Млечный путь относится к спиральным галактикам с перемычкой. Существует древнегреческая легенда, почему она получила именно такое название. Она рассказывает, что титан Кронос ел новорожденных детей, которых рожала ему Рея. Для матери это было большое горе. После смерти пятого ребенок, мать приняла решение уберечь своего последнего сына – Зевса. Вместо младенца, девушка принесла Кроносу завернутый в одеяльце камень. После того, как титан ощупал сверток, он попросил мать покормить ребенка, так как его вес был слишком мал. Рея брызнула на камень молоко, но оно от него отскочило, и расположилось на небе в виде млечного пути. Когда Зевс вырос, он сверг Кроноса и стал главным среди всех богов.

На сегодняшний день Млечный путь способен поглощать другие галактики. Вокруг галактического пространства расположились многочисленные звездные скопления, которые рано или поздно попадают под его влияние и с помощью гравитационных сил затягиваются в рукава. Специалисты заметили, что сейчас Млечный путь поглощает маленькую галактику, расположившуюся в созвездии Стрельца.

Однако такая особенность у Галактики скоро исчезнет. Сегодня уже наблюдается взаимодействие между Млечным путем и Галактикой Андромеды, которая в 1,5 раза больше него. По мнению великих умов через какое-то время произойдет столкновение двух галактических пространств и Андромеда поглотит Млечный путь.

Характеристика Галактики Млечный путь:

  • диаметр примерно 100 тысяч световых лет;
  • в составе от 200 до 400 миллиардов звезд;
  • звезда Солнце от центра Галактики Млечный путь отдалена на 27 тысяч световых лет;
  • скорость вращения Солнечной системы вокруг центра 230 км/с. Чтобы совершить полный оборот вокруг центра требуется 235 млн. лет;
  • в совокупности все объекты Млечного пути весят 1,5 триллиона солнечных масс.

Знакомясь с основными характеристиками Галактики, нужно учитывать, что из-за больших размеров, в некоторых расчетах могут быть погрешности.

Размеры и структура

Центральную часть Млечного пути занимает ядро, в составе которого насчитываются миллиарды звезд. Размеры ядра Галактики измерить очень сложно, ученые предполагают, что его протяженность несколько тысяч парсек (1 парсека – 30,86 трлн. км). В центре находится черная дыра. Считается, что через середину Млечного пути проходит перемычка. Ее протяженность оценивают в 27 световых лет. По отношению к нашему Солнцу она находится под углом 44. В составе Галактики преобладают звезды, пыль, газ, созвездия. Более молодые образования отдалены от его центральной части.

Вокруг Млечного пути сосредоточено гало. В нем располагаются звездные скопления и карликовые галактики. Эти образования удерживаются гравитационными силами галактического пространства и вращаются вокруг него. В структуру нашей Галактики входит пять основных рукавов – Лебедь, Центавр, Стрелец, Орион, Персей.

Не менее интересным будет узнать, каковы же размеры нашей Галактики. Проведенные расчеты и исследования говорят, что ее диаметр составляет 100 тыс. световых лет, а ширина 1 тыс. световых лет. Несколько лет назад великие умы Канарского института выдвинули предположение, что размер Галактики Млечный путь может составлять 200 тыс. световых лет. А в 2020 году астрофизики в результате своего нового исследования предположили, что длина диаметра может достигать 1 млн. 900 тыс. световых лет. Однако данные расчеты подтверждены не были и пока остаются только теорией.

Спиральные рукава

Рукав представляет собой элемент галактического пространства, в котором сосредоточена большая часть пыли, газа, молодые звезды и даже звездные скопления. Они являются постоянной зоной галактической системы. Рукава имеются только у спиральных галактик, поэтому их часто называют спиральными. Плюс ко всему их структура закрученная, чем-то похожа на спираль.

Как уже было отмечено, в структуре Галактики Млечный путь насчитывается 5 спиральных рукавов. Все свои названия они получили в честь созвездия, в пределах которого расположены, – Лебедь, Орион, Центавр, Стрелец и Персей. Самый большой интерес вызывает рукав Орион, так как именно в нем находится планета Земля и вся Солнечная система. Именно этот рукав изучен лучше всего, но далеко еще не полностью.

Орион является самым маленьким спиральным рукавом в Галактике. В длину он достигает 11 тыс. световых лет, в толщину – 3,5 тыс. Располагается он примерно между Стрельцом и Персеем.

Виды и классификация

Галактика не имеет чётких границ, поэтому точно понять, где они заканчиваются, и начинается межгалактическое пространство невозможно. В самой космической системе имеются планеты, туманности, звёзды, звёздные скопления. Но они есть и вокруг систем. Учёные различают следующие формы космических систем:

  1. Эллиптическая. Эллиптический звёздный остров относятся к первому классу. Его особенностью является отсутствие рукавов, диска, центрального ядра. По большому счёту он является балджем огромного размера, состоящим из галактической сферы неправильной (вытянутой) или идеально круглой, шарообразной формы. Звёздный состав эллиптических систем включает старых красных гигантов или красных, жёлтых карликов. Массивных, активных светил в них нет или они крайне редки. В список галактик эллипсоидной формы входит М87, расположенная на расстоянии в 53,5 млн световых лет от Земли.
  2. Линзовидная. Является промежуточным звеном между спиральными и эллиптическими звёздными островами. У астрономов существует версия, что линзовидная галактика образовалась из спиральной, у которой слились рукава, а потенциал звездообразования закончился. У неё имеется массивное ядро, распластанные газовый и звёздный диски. Внешне напоминает двояковыпуклую линзу из-за контраста плоских дисков и объёмного, выступающего балджа. Состоит из старых звёзд, чёрных дыр, маленьких зрелых светил остатков сверхновых звёзд, галактической пыли. Одна из подобных космических систем под названием Веретено располагается от Земли на расстоянии в 45 млн световых лет.
  3. С перемычкой. Система округлой формы, которую посередине пересекает яркая перемычка, состоящая из звёзд и межзвёздного газа. Рукава идут от краёв этой перемычки (бара). Галактика с перемычкой очень схожа со спиральной. Основное их отличие в том, что спирали начинаются от бара, а не от ядра. Примером является NGC 1300, расположенная в 60 млн световых лет от нашей планеты.
  4. Спиральная. В классическом варианте спиральная галактика – это активно вращающийся звёздный остров в виде эллипса, в котором от балджа отходят рукава в виде закрученных спиралей. У большинства таких космических объектов есть перемычки. В рукавах активно образуются молодые звёзды из-за большого содержания там свободной видимой материи. Список галактик в виде спирали обширен. Такие системы составляют 55% от всего количества звёздных островов во Вселенной. Интересным фактом является то, что у них немного рукавов. Спираль закручивается не очень туго, звёзды свободно перемещаются из одной её части в другую. Почему рукава не закручиваются больше ещё не известно. Одной из версий является то, что спираль закручивается под влиянием волн плотности, сжимающие пылевые и газовые облака, попадающие в галактические рукава. В результате активируется образование звёзд, в основном массивных и ярких, жизненный срок которых составляет несколько миллионов лет. При этом они находятся практически всегда в фиксированном положении, что обеспечивает стабильность спиралей. Но эта гипотеза так и остаётся предположением без доказательств, потому что длительное изучение развития галактических систем невозможно из-за их сложной структуры. Самая известная галактика, относящаяся к этому типу – Млечный Путь.
  5. Неправильная. Очень редкая разновидность звёздных островков. Состоит из газа, пыли, звёздных скоплений, но в них отсутствуют основные структурные элементы, такие как балдж, рукава. По структуре и внешнему виду неправильная галактика похожа на рваные облака. Такой формой она часто обязана воздействию гравитационных полей. Но иногда приобретает рваный вид сама по себе. Интересными, с точки зрения, астрономии является карликовая неправильная галактика. Она наполнена газом – необходимым элементом для образования новых звёзд. В ней мало металлов и они очень компактные по размеру. Всё это в совокупности создаёт оптимальные условия для зарождения ярких, огромных звёзд, которые очень быстро гаснут. К неправильной системе относится NGC 4449, располагающаяся 12 млн световых лет от Земли.

Бар (перемычка) проходит от внутренних концов спиральных ветвей (голубые) к центру галактики. NGC 1300.

Планета Земля входит в Млечный Путь, это спиральная галактика с перемычкой. Включает более 150 млрд звёзд, световой луч с одной стороны Млечного Пути до другого проходит за сотню тысяч лет. Солнечная система располагается на краю нашей галактики. Расстояние от Солнца до ядра Млечного Пути составляет 30 000 световых лет.

Что такое Галактика

Гравитационно-связная система, состоящая из звезд, планет, газа, пыли, черной материи, называется галактикой. Все объекты в ней вращаются вокруг единого центра – большого ядра и удерживаются на своих местах благодаря силам гравитации. После того, как был создан телескоп «Хаббл», у ученых появилась возможность наблюдать за отдаленными галактиками. Считается, что в видимой части Вселенной их насчитывается не менее 100 млрд. штук. Распределяются они хаотично. В одних районах фиксируется скопление галактических групп, в то время как другие остаются пустынными. В зависимости от размера масса одной галактики составляет от 0,5*106 до 2,5*1015 масс Солнца. Чтобы понимать масштабы, нужно отметить, что масса нашей Галактики 2*1011 солнечных масс. Галактический диаметр варьируется от 16 до 800 тыс. световых лет. У Млечного пути данный показатель — 100 тыс. световых лет.

Галактики во Вселенной Источник

Проводя характеристику галактик, стоит отметить, что каждая из них имеет три основных компонента:

  • звезды, планеты, черные дыры, астероиды – занимают около 1% от общей массы;
  • межзвездная пыль и газы – 20-30% массы;
  • темная материя – на нее приходится вся оставшаяся масса.

Примерно 95% всех существующих галактик объединяются в группы. Они могут быть маленькие (несколько десятков объектов) и большие (десятки тысяч объектов). Объединения сотен галактик называют скоплениями, тысяч – сверхскоплениями.

Структура галактик:

  • Ядро – находится в самом центре галактического пространства. В нем сосредоточены большие черные дыры.
  • Диск – тонкая часть. Считается, что именно здесь собрано максимальное количество звезд, газа, пыли.
  • Балдж – яркая часть галактики. Переводится как «вздутие».
  • Гало – такое название получил внешний компонент сферической формы. Не имеет четко выделенной границы с балджем.
  • Спиральный рукав – элемент галактики, состоящий из молодых звезд и межзвездного газа.
  • Бар – своеобразная «перемычка», имеет вытянутую форму. В составе обнаружены, как звезды, так и межзвездный газ.
  • Корона галактики – горячий разреженный газ, окружающий галактическое пространство и выходящий далеко за его пределы.
  • Шаровое звездное скопление – совокупность звезд, вращающихся вокруг центральной части галактики и представляющих собой своеобразный спутник.

Во Вселенной существует четыре вида галактик:

Эллиптические – само название говорит о том, что они имеют форму эллипса или сферы. У них отсутствует спиральный рукав. В составе в основном красные и желтые звезды. Иногда присутствуют белые карлики. В таких галактиках отсутствует межзвездная пыль, поэтому зарождения новых звезд не происходит.

Спиральные – могут иметь несколько спиральных рукавов. В состав балджа входят древние звезды. А в центре галактики может быть несколько черных дыр. В галактическом диске много пыли и газа, наблюдается интенсивный процесс звездообразования.

Линзовидные – являются промежуточными между эллиптическими и спиральными. Внешне похожи на спиральные, но у них отсутствует рукав. Количество межзвездной пыли минимальное, поэтому процесс образования новых звезд очень медленный. Во Вселенной всего 5% линзовидных галактик.

Неправильные – не имеют определенной структуры. Они образуются в следствии столкновения с другими галактиками или же рассыпаются в результате гравитационных сил соседних галактик.

Структура и состав

При наблюдении видно, что Млечный Путь разделяет небесное пространство на два практически одинаковых полушария. Это говорит о том, что наша система расположена возле галактической плоскости. Заметно, что у галактики низкий уровень поверхностной яркости из-за того, что газ и пыль сконцентрированы в диске. Это не только не позволяет рассмотреть галактический центр, но и понять, что скрывается по ту сторону. Вы легко обнаружите центр галактики Млечный Путь на нижней схеме.

Структура Млечного Пути: вид сверху

Если бы вам удалось вырваться за пределы Млечного Пути и получить перспективу для обзора сверху, то перед вами предстала спираль с баром. Простирается на 120000 световых лет и 1000 световых лет в ширину. Многие годы ученые думали, что видят 4 рукава, но их всего два: Щита-Центавра и Стрельца.

Рукава создаются плотными волнами, вращающимися вокруг галактики. Они передвигаются по площади, поэтому сдавливают пыль и газ. Этот процесс запускает активное рождение звезд. Подобное происходит во всех галактиках этого типа.

Если вам попадались фото Млечного Пути, то все они являются художественными интерпретациями или же другими похожими галактиками. Нам было сложно осознать его внешний вид, так как мы расположены внутри. Представьте, что вы хотите описать дом снаружи, если никогда не покидали его стен. Но ведь всегда можно выглянуть в окно и посмотреть на соседние строения. На нижнем рисунке можно легко понять, где находится Солнечная система в галактике Млечный Путь.

Система рукавов Млечного Пути

Наземные и космические миссии позволили понять, что в галактике проживают 100-400 миллиардов звезд. У каждой из них может быть одна планета, то есть, галактика Млечный Путь способна приютить сотни миллиардов планет, 17 миллиардов из которых по размеру и массе подобны Земле.

Примерно 90% галактической массы уходит на темную материю. Никто так и не может объяснить, с чем мы сталкиваемся. В принципе, ее пока не удалось увидеть, но мы знаем о присутствии благодаря быстрому галактическому вращению и прочим воздействиям. Именно она удерживает галактики от разрушений при вращении. Посмотрите видео, чтобы больше узнать о звездах Млечного Пути.

Соседние галактики

Галактики вокруг Млечного пути находятся на колоссальном расстоянии. Заметить их невооружённым глазом сложно или невозможно. К примеру, галактика Андромеды выглядит всего лишь как маленькое размытое пятно, не отличимое от звезды.

Помимо уже упомянутой Андромеды известны и такие галактики, как Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако. Эти карликовые галактики являются спутниками Млечного пути и удалены от него на 170 и 200 тысяч световых лет соответственно. Астрофизики обнаружили, что вокруг нашей галактики есть и более близкие галактики-спутники, но они так малы, что их нельзя увидеть без специального оборудования.

monk

20

Основатель и руководитель проекта XC-Life. Давно увлекаюсь космической фантастикой и космическими играми. Если вам также интересен космос и космическая фантастика, приглашаю присоединиться к нашему сообществу.

Комментарии: 51Публикации: 262Регистрация: 27-04-2018

Структура и состав Млечного Пути

Даже по приближенным расчетам, в нашей галактике не менее 200 миллиардов звезд. Преимущественное большинство их локализовано в зоне с формой сплющенного диска.

Ядро

В центральной части Галактики есть утолщенная зона – балдж. Его диаметр – 8 тысяч парсек, он представляет собой звездное скопление эллипсоидной формы. Середина ядра расположена в созвездии Стрельца. Солнце удалено от него примерно на 8500 парсек, или 27,7 тыс. св. лет, или же на 262 квадриллиона километров.

По-видимому, в рассматриваемой зоне находится огромная черная дыра. Ее масса в 4 млн раз больше массы Солнца. Вокруг нее обращается еще один подобный массивный объект, тяжелее солнца в 1000 – 10000 раз, а также несколько тысяч черных дыр помельче, с периодом вращения около сотни лет. Воздействие гравитации от этого центра заставляет близко расположенные от центра звезды вращаться по особым орбитам. Астрономы допускают, что практически все звездные скопления  во Вселенной обращаются вокруг черных дыр.

Ядро Млечного Пути. Это самая богатая туманностями, звездными скоплениями, пылью и газом область нашей галактики.

В рассматриваемых участках Млечного Пути сконцентрировано много звезд. Например, только в одном кубическом парсеке этой области их находится несколько тысяч. Масса галактики распределяется так, что скорость обращения на орбите светил не зависит от того, насколько они удалены от центра. Обычная скорость обращения космических объектов здесь доходит до 240 км/с.

Исследования структуры Млечного пути продолжаются, и, по-видимому, ученые удивят нас новыми открытиями.

Перемычка

Длина этой части Галактики примерно 27 тыс. св. лет. Этот объект проходит сквозь ее  центр под углом 44° относительно границе между Солнцем и центром. Здесь наблюдаются в основном «красные» звезды. Их возраст значительно больше солнечного. Вокруг перемычки находится «Кольцо в пять килопарсек». В нем преобладает молекулярный водород, который является источником образования звезд.

В конце ХХ в. ученые предположили, что Млечный путь – это спиралеподобная галактика, имеющая перемычку. В 2005 г. с использованием мощного телескопа эта гипотеза подтвердилась. Более того, было установлено, что перемычка имеет значительно больший диаметр, нежели это считалось раньше.

Диск

Диаметр диска Галактики – примерно 100 тыс. св. лет. Он вращается намного быстрее, чем гало, и, причем, на разных скоростях. Вблизи черной дыры она приближается к нулю, а вот на удалении примерно 2 тыс. световых лет возрастает до 240 км/с. Затем скорость немного уменьшается, а затем увеличивается до указанного уровня и остается неизменной. Масса галактического диска в 150 миллиардов раз больше массы Солнца.

Вблизи диска находятся молодые звезды (возраст таких объектов не более нескольких миллиардов лет). Молодые космические тела образуют плоскую составляющую, среди них много объектов с высокой температурой. Вблизи плоскости диска находится основное количество газа в виде газовых облаков. Небольшие облака имеют диаметр около одного парсека. Гигантские газовые объекты располагаются во вселенском пространстве на протяжении тысяч световых лет.

Спиральные рукава

Поскольку Млечный Путь относится к спиралевидным звездным скоплениям, у нее есть рукава. Они располагаются в плоскости диска. Сам же диск находится в короне. Существуют такие рукава:

  • Лебедя;
  • Персея;
  • Ориона;
  • Стрельца;
  • Центавра.

С внутренней стороны рукава Ориона размещено Солнце. Оно вращается вокруг ядра со скоростью – примерно 230 км/с. Один оборот вокруг центра галактики Солнце делает примерно за 240 миллионов лет.

Спиральные рукава галактики Млечный Путь

Гало

Эта часть имеет форму шара и выходит за его границы примерно на 5 – 10 световых лет. Температура гало – 500 тысяч градусов Кельвина. В его составе – старые, малые, малояркие звезды, а также шаровые скопления. Подавляющее большинство таких скоплений расположены ближе 100 тысяч от центра Млечного Пути, но некоторые шаровые скопления находятся на расстоянии более 200 тысяч световых лет от галактического центра. Центр симметрии гало полностью совпадает с центром диска Галактики.

Звезды в этой области могут встречаться как одиночные, так и в составе скоплений, по несколько миллионов каждое. Их возраст обычно превышает 12 млрд. лет. Здесь процессы звездообразования завершились и в основном встречается темная материя.

Галактическое гало

Объекты, входящие в гало, движутся по весьма вытянутым орбитам. В целом эта область вращается медленно. Отдельные звезды имеют и вовсе хаотичное движение.

Крабовидная туманность

Всозвездии Тельца 4 июля 1054 г. китайские и арабские астрономы заметили вспышку очень яркой звезды. Она была настолько ярка 23 дня, что ее можно было увидеть даже в дневное время, потом звезда начала тускнеть и через год исчезла совсем. Теперь ученые знают, что это была вспышка сверхновой — гибель звезды, которая, взрываясь, становится на короткое время ярче всех звезд вместе взятых в ее родной галактике.

В 1731 г. астроном Джон Бэвис обнаружил на месте вспышки туманное пятно. В 1758 г. Шарль Месье занес его в свой знаменитый каталог туманностей под номером 1. Уильям Парсонс, зарисовывая туманность в 1844 г., нашел в ней сходство с крабом.

На современных фотографиях Крабовидной туманности слишком много мелких деталей, чтобы увидеть такое сходство, однако это не делает ее менее красивой! Газовые волокна, как щупальца внеземного существа, расползаются во все стороны.

В центре туманности находится пульсар — нейтронная звезда, оставшаяся после взрыва сверхновой.

Звездные итоги

На сегодняшний день известно, что наша Галактика это гигантская звездная система, включающая сотни миллиардов звезд. Все звезды, которые мы видим над головой в ясную ночь, принадлежат нашей Галактике. Если бы мы могли переместиться в пространстве и взглянуть на Млечный Путь со стороны, нашему взору предстал бы звездный город в виде огромной летающей тарелки поперечником в 100 тысяч световых лет. В ее центре мы бы увидели заметное утолщение бар диаметром 20 тысяч световых лет, от которого в пространство уходят исполинские спиральные ветви.

Несмотря на то что внешний вид Галактики говорит о плоской системе, это не совсем так. Вокруг нее простирается так называемое гало, облако разреженного вещества. Его радиус достигает 150 тысяч световых лет. Вокруг центрального утолщения и ядра находится множество шаровых звездных скоплений, состоящих из старых холодных красных звезд. Харлоу Шепли называл их «скелетом тела» нашей Галактики. Холодные звезды составляют так называемую сферическую подсистему Млечного Пути, а его плоскую подсистему, иначе спиральные рукава составляет «звездная молодежь». Здесь немало ярких, выделяющихся звезд высокой светимости.

Молодые звезды в плоскости Галактики появляются благодаря наличию там огромного количества пыли и газа. Известно, что звезды рождаются за счет сжатия вещества в газопылевых облаках. Потом, в течение миллионов лет, новорожденные звезды «раздувают» эти облака и становятся видимыми.

Земля и Солнце не являются геометрическим центром Мира они расположены в одном из тихих закоулков нашей Галактики. И, по всей видимости, это особое местоположение идеально подходит для возникновения и развития жизни.

Вот уже десять лет ученые умеют обнаруживать крупные планеты размером не меньше Юпитера у других звезд. Сегодня их известно около полутора сотен. Это означает, что подобные планетные системы широко распространены в Галактике. Вооружившись более мощными телескопами, можно отыскать и такие небольшие планеты, как Земля, а на них, быть может, и братьев по разуму.

Все звезды в Галактике движутся по своим орбитам вокруг ее ядра. Есть собственная орбита и у звезды по имени Солнце. Чтобы совершить полный оборот, Солнцу требуется ни много ни мало 250 миллионов лет, которые составляют галактический год (скорость движения Солнца 220 км/с). Земля уже облетела вокруг центра Галактики 2530 раз. Значит, ей именно столько галактических лет.

Проследить путь Солнца через Млечный Путь очень сложно. Но современные телескопы могут обнаружить и это движение. В частности, определить, как меняется вид звездного неба при перемещении Солнца относительно ближайших звезд. Точка, в направлении которой перемещается Солнечная система, называется апекс и расположена в созвездии Геркулеса, на границе с созвездием Лиры.

Дмитрий Гулютин

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.