Гранд-Каньон, Аризона, США
Один из самых известных национальных парков мира Grand Canyon National Park ежегодно принимает более пяти миллионов туристов! Фотографии ночного неба над Гранд-Каньоном поражают своей четкостью и зрелищностью. Неудивительно, что любой поклонник астрономии мечтает побывать в Аризоне и запечатлеть собственный опыт наблюдения за здешним небосклоном.
19 февраля отмечается основание национального парка, праздник длится восемь дней! В этот период сюда стекается множество астрономов, устраиваются бесплатные мероприятия, связанные с наблюдением за небесными телами. Туристы могут послушать лекции о звездах, заглянуть в окуляр телескопа, взять оборудование в аренду или по системе дружеского бартера.
Гранд-Каньон вошел в ассоциацию IDA только в 2019. Модернизация освещения и обзорных площадок заняла три года. Эксперты прогнозируют, что такими темпами туристы смогут увидеть 90% звезд каньона уже спустя пару лет.
Структура и состав млечного пути
Диск
Диаметр диска составляет 100 тыс световых лет – это и есть основная часть галактики, которую мы видим на звездном небе.
В диске сосредоточена основная масса всей галактики. Со стороны диск – это плоскость, в котором расположены спиральные рукава. Масса звездного вещества в диске превышает массу Солнца в \( 5*10^{10} \) раз.
Диск состоит из двух компонент: толстый и тонкий. Тонкий в 10 раз массивнее толстого и в нем содержится до 80% всей барионной (барионы – семейство элементарных частиц, к которым относятся протон и нейтрон) массы галактики. Диски отличаются разными составляющими, что указывает на разную природу их формирования. До границы тонкого диска расстояние составляет около 52 тыс световых лет.
В окрестностях Солнца толщина тонкого диска составляет 1-1,3 тыс световых лет, толстый диск – около 4 тыс световых лет.
В толстом диске находятся старые звезды, которые по своему составу менее металичны (мателличность – содержание в звезда элементов тяжелее водорода и гелия). В тонком диске звезды более молодые с большей металичностью.
Форма диска немного искривлена, относительно плоскости, что показывает на взаимодействие Млечного пути с другими галактиками.
Спиральные рукава
Как выглядят спиральные рукава на самом деле – трудно сказать, ведь взглянуть на Млечный путь со стороны пока невозможно. Но изучая как именно распределены молекулярные облака и нейтральный водород, а также за движением звездных групп – можно сделать выводы о наличии рукавов и их взаимном расположении.
Выделяют рукава:
- Персея
- Центавра
- Стрельца
- Лебедя
- Ориона
Балдж
Балдж Млечного пути умерено выражен и имеет форму сфероида, размером 7х9 тыс световых лет. Общая масса, включая бар, в \( 9*10^9 \) превышает массу Солнца.
Относительно балджей других наблюдаемых галактик, наш балдж не похож на классический. Его относят к типу всевдобалджей – такие балджы вращаются и по форме больше напоминают диск.
Бар (перемычка)
Длина перемычки составляет около 27 тыс световых лет, то есть одна перемычка сопоставима с расстоянием от Солнца до ядра Млечного пути. В перемычке расположены Красные звезды, чей возраст значительно превышает возраст Солнца. Так же в перемычке много молекулярного водорода, из которого рождаются новые звезды.
Бар расположен под углом в 20 градусов к прямой, соединяющей Солнце и центр галактики.
Гало
Имеет форму близкую к сферической. Радиус гало составляет примерно 260 тыс световых лет. Но в нем содержится лишь малая часть массы галактики – всего лишь \( 10^9 \) масс Солнца. Но при всем при этом, в гало находится много темной материи.
Однако, в гало также присутствуют звездные потоки – результат поглощения Млечным путем других галактик.
Поток Стрельца – звездная структура, обращающаяся вокруг центра Млечного пути по орбите перпендикулярной к диску. Это звезды, которые Млечный путь притянул к себе из карликовой галактики Стрельца и которую в данный момент поглощает.
Кольцо Единорога – тонкая нить звезд, что оборачивает Млечный путь три раза. Является результатом поглощения Млечным путем галактики в Большом псе. Масса этого звездного потока составляет около 100 млн масс Солнца.
Центр
На звездном небе ядро Млечного пути находится в созвездии Стрельца. Вокруг ядра находится балдж.
В центре Млечного пути, как и в центре многих галактик, находится черная дыра, чья масса \( 4,3*10^6 \) раз больше, чем Солнце и она является радиоисточником Стрелец А*. Но вокруг центрально черной дыры обращаются еще черные дыры поменьше. Их насчитывают несколько тысяч, период их обращения составляет сотни лет.
Так же вокруг центра удалось изучить и другие звезды. Период обращения одной вокруг ядра составляет 15 лет, другая имеет скорость 9000 км/с и приближается к ядру на расстояние в 60 астрономических единиц (1 астрономическая единица – расстояние от Солнца до Земли).
Движение звёзд по дням вблизи сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A*. Внизу справа для сравнения показан размер орбиты Нептуна.
В центральной части галактики находится два звездных скопления: старое, массой \( 10^6 \) массы Солнца, и молодое, массой \( 1,5*10^4 \) массы Солнца. Вблизи центра, в области размером 6х9 световых лет, практически нет газа – скорей всего он унесен звездным ветром.
На расстоянии около 300 световых лет находится область, именуемая ядром галактики. В ней происходит активное звёздообразование.
История обнаружения и наименования
Космос манил человека с давних пор. Первые открытия в изучении нашей галактики совершил Платон. Он считал, что звездная россыпь связывает полушария. Аристотель делал предположения, что Млечный путь — это скопление газов, которые светятся в атмосфере Земли. Но предположения греческих мыслителей строились на теории.
Изобретение телескопа позволило приоткрыть завесу тайны Млечного пути. Первым, кто это сделал, был Галилей. Ученый смог не только рассмотреть скопление звезд, но и объяснить загадочное сияние небесного явления, а также нарисовать предположительное строение. Галактика неоднородна, состоит из звезд и черных туманностей, по предположению астрофизиков — это черные дыры.
С древних времен люди знали, что Земля вертится вокруг Солнца. Но вопрос о том, лежит Солнечная система в Млечном пути или наоборот, оставался открытым. Ответ на этот вопрос нашел Уильям Гершель — английский музыкант, интересовавшийся астрономией. Он систематически измерял количество звезд в разных частях неба.
Подсчет привел к выводу, что на небосводе находится круг, где наблюдается наибольшее скопление звезд (галактический экватор). Он разделяет небо на две части, чем ближе к центру круга, тем звезд больше. А в самом центре пролегает Млечный путь. Это открытие привело Гершеля к выводу: звезды, которые люди видят ночью, образуют своеобразную систему. Устроена она в виде спирали.
Расстояния
| Название | Галактика | Расстояние | Примечания |
|---|---|---|---|
| Ближайшая соседняя галактика | Карликовая галактика в созвездии Большого Пса | 25 тыс. св. лет | Открыта в 2003. Спутник Млечного Пути, медленно поглощаемый им. |
| Самая отдаленная галактика | IOK-1 | z = 6,96 | Открыта в 2006. Наиболее далёкая общепризнанная галактика, для которой определено красное смещение. |
| Ближайший квазар | 3C 273 | z = 0,158 | Первый идентифицированный квазар. |
| Самый отдаленный квазар | CFHQS J2329-0301 | z = 6,43 | Открыт в 2007. |
| Ближайшая радиогалактика | Центавр A (NGC 5128 , PKS 1322-427) | 13,7 млн св. лет | |
| Самая отдалённая радиогалактика | TN J0924-2201 | z = 5,2 | |
| Ближайшая сейфертовская галактика | Циркуль | 13 млн св. лет | Это также ближайшая сейфертовская галактика II типа. Ближайшая галактика I типа — NGC 4151. |
| Самая отдалённая cейфертовская галактика | z = | ||
| Ближайший блазар | Маркарян 421 (Mrk 421, Mkn 421, PKS 1101+384, LEDA 33452) | z = 0,03 | Это BL Lac object. |
| Самый отдалённый блазар | Q0906+6930 | z = 5,47 | |
| Ближайший BL Lac object | Маркарян 421 (Mkn 421, Mrk 421, PKS 1101+384, LEDA 33452) | z = 0,03 | |
| Самый отдалённый BL Lac object | z = | ||
| Ближайший LINER | |||
| Самый отдалённый LINER | z = | ||
| Ближайший LIRG | |||
| Самый отдалённый LIRG | z = | ||
| Ближайший ULIRG | IC 1127 (Arp 220 , APG 220) | z = 0,018 | |
| Самый отдалённый ULIRG | z = | ||
| Ближайщая галактика со вспышкой звездообразования | Галактика Сигара (M82, Arp 337/APG 337, 3C 231, Ursa Major A) | 3,2 Мпк |
Объекты, ошибочно принятые за галактики
| «Галактика» | Объект | Дата | Примечания |
|---|---|---|---|
| G350.1-0.3 | Остаток сверхновой | Из-за своей необычной формы она первоначально была определена как галактика, но дальнейшие наблюдения показали, что это остаток сверхновой. |
Списки галактик
Местная группа
| Галактика | Расстояние (млн. св. лет) | Созвездие | Тип |
|---|---|---|---|
| БМО | 0,168 | Золотая Рыба Столовая Гора | SBm |
| ММО(NGC292) | 0,2 | Тукан | SBm |
| NGC 6822 | 1,63 | Стрелец | IBm |
| NGC 185 | 2,05 | Кассиопея | E |
| NGC 147 | 2,2 | Кассиопея | dE5 |
| M33 | 2,4 | Треугольник | Sc |
| M31 | 2,5 | Андромеда | Sb |
| M32 | 2,9 | Андромеда | E2 |
| M110 | 2,9 | Андромеда | E5 |
| NGC 3109 | 4,3 | Гидра | Sbm |
| IC 342 | 10,7 | Жираф | Sab |
| NGC 5128 | 12 | Центавр | S0 |
| M81 | 12 | Большая Медведица | Sb |
| M82 | 12 | Большая Медведица | Sd |
| NGC 3077 | 12,8 | Большая Медведица | Sc |
| ESO 97-G13 | 13 | Циркуль | SA(s)b |
| M108 | 14,1 | Большая Медведица | Sd |
| M83 | 15 | Гидра | Sc |
| M94 | 16 | Гончие Псы | Sab |
| M106 | 23,7 | Гончие Псы | SBbc |
| M65 | 24 | Лев | Sa |
| M64 | 24 | Волосы Вероники | Sab |
| M101 | 27 | Большая Медведица | SA(sr)c |
| M104 | 29,5 | Дева | Sa |
| M74 | 30 | Рыбы | Sc |
| M96 | 31 | Лев | SBab |
| M105 | 32 | Лев | E1 |
| NGC 5195 | 32 | Гончие Псы | S0 |
| M95 | 32,6 | Лев | SBb |
| M66 | 35 | Лев | Sb |
| M51 | 37 | Гончие Псы | SAbc |
| M63 | 37 | Гончие Псы | Sbc |
| M109 | 46,3 | Большая Медведица | SBbc |
| M88 | 47,5 | Волосы Вероники | Sb |
| M49 | 49,5 | Дева | E2 |
| M89 | 50 | Дева | E |
| M61 | 52 | Дева | SBbc |
| M100 | 52,5 | Волосы Вероники | SBbc |
| M90 | 58,7 | Дева | SBab |
| M85 | 60 | Волосы Вероники | S0-a |
| M98 | 60 | Волосы Вероники | SBb |
| M99 | 60 | Волосы Вероники | Sc |
| M87 | 60 | Дева | E1 |
| M59 | 60 | Дева | E5 |
| M60 | 60 | Дева | E2 |
| M84 | 60 | Дева | E1 |
| M91 | 63 | Волосы Вероники | SBb |
| M58 | 68 | Дева | SBb |
Страница: 0
en: List of galaxies
de: Liste der hellsten Galaxien
Примечания
- Sky and Telescope, New Stars in a Galaxy’s Wake, 28 September 2007
- NASA, ‘Orphan’ Stars Found in Long Galaxy Tail, 09.20.07
- arXiv, H-alpha tail, intracluster HII regions and star-formation: ESO137-001 in Abell 3627, Fri, 8 June 2007 17:50:48 GMT
- Universe Today, Galaxy Leaves New Stars Behind in its Death Plunge ; September 20th, 2007
- Astronomy Knowledge Base, , UOttawa
- SEDS, The Large Magellanic Cloud, LMC
- SEDS, The Small Magellanic Cloud, SMC
- UPI, Black hole found in Omega Centauri ,April 10, 2008 at 2:07 PM
- Dave Snyder. University Lowbrow Astronomers Naked Eye Observer’s Guide. Umich.edu (February, 2000). Проверено 1 ноября 2008.
- ↑ Farthest Naked Eye Object. Uitti.net. Проверено 1 ноября 2008.
- SEDS, Messier 33
- SEDS, Messier 81
- Astrophys. J., 55, 406—410 (1922)
- Astrophysical Journal, Centennial Issue, Vol. 525C, p. 569 ; Baade & Minkowski’s Identification of Radio Sources ; 1999ApJ…525C.569B
- SEDS, Seyfert Galaxies
- Astronomy and Astrophysics, v.357, p.L45-L48 (2000) III Zw 2, the first superluminal jet in a Seyfert galaxy ; 2000A&A…357L..45B
- SEDS, Lord Rosse’s drawings of M51, his «Question Mark» «Spiral Nebula»
- Sub-parsec-scale structure and evolution in Centaurus AIntroduction ; Tue November 26 15:27:29 PST 1996
- ↑ The 2006 Giant Flare in PKS 2155—304 and Unidentified TeV Sources
- ↑ Julie McEnery. Time Variability of the TeV Gamma-Ray Emission from Markarian 421. Iac.es. Проверено 1 ноября 2008.
- bNet, Ablaze from afar: astronomers may have identified the most distant «blazar» yet, Sept, 2004
- arXiv, Q0906+6930: The Highest-Redshift Blazar, 9 June 2004
- Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 384, Issue 3, pp. 875—885 ; Optical spectroscopy of Arp220: the star formation history of the closest ULIRG ; 03/2008 ; 2008MNRAS.384..875R
- Chandra Proposal ID #01700041 ; ACIS Imaging of the Starburst Galaxy M82 ; 09/1999 ; 1999cxo..prop..362M
- ; 2001 ; ISBN 3-540-41472-X
Окраина звездной провинции
Если цефеиды туманности Андромеды позволили понять, что она находится далеко за пределами нашей Галактики, то изучение более близких цефеид позволило определить положение Солнца внутри Галактики. Первопроходцем здесь был американский астрофизик Харлоу Шепли. Одним из объектов его интереса стали шаровые звездные скопления, настолько плотные, что их сердцевина сливается в сплошное сияние. Наиболее богатая шаровыми скоплениями область расположена в направлении зодиакального созвездия Стрельца. Известны они и в других галактиках, причем эти скопления всегда концентрируются вблизи галактических ядер. Если предположить, что законы для Вселенной едины, можно сделать вывод, что подобным образом должна быть устроена и наша Галактика. Шепли отыскал в ее шаровых скоплениях цефеиды и измерил расстояние до них. Оказалось, что Солнце расположено вовсе не в центре Млечного Пути, а на его окраине, можно сказать, в звездной провинции, на расстоянии 25 тысяч световых лет от центра. Так, второй раз после Коперника было развенчано представление о нашем особом привилегированном положении во Вселенной.
Структура Галактики
Если внимательно посмотреть на карту космоса, можно увидеть, что Млечный Путь очень сжат в плоскости и по виду напоминает «летающую тарелку» (Солнечная система расположена почти у самого края звёздной системы). Состоит Галактика Млечный Путь из ядра, перемычки, диска, спиральных рукавов и короны.
Ядро
Ядро находится в созвездии Стрельца, где расположен источник нетеплового излучения, температура которого составляет около десяти миллионов градусов – явление, характерное только для ядер Галактик. В центре ядра находится уплотнение – балдж, состоящий из большого числа движущихся по вытянутой орбите старых звёзд, многие из которых пребывают в конце своего жизненного цикла.
В самом центре ядра находится сверхмассивная чёрная дыра (участок в космическом пространстве, имеющий такую мощную гравитацию, что покинуть его неспособен даже свет), вокруг которой вращается чёрная дыра меньших размеров. Вместе они оказывают такое сильное гравитационное влияние на находящиеся недалеко от них звёзды и созвездия, что те движутся по необычным для небесных тел траекториям во Вселенной.
Также для центра Млечного Пути характерна чрезвычайно сильная концентрация звёзд, расстояние между которыми в несколько сотен раз меньше, чем на периферии. Скорость движения большинства из них абсолютно не зависит от того, как далеко они находятся от ядра, а потому средняя скорость вращения колеблется от 210 до 250 км/с.
Перемычка
Перемычка размером в 27 тыс. световых лет пересекает центральную часть Галактики под углом в 44 градуса к условной линии между Солнцем и ядром Млечного Пути. Состоит она в основном из старых красных звёзд (около 22 млн.), и окружена газовым кольцом, в котором содержится большая часть молекулярного водорода, а потому является районом, где образуются звёзды в наибольшем количестве. Согласно одной из теорий, в перемычке происходит такое активное звездообразование из-за того, что она пропускает через себя газ, из которого рождаются созвездия.
Диск
Млечный путь являет собой диск, состоящий из созвездий, газовых туманностей и пыли (размеры его диаметра составляют около 100 тыс. световых лет при толщине в несколько тысяч). Вращается диск значительно быстрее короны, что расположена по краям Галактики, при этом скорость вращения на разных расстояниях от ядра неодинакова и хаотична (колеблется от нуля в ядре до 250 км/ч на расстоянии в 2 тыс. световых лет от него). Возле плоскости диска сконцентрированы газовые облака, а также молодые звёзды и созвездия.
С внешней стороны Млечного пути находятся слоя атомарного водорода, который уходит в космос на полторы тысячи световых лет от крайних спиралей. Несмотря на то, что этот водород в десять раз толще, чем в центре Галактики, плотность его во столько же раз ниже. На окраине Млечного пути были обнаружены плотные скопления газа с температурой в 10 тыс. градусов, размеры которых превышают несколько тысяч световых лет.
Спиральные рукава
Сразу за газовым кольцом расположено пять главных спиральных рукавов Галактики, размер которых составляет от 3 до 4,5 тыс. парсек: Лебедя, Персея, Ориона, Стрельца и Центавра (Солнце находится с внутренней стороны рукава Ориона). Молекулярный газ находится в рукавах неравномерно и далеко не всегда подчиняется правилам вращения Галактики, внося погрешности.
Корона
Корона Млечного Пути представлена в виде сферического гало, которое выходит за пределы Галактики в космос на пять-десять световых лет. Состоит корона из шаровых скоплений, созвездий, отдельных звёзд (в основном – старых и маломассивных), карликовых галактик, горячего газа. Все они движутся вокруг ядра по вытянутым орбитам, при этом вращение некоторых звёзд до того беспорядочно, что даже скорость рядом расположенных светил может значительно отличаться, поэтому вращается корона чрезвычайно медленно.
По одной из гипотез, возникла корона в результате поглощения Млечным путём более мелких галактик, а потому является их остатками. По предварительным данным, возраст гало превышает двенадцать миллиардов лет и оно является ровесницей Млечного Пути, а потому звездообразование здесь уже завершилось.
Вращение частей галактики
Части галактики вращаются с различной скоростью вокруг её центра. Если бы мы могли посмотреть на Галактику «сверху», мы увидели бы плотное
и яркое ядро, внутри которого звёзды располагаются очень близко друг к другу, а также рукава. В них звёзды сконцентрированы менее компактно.
Направление вращения Млечного пути, а также подобных спиральных галактик (указано на карте в левом нижнем углу при увеличении)
таково, что спиральные рукава как бы закручиваются
И здесь необходимо заострить внимание вот на каком специфическом моменте.
За время существования Галактики (не менее 12 млрд. лет, по любым современным оценкам) спиральные ветви должны были бы закрути́ться вокруг центра Галактики
несколько десятков раз! А этого не наблюдается ни в других галактиках, ни в нашей
Ещё в 1964 году Ц. Лин и Ф. Шу из США, предложили теорию, согласно
которой спиральные рукава представляют собой не некие материальные образования, а волны плотности вещества, выделяющиеся на ровном фоне галактики
прежде всего потому, что в них идёт активное звездообразование, сопровождающееся рождением звёзд высокой светимости. Вращение спирального рукава не имеет
никакого отношения к движению звёзд по галактическим орбитам. На небольших расстояниях от ядра орбитальные скорости звёзд превышают скорость рукава, и
звёзды «втекают» в него с внутренней стороны, а покидают с внешней. На больши́х расстояниях всё наоборот: рукав как бы набегает на звезды, временно включает их
в свой состав, а затем обгоняет их. Что касается ярких ОB-звёзд, определяющих рисунок рукава, то они, родившись в рукаве, в нём и заканчивают свою
относительно короткую жизнь, не успевая покинуть рукав за время своего существования.
История открытия
С введение гелиоцентрической системы мира, стало понятно, что все имеет центр вращения, в том числе и наше Солнце обращается вокруг чего-то. Вокруг чего?
Галилео Галилей
В 1610 году итальянский астроном соорудил телескоп, который позволил сделать ему невообразимое для того времени количество открытий.
В том числе он первый обнаружил, что яркая полоса на небе обусловлена именно большим скоплением звезд в этой области неба.
Уильям Гершель
В 1784-1785 годах Гершель, наблюдая за распределением звезд в Млечном пути, сделал первую попытку определить форму галактики. Также он оценил размеры Млечного пути, и был наполовину прав. Толщину ему удалось измерить максимально близко к значению настоящего времени. А с диаметром так не получилось из-за ограниченности наблюдений с Земли.
Эдвин Хаббл
Большую роль в изучении Млечного пути сделал Хаббл. Он доказал, что за пределами галактики существуют еще звезды и галактики. Также он ввел классификацию галактик по внешнему виду.
Интересные факты
Кроме Обитаемой зоны, в Млечном Пути имеется и Необитаемая. В ней изначально не было процессов, сделавших появление жизни на планетах возможным. Крупных звезд, остатки которых после взрывов стали «кирпичиками» для рождения углерода, кислорода, железа, кальция и других элементов, там взорвалось гораздо меньше. Потому содержание нужных для создания и поддержания жизни веществ здесь минимально.
Потенциально не подходят для жизни из-за смертельного излучения еще одни жители Млечного Пути — звезды О-типа. Это горячие гиганты, излучающие громадные дозы ультрафиолетовых волн, убивающие в радиусе нескольких десятков световых лет от себя не только все живое, но и планеты до того, как их формирование закончится. Излучаемая О-звездами энергия не только «сдирает материю» с небесных тел, но и вырывает их с орбит.
У нашей галактики немало интересных, а иногда и странных соседей:
Глизе-581 — красный карлик, расположенный в 20,4 световых годах от Земли. Credit: NASA.
- Глизе-710, звезда — оранжевый карлик, более массивная, чем Солнце (на 60%), находящаяся от Земли на расстоянии всего 60-65 световых лет и постоянно приближающаяся.
- Облако Оорта — так называют обволакивающую нас по периметру громадную зону, полную ледяных глыб и валунов, являющуюся источником попадающих в Солнечную систему комет, астероидов и других мелких небесных тел.
- Альфа Центавра — ближайшая к Земле звезда. Она находится на расстоянии всего 4 световых года и состоит из 3 вращающихся друг вокруг друга небесных тел.
- Коричневые карлики — холодные и темные, излучающие мало света и потому сложные для наблюдения. Ближайшие из них находятся на расстоянии 9-40 световых лет, и некоторые такие прохладные, что до них даже можно дотронуться рукой.
- Экзопланеты, заметить которые сложно — ведь они не излучают света. Ближайшая из них находится в 10 световых годах отсюда и вращается вокруг одной из звезд созвездия Эридана. По свойствам эта планета напоминает Юпитер — является газовым гигантом.
Экзопланеты, находящиеся в непосредственной близости от Солнечной системы, называются трансплутоновыми, а после 2006 г., когда Плутон официально перестал считаться планетой, транснептуновыми. Во второй половине активно шли поиски Планеты Икс.
Ученые предсказывали, что этот объект похож габаритами на Юпитер и имеет ретроградную (обратно направленную) орбиту. Из экзопланет за пределами нашей системой в обратном направлении движется Wasp-17b. Она открыта в 2009 г. и находится совсем близко — на расстоянии около 1000 световых лет.
А еще в Млечном Пути встречаются «бездомные» планеты, открытые в начале 2010-х гг. Они начали существование как другие подобные небесные тела, но по какой-то причине сместились с орбиты и больше не вращаются вокруг звезды-родителя, хаотично блуждая по галактике.
https://youtube.com/watch?v=bJO_axU1Ev8
Местное скопление звёзд и Местная группа звёзд
 |
Солнечная система принадлежит Местной группе звёзд, |
Пояс Гулда (Местное скопление звёзд) — группа молодых массивных звёзд,
возрастом 10—30 млн лет, образующая диск диаметром 500—1000 пк,
центр которого находится на расстоянии 150—250 пк от Солнца в направлении антицентра Галактики.
Назван в честь Бенджамина Гулда, впервые обратившего в 1879 г
внимание на то,
что яркие звёзды на небе образуют пояс, наклонённый к плоскости Млечного Пути под углом 15-20°.
Пояс имеет массу около 1 млн солнечных, размер 2-3 тыс. св. лет, немного вытянут, вращается как единое целое и медленно расширяется.
Солнце находится недалеко от центра этого сплюснутого кольца, который расположен в 400-500 св. годах от нас в сторону созвездия Персея.
Такое расположение в поясе и позволяет нам любоваться кольцом ярких звезд на небе.
Наше Солнце и скопление звёзд Местной группы обходят пояс Гулда примерно за 18 млн лет.
Эволюция галактик
Образование галактик рассматривают как естественный этап эволюции Вселенной, происходящий под действием гравитационных сил. Как предполагают ученые, около 14 млрд. лет назад произошел большой взрыв, после которого Вселенная везде была одинаковой. Затем частицы пыли и газа начали группироваться, объединяться, сталкиваться и таким образом появлялись сгустки, которые позднее превращались в галактики. Многообразие форм галактик связано с разнообразием начальных условий образования галактик. Скопление газообразного водорода в пределах таких сгустков стало первыми звездами.
С момента зарождении галактика начинает сжиматься. Сжатие галактики длится около 3 млрд лет. За это время происходит превращение газового облака в звездную систему. Звезды образуются путем гравитационного сжатия облаков газа. Когда в центре сжатого облака достигаются плотности и температуры, достаточные для эффективного протекания термоядерных реакций, рождается звезда. В недрах массивных звезд происходит термоядерный синтез химических элементов тяжелее гелия. Эти элементы попадают в первичную водородно-гелиевую среду при взрывах звезд или при спокойном истечении вещества со звездами. Элементы тяжелее железа образуются при грандиозных взрывах сверхновых звезд. Таким образом, звезды первого поколения обогащают первичный газ химическими элементами, тяжелее гелия. Эти звезды наиболее старые и состоят из водорода, гелия и очень малой примеси тяжелых элементов. В звездах второго поколения примесь тяжелых элементов более заметная, так как они образуются из уже обогащенного тяжелыми элементами первичного газа.
Процесс рождения звезд идет при продолжающемся сжатии галактики, поэтому формирование звезд происходит все ближе к центру системы, и чем ближе к центру, тем больше должно быть в звездах тяжелых элементов. Этот вывод хорошо согласуется с данными о содержании химических элементов в звездах гало нашей Галактики и эллиптических галактик. Во вращающейся галактике звезды будущего гало образуются на более ранней стадии сжатия, когда вращение еще не повлияло на общую форму галактики. Свидетельствами этой эпохи в нашей Галактике являются шаровые звездные скопления.
Когда прекращается сжатие протогалактики, кинетическая энергия образовавшихся звезд диска равна энергии коллективного гравитационного взаимодействия. В это время, создаются условия для образования спиральной структуры, а рождение звезд происходит уже в спиральных ветвях, в которых газ достаточно плотный. Это звезды третьего поколения. К ним относится наше Солнце.
Возраст галактик равен примерно возрасту Вселенной. Одним из секретов астрономии остаётся вопрос о том, что из себя представляют ядра галактик. Очень важным открытием явилось то, что некоторые ядра галактик активны. Это открытие было неожиданным. Раньше считалось, что ядро галактики – это не больше чем скопление сотен миллионов звёзд. Оказалось, что и оптическое и радиоизлучение некоторых галактических ядер может меняться за несколько месяцев. Это означает, что в течение короткого времени из ядер освобождается огромное количество энергии, в сотни раз превышающее то, которое освобождается при вспышке сверхновой. Такие ядра получили название «активных», а процессы, происходящие в них, «активность».
В 1963 году были обнаружены объекты нового типа, находящиеся за приделами нашей галактики. Эти объекты имеют звездообразный вид. Со временем выяснили, что их светимость во много десятков раз превосходит светимость галактик! Самое удивительное то, что их яркость меняется. Мощность их излучения в тысячи раз превосходит мощность излучения активных ядер. Эти объекты назвали квазарами . Сейчас считается, что ядра некоторых галактик представляют собой квазары.
Туманности
Понятие «туманность» претерпело большие перемены с конца XVIII века, когда им впервые заинтересовались исследователи – в частности Шарль Мессье. Сперва туманностью называли любые скопления, которые не удавалось расчленить на звёзды. Сегодня туманность – это участок между звёздами, состоящий из пыли, газа и плазмы, который поглощает, рассеивает или отражает свет.
Известная Туманность Андромеды по итогам исследований в 20-е годы XX века также оказалась галактикой. Она находится довольно далеко от Млечного пути (на расстоянии 2,52 миллионов световых лет), но всё ещё является одной из самых близких к нему галактик-соседей. Среди настоящих туманностей известны множество тёмных и светлых образований, окружающих Млечный путь, но самая популярная их них – Конская голова.
Сколько звезд в нашей галактике
В состав нашей звездной системы по подсчетам ученых входит 200 – 400 млрд. звезд. Невооруженным глазом с Земли можно увидеть самые яркие и близкие из них.
Большая часть небесных огней скрыта от человека газовыми и пылевыми дымками. Возможность проникнуть за эти завесы появилась с появлением инфракрасных камер.
Самая большая звезда в Млечном пути носит название — UY Щита. Размер красного гиганта в сотни раз превосходит Солнце. Если поставить звезду на место небесного светила, то ее границы достигнут орбиты Юпитера.
Зная приблизительное количество звезд в нашей галактике, можно представить, сколько планет в нее входит. По оценке ученых, число может достигать сотен тысяч.
