У ясну, безмісячну ніч через все небо світлою дугою перекидається бліда, слабо сяюча стрічка. Чумацький шлях , як кільце, що оперізує все небо. Подивившись на неї в телескоп, ви переконуєтеся, що це величезне скупчення дуже слабких зірок.

Оскільки Чумацький шлях оперізує все небо, ділячи його майже навпіл, то, очевидно, наша сонячна система знаходиться поблизу цієї площини, поблизу галактичної площини, як її називають.

Чим далі від площини Чумацького шляху, тим менше там слабких зірок і на меншу відстань у цих напрямках тягнеться зіркова система. Загалом наша зіркова система, названа Галактикою, займає простір, що з боку нагадує лінзу. Вона сплющена - найтовстіша в середині і витончується до країв. Якби ми могли бачити її «згори» чи «знизу», вона мала б, грубо кажучи, вигляд кола (не обручки). «Збоку» вона виглядала б, як веретено. Але якими є розміри цього «веретена»? Чи однорідне розташування зірок у ньому?

Це з'ясувалося вже за останні роки, хоча це питання відповідь дає вже простий розгляд Чумацького шляху, який весь складається начебто з нагромадження зоряних хмар. Одні хмари яскравіші, у них більше зірок (як, наприклад, у сузір'ях Стрільця та Лебедя), інші ж бідніші за зірки. сонячна систематакож знаходиться в одному з них, званому місцевою системою .

Чумацький шлях - як ми можемо бачити його із Землі

Найпотужніші хмари зірок знаходяться у напрямку сузір'я Стрільця — саме там знаходиться ядро ​​галактики, саме там Чумацький шлях найбільш яскравий. Враховуючи, що ми бачимо сузір'я Стрільця «з боку», логічно зробити і висновок, що наша сонячна система знаходиться далеко не в центрі Галактики «Чумацький шлях», а скоріше зміщена ближче до краю.

Враховуючи, що діаметр нашої Галактики становить майже 100 тисяч світлових років, сонячна система віддалена від її центру на 25 тисяч світлових років, тобто приблизно на половину її радіусу.

Сонячна система звертається біля центру Галактики, що лежить від нас на відстані 25 тисяч світлових років у напрямку сузір'я Стрільця, зі швидкістю 250 км/сек. Форма її орбіти добре ще невідома, але якщо вона близька до кола, що ймовірно, то один оборот по ній Сонце завершує за 200 мільйонів років. Цей період, якщо хочете, можна прийняти за «космічний рік» для вимірювання великих проміжків часу.

Вся історія людства в порівнянні з таким періодом - лише коротка мить! Якби ми могли бачити, як Сонце мчить і завертає по своїй орбіті, як ми бачимо поїзд, що завертає на закругленні шляху, то ми не могли б встежити за обертами планет біля Сонця: вони б здавалися швидше, ніж електричний вентилятор.

При обертанні навколо центру Галактики не всі зірки рухаються однаково, і, наприклад, короткоперіодичні відстають від Сонця на 100 кілометрів за кожну секунду.

Рух нашої сонячної системи зі швидкістю 20 км/сек у напрямку до нашої «сусідки» сузір'я Ліри – це рух усередині нашої зіркової хмари, або місцевої системи. Воно мало і не заважає нам разом із усією місцевою системою звертатися навколо галактичного центру.

Яким яскравим мав би здаватися центр нашої Галактики – хмари зірок Чумацького шляху у сузір'ї Стрільця, якби їх не прикрадало, не затьмарювало поглинання світла в масах, що заповнює простір між нами та цим центром!

Маса нашої Галактики, що оцінюється зараз різними способами, дорівнює двомстам мільярдам мас Сонця, причому одна тисячна її укладена в міжзоряному газі та пилу. Маса майже така сама, а маса галактики в Трикутнику оцінюється в двадцять разів менше.

Дивлячись на Чумацький шлях та інші галактики збоку, здається, що зірки знаходяться в ньому так близько, що буквально труться одна об одну боками. Насправді все зовсім негаразд.
Якщо побудувати модель Чумацького Шляху, в якій зірки зображувалися б дощовими краплями, то щоб дати правильне уявлення про розподіл зірок усередині типової галактики, взаємні відстані крапель мали б становити приблизно 65 км!

Отже, на кожен кубічний сантиметр зіркової речовини припадає понад 10 000 000 000 000 000 000 000 000 кубічних сантиметрів.

Парадокс, але вивчення структури Галактики «Чумацький шлях» ми у дуже невигідному становищі. Ми живемо у ній і бачимо її зсередини. Це як намагатися уявити зовнішній вигляд свого будинку, перебуваючи в квартирі і дивлячись у вікно.

Але якщо наш будинок – Галактика, то інші будинки – це інші галактики. Отже, здогадатися про зовнішній вигляд нашого будинку можна, вивчаючи інші будинки, які ми видимі з вікна.

Спостереження Чумацький шлях на небі.

Втім, ніхто не заважає нам розглядати на небі і те, що видно прямо з вікна. То що побачить спостерігач із Землі?

Чумацький Шлях проходить через сузір'я Лебедя, Касіопеїі Персея. У Чумацький Шлях майже не видно. Він простягається по північній стороні небосхилу невеликою та невисокою дугою від північного заходу (де стоїть Персей) на північний схід (де стоїть Лебідь). Найвища точка цієї дуги, в Кассіопеї, знаходиться на середині відстані між горизонтом і горизонтом.

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

Опис Чумацького Шляху

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

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

Деформація

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

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

Ореол

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

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

Кількість зірок

Однією з найунікальніших вважається галактика Чумацький шлях. Будова нашої галактики незвичайна, у ній налічується понад 400 мільярдів зірок. Приблизно четверта частина – великі зірки. Інші галактики мають меншу кількість зірок. 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 у Чумацькому Шляху, неможливо, так як галактика постійно втрачає об'єкти через їх перетворення на наднові.

Гази та пил

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

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

Що було раніше

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

Вигляд Чумацького Шляху

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

Центр

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

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

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 було сформовано балдж Чумацького Шляху, потім – його серединну частину, 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 він виглядав так, як зараз.

Ми – частина чогось більшого

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

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

обертання

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

Поява назви

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

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

Наші сусіди

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

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

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

Зіткнення галактик

Останнім часом все частіше зустрічається інформація про те, що найближча галактика до Чумацького Шляху – Туманність Андромеди, поглине наш всесвіт. Ці два гіганти сформувалися приблизно в один і той же час – близько 13,6 мільярда років тому. Є думка, що ці гіганти здатні поєднувати галактики, а через розширення Всесвіту вони повинні відходити один від одного. Але попри всі правила ці об'єкти рухаються назустріч один одному. Швидкість руху – 200 кілометрів на секунду. За підрахунками, через 2-3 мільярди років Андромеда зіткнеться з Чумацьким Шляхом.

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

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

Загиблі галактики

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

Встановлений у Чилі телескоп зробив величезна кількістьзнімків, 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 удалося 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 із 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 величезних розмірів.

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

У нашій галактиці виділяють такі рукави:

1. Гілка кутника.
2. Оріон. У цьому рукаві знаходиться наша Сонячна система. Цей рукав – наша "кімната" у "будинку".
3. Рукав Кіля-Стрільця.
4. Гілка Персея.
5. 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.

Чумацький Шлях (МП)– це величезна гравітаційно пов'язана система, що містить не менше 200 мільярдів зірок, тисячі гігантських хмар газу та пилу, скупчень та туманностей. Належить до класу спіральних галактик з перемичкою. МП стиснутий у площині і профіль схожий на «літаючу тарілку».

Чумацький Шлях із Галактикою Андромеди (М31), Галактикою Трикутника (М33), і понад 40 карликовими галактиками-супутниками – своїми та Андромеди – усі разом утворюють Місцеву Групу галактик, яка входить у Місцеве Надскупчення (Надскупчення Діви).

Наша Галактика має таку структуру: ядро, що складається з мільярдів зірок, із чорною діркою в центрі; диск із зірок, газу та пилу діаметром 100 000 світлових років та товщиною 1000 світлових років, у серединній частині диска балдж товщиною 3000 св. років; рукави; сферичне гало (корона), що містить карликові галактики, кульові зоряні скупчення, окремі зірки, групи зірок, пил та газ.

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

Галактика обертається, але з рівномірно всім диском. З наближенням до центру кутова швидкість обертання зірок довкола центру Галактики зростає.

У площині Галактики, окрім підвищеної концентрації зірок, спостерігається також підвищена концентрація пилу та газу. Між центром Галактики та спіральними рукавами (гілками) знаходиться газове кільце – суміш газу та пилу, що сильно випромінює в радіо- та інфрачервоному діапазоні. Ширина цього кільця близько 6 тисяч світлових років. Розташоване воно у зоні між 10 000 та 16 000 світлових років від центру. Газове кільце містить мільярди сонячних мас газу та пилу і є місцем активного зіркоутворення.

Галактика має корону, яка містить кульові скупчення і карликові галактики (Велике і Мале Магелланові хмари та інші скупчення). У галактичній короні також є зірки та групи зірок. Деякі з цих груп взаємодіють із кульовими скупченнями та карликовими галактиками.

Площина Галактики та площина Сонячної системи не збігаються, а знаходяться під кутом одна до одної, і планетна система Сонця здійснює оборот навколо центру Галактики приблизно за 180–220 мільйонів земних років – стільки триває для нас один галактичний рік.

На околицях Сонця вдається відстежити ділянки двох спіральних рукавів, які віддалені від нас приблизно на 3 тис. світлових років. За сузір'ями, де спостерігаються ці ділянки, їм назвали рукав Стрільця і ​​рукав Персея. Сонце розташоване майже посередині між спіральними гілками. Але порівняно близько від нас (за галактичними мірками), у сузір'ї Оріона, проходить ще один, не дуже чітко виражений рукав - рукав Оріона, який вважається відгалуженням одного з основних спіральних рукавів Галактики.

Швидкість обертання Сонця навколо центру Галактики майже збігається із швидкістю хвилі ущільнення, що утворює спіральний рукав. Така ситуація є нетиповою для Галактики загалом: спіральні рукави обертаються з постійною кутовою швидкістю, як спиці в колесах, а рух зірок відбувається з іншою закономірністю, тому майже все зіркове населення диска потрапляє всередину спіральних рукавів, то випадає з них. Єдине місце, де швидкості зірок та спіральних рукавів збігаються – це так зване коротаційне коло, і саме на ньому розташоване Сонце.

Для Землі ця обставина надзвичайно важлива, оскільки в спіральних рукавах відбуваються бурхливі процеси, що утворюють потужне випромінювання, згубне для живого. І жодна атмосфера не змогла б від нього захиститись. Але наша планета існує в порівняно спокійному місці Галактики і протягом сотень мільйонів (або навіть мільярдів) років не зазнавала впливу цих космічних катаклізмів. Можливо, саме тому на Землі змогло народитися та зберегтися життя.

Аналіз обертання Галактики показав, що в ній є великі маси речовини, що не світиться (невипромінює), названого "прихованою масою", або "темним гало". Маса Галактики з урахуванням цієї прихованої маси оцінюється приблизно 10 трильйонів мас Сонця. За однією з гіпотез, частина прихованої маси може полягати в коричневих карликах, у планетах газових гігантах, що займають проміжне положення між зірками та планетами, і в щільних та холодних молекулярних хмарах, які мають низьку температурута недоступні для звичайних спостережень. Крім того, в нашій та інших галактиках є безліч тіл розмірами з планети, які не входять до жодної з навколозоряних систем і тому телескопи не видно. Частина прихованої маси галактик може належати «згаслим» зіркам. За іншою гіпотезою, галактичний простір (вакуум) також робить свій внесок у кількість темної матерії. Прихована маса є не тільки в нашій Галактиці, вона є у всіх галактиках.

Проблема темної речовини в астрофізиці виникла тоді, коли з'ясувалося, що обертання галактик (включаючи наш власний Чумацький шлях) неможливо коректно описати, якщо враховувати лише звичайну видиму (світиться) матерію, що міститься в них. Всі зірки Галактики в такому разі мали б розлетітися і розвіятися у просторах Всесвіту. Для того щоб цього не сталося (а цього і не відбувається), потрібна присутність додаткової невидимої матерії, що має велику масу. Дія цієї невидимої маси проявляється виключно при гравітаційній взаємодії з видимою матерією. При цьому кількість невидимої матерії має приблизно в шість разів перевищувати кількість видимої (інформацію про це опубліковано в науковому журналі Astrophysical Journal Letters). Природа темної речовини, як і темної енергії, наявність яких передбачається у Всесвіті, що спостерігається, залишається поки не ясною.

У наш час, освітлений сотнями електричних вогнів, жителі міста не мають можливості побачити Чумацький Шлях. Це явище, яке виникає на нашому небосхилі лише у певний період року, спостерігають лише далеко від великих населених пунктів. У наших широтах особливо гарне воно у серпні. В останній місяць літа Чумацький Шлях височіє над Землею у вигляді гігантської небесної арки. Ця слабка, розмита смужка світла щільніше і яскравіше виглядає у напрямку Скорпіона і Стрільця, а блідіша та розсіяніша – біля і Персея.

Зоряна загадка

Чумацький Шлях - це незвичайне явище, таємниця якого не відкривалася людям протягом цілої низки століть. У легендах та міфах багатьох народів його називали по-різному. Дивне свічення було таємничим Зоряним Містом, що веде до райських кущів, Дорогою Богів і чарівною Небесною Річкою, що несе божественне молоко. При цьому всі народи вважали, що Чумацький Шлях - це священне. Сяйві поклонялися. На його честь будувалися навіть храми.

Мало кому відомо і те, що наша Новорічна ялинкає відлунням культів людей, які жили за старих часів. Адже в давнину вважали, що Чумацький Шлях – це вісь Всесвіту чи Світове Дерево, на гілках якого зріють зірки. Саме тому на початку річного циклу і вбирали ялинку. Земне дерево було наслідуванням вічно плодоносному дереву небесному. Такий ритуал давав надію на прихильність богів та хороший врожай. Таке велике було значення Чумацького Шляху для наших предків.

Наукові припущення

Що ж таке Чумацький Шлях? Історія відкриття цього явища налічує майже 2000 років. Ще Платон називав цю смужку світла швом, що сполучає небесні півкулі. На противагу цьому Анаксагор і Демоксид стверджували, що Чумацький Шлях (це який колір ми розглянемо) - своєрідне підсвічування зірок. Вона є прикрасою нічного неба. Аристотель пояснював, що Чумацький Шлях - сяйво в повітрі нашої планети навколомісячних пар, що світяться.

Було й багато інших припущень. Так, римлянин Марк Манілій говорив, що Чумацький Шлях - це сузір'я з невеликих небесних світил. Саме він і був найближчим до істини, але підтвердити свої припущення в ті часи, коли за небом спостерігали лише неозброєним оком, він не міг. Усі давні дослідники вважали, що Чумацький Шлях – це частина сонячної системи.

Відкриття Галілея

Свою таємницю Чумацький Шлях відкрив лише в 1610 р. Саме тоді був винайдений перший телескоп, який і використовував Галілео Галілей. Знаменитий вчений побачив у прилад, що Чумацький Шлях - це справжнє збіговисько зірок, які при розгляді неозброєним оком зливалися в суцільну смугу, що слабо мерехтить. Галілею навіть вдалося пояснити неоднорідність будови цієї лінії.

Воно було викликане наявністю в небесному явищі як зоряних скупчень. Є там і темні хмари. Комбінація цих двох елементів створює дивовижний образ нічного явища.

Відкриття Вільяма Гершеля

Вивчення Чумацького Шляху тривало й у 18-му ст. У цей час його найактивнішим дослідником був Вільям Гершель. Відомий композитор та музикант займався виготовленням телескопів та вивчав науку про зірок. Найважливішим відкриттям Гершеля став Великий План Всесвіту. Цей вчений спостерігав у телескоп планети та робив їх підрахунок на різних ділянках неба. Дослідження дозволили дійти невтішного висновку у тому, що Чумацький Шлях - це своєрідний зоряний острів, у якому розташоване і Сонце. Гершель навіть намалював схематичний план відкриття. На малюнку зіркова система була зображена у вигляді жорна та мала витягнуту неправильну форму. Сонце при цьому знаходилося всередині даного кільця, що оточувало наш світ. Саме так представляли нашу Галактику усі вчені аж до початку минулого століття.

Лише у 1920-х роках світ побачила робота Якобуса Каптейна, в якій Чумацький Шлях описувався найдокладніше. При цьому автором було надано схему зоряного острова, максимально схожу на ту, яка відома нам нині. Сьогодні ми знаємо, що Чумацький Шлях - це Галактика, у складі якої знаходиться Сонячна система, Земля і окремі зірки, які видно людині неозброєним оком.

Будова галактик

З розвитком науки астрономічні телескопи ставали потужнішими та потужнішими. При цьому все ясніше була будова галактик, що спостерігаються. Виявилося, що вони не схожі один на одного. Були серед них неправильні. Їхня структура не мала симетрії.

Також спостерігалися галактики еліптичні та спіральні. До якого ж цих типів належить Чумацький Шлях? Це наша Галактика, і, перебуваючи всередині, визначити її будову дуже складно. Проте вчені знайшли відповідь і це питання. Тепер нам відомо, що таке Чумацький Шлях. Визначення його було дано дослідниками, які встановили, що це диск, що має внутрішнє ядро.

Загальна характеристика

Чумацький шлях відноситься до галактик спірального типу. У цьому він має перемичку як величезної пов'язаної між собою гравітаційними силами.

Вважається, що Чумацький Шлях існує вже понад тринадцять мільярдів років. Це період, протягом якого в цій Галактиці утворилося близько 400 млрд сузір'їв і зірок, понад тисячу великих за своїми розмірами газових туманностей, скупчень і хмар.

Форма Чумацького Шляху добре видно на карті Всесвіту. При її розгляді стає зрозуміло, що це скупчення зірок є диском, діаметр якого дорівнює 100 тис. світлових років (один такий світловий рік становить десять трильйонів кілометрів). Товщина – 15 тис., а глибина – близько 8 тис. світлових років.

Скільки важить Чумацький Шлях? Це (визначення його маси - дуже складне завдання) підрахувати неможливо. Складності викликає визначення маси темної матерії, яка вступає у взаємодію Космосу з електромагнітним випромінюванням. Ось чому астрономи остаточно не можуть відповісти на це питання. Але є грубі підрахунки, згідно з якими, вага Галактики знаходиться в межах від 500 до 3000 млрд мас Сонця.

Чумацький Шлях подібний до всіх небесних тіл. Він робить оберти навколо своєї осі, переміщаючись у Всесвіті. Астрономи вказують на нерівномірне, навіть хаотичне пересування нашої Галактики. Це пояснюється тим, що кожна з зіркових систем і туманностей, що входять до її складу, має свою, відмінну від інших швидкість, а також різні формита види орбіт.

З яких ланок складається Чумацький Шлях? Це ядро ​​та перемички, диск та спіральні рукави, а також корона. Розглянемо їх докладніше.

Ядро

Ця частина Чумацького Шляху розташована в ядрі джерело нетеплового випромінювання, що має температуру близько десяти мільйонів градусів. У центрі цієї частини Чумацького Шляху знаходиться ущільнення, яке називається "балджем". Це ціла низка старих зірок, що рухається витягнутою орбітою. Більшість цих небесних тіл життєвий циклвже добігає кінця.

У центральній частині ядра Чумацького Шляху розташована Ця ділянка космічного простору, вага якої дорівнює масі трьох мільйонів сонців, має наймогутнішу гравітацію. Навколо нього обертається ще одна чорна діра, лише меншого розміру. Така система створює настільки сильне, що сузір'я, що знаходяться неподалік, і зірки здійснюють рух по вельми незвичайним траєкторіям.

Центр Чумацького Шляху має й інші особливості. Так, для нього характерне велике скупчення зірок. Причому відстань між ними в сотні разів менша, ніж та, що спостерігається на периферії освіти.

Цікаво й те, що, спостерігаючи ядра інших галактик, астрономи відзначають їхнє яскраве сяйво. Але чому його не видно у Чумацькому Шляху? Деякі дослідники висловлювали навіть припущення про відсутність у нашій Галактиці ядра. Однак було визначено, що у спіральних туманностях існують темні прошарки, які є міжзоряними скупченнями пилу та газу. Є вони і в Чумацькому Шляху. Ці величезні розміри темні хмари і не дають земному спостерігачеві побачити сяйво ядра. Якби подібна освіта не заважала землянам, ми могли б спостерігати ядро ​​у вигляді сяючого еліпсоїда, розмір якого перевищував би діаметр ста місяців.

Відповісти на це питання людям допомогли сучасні телескопи, здатні працювати в особливих діапазонах електромагнітного спектра випромінювань. За допомогою цієї сучасної техніки, яка змогла обійти пиловий щит, ученим удалося побачити ядро ​​Чумацького Шляху.

Перемичка

Цей елемент Чумацького Шляху перетинає його центральну ділянку і має розмір 27 тис. світлових років. Складається перемичка з 22 млн червоних зірок, що мають значний вік. Навколо цього утворення знаходиться газове кільце, у складі якого міститься великий відсоток молекулярного кисню. Все це говорить про те, що перемичка Чумацького Шляху є ділянкою, на якій найбільшій кількостіутворюються зірки.

Диск

Цю форму має сам Чумацький Шлях, який перебуває у постійному обертальному русі. Цікаво, що швидкість цього процесу залежить від відстані тієї чи іншої ділянки від ядра. Так, у самому центрі вона дорівнює нулю. На відстані від ядра дві тисячі світлових років швидкість обертання становить 250 кілометрів на годину.

Зовнішню сторону Чумацького Шляху оточує шар атомарного водню. Його товщина становить 1,5 тисяч світлових років.

На околиці Галактики астрономи виявили присутність щільних скупчень газу, що мають температуру 10 тис. градусів. Товщина таких утворень становить кілька тисяч світлових років.

П'ять спіральних рукавів

Це ще одні складники Чумацького Шляху, які знаходяться безпосередньо за газовим кільцем. Спіральні рукави перетинають сузір'я Лебедя та Персея, Оріона та Стрільця, а також Центавра. Дані утворення нерівномірно заповнені молекулярним газом. Такий склад вносить похибки до правил обертання Галактики.
Спіральні рукави виходять безпосередньо із ядра зоряного острова. Їх ми й спостерігаємо неозброєним оком, називаючи світлу смугу Чумацьким Шляхом.

Спіральні гілки проектуються одна на одну, що ускладнює розуміння їх устрою. Вчені припускають, що подібні рукави утворилися через присутність у Чумацькому Шляху гігантських хвиль розрідження та стиснення міжзоряного газу, що переміщуються від ядра до галактичного диска.

Корона

Чумацький шлях має сферичне гало. Це і є його корона. Ця освіта складається з окремих зірок і скупчень сузір'їв. Причому розміри сферичного гало такі, що він виходить за межі Галактики на 50 світлових років.

У складі корони Чумацького Шляху знаходяться, як правило, маломасивні та старі зірки, а також карликові галактики та скупчення гарячого газу. Всі ці складові здійснюють рух по витягнутих орбітах навколо ядра, здійснюючи безладне обертання.

Існує гіпотеза, за якою, виникнення корони стало наслідком поглинання Чумацьким Шляхом невеликих галактик. За даними астрономів, вік гало становить близько дванадцяти мільярдів років.

Розташування зірок

На безхмарному нічному небі Чумацький Шлях видно з будь-якої точки нашої планети. Однак погляду людини доступна лише частина Галактики, яка є системою зірок, що знаходяться всередині рукава Оріона.

Що таке Чумацький Шлях? Визначення у просторі всіх його частин стає найбільш зрозумілим, якщо розглядати зіркову карту. У такому разі стає ясно, що Сонце, що висвітлює Землю, розташовується на диску. Це майже край Галактики, де відстань від ядра дорівнює 26-28 тис. світлових років. Рухаючись зі швидкістю 240 кілометрів на годину, Світило витрачає на один оберт навколо ядра 200 мільйонів років, так що за весь час свого існування воно подорожувало диском, обійшовши ядро, всього тридцять разів.

Наша ж планета знаходиться у так званому коротаційному колі. Це таке місце, в якому швидкість обертання рукавів та зірок ідентичні. Для даного кола характерний підвищений рівеньрадіації. Саме тому життя, як вважають науковці, могло виникнути лише на тій планеті, біля якої знаходиться невелика кількість зірок.

Такою планетою і стала наша Земля. Вона знаходиться на периферії Галактики, в її спокійному місці. Саме тому на нашій планеті протягом кількох мільярдів років не було глобальних катаклізмів, які часто відбуваються у Всесвіті.

Прогноз на майбутнє

Вчені припускають, що надалі дуже ймовірні зіткнення між Чумацьким Шляхом та іншими галактиками, найбільшою з яких є галактика Андромеди. Але в той же час конкретно говорити про щось неможливо. Для цього потрібні знання про величину поперечних швидкостей позагалактичних об'єктів, які для сучасних дослідників поки що недоступні.

У вересні 2014 р. у ЗМІ було опубліковано одну з моделей розвитку подій. Згідно з нею, пройде чотири мільярди років, і Чумацький Шлях поглине Магелланові хмари (Велике та Мале), а ще через мільярд років він сам стане частиною Туманності Андромеди.

Наука

У кожної людини своє уявлення про те, що таке будинок. Для деяких це дах над головою, для інших будинок – це Планета Земля, кам'яниста кулька, яка борознить космічний простір своїм замкнутим шляхом навколо Сонця.

Якою б великою не здавалася нам наша планета, вона - лише піщинка в гігантській зірковій системі,розміри якої складно собі уявити. Ця зіркова система - галактика Чумацький шлях, яку також можна назвати нашим рідним будинком.

Рукави галактики

Чумацький шлях- спіральна галактика з перемичкою, яка проходить центром спіралі. Приблизно дві третини всіх відомих галактик - спіральні, а дві третини мають перемичку. Тобто Чумацький шлях входить до списку найпоширеніших галактик.

Спіральні галактики мають рукави, які тягнуться з центру, як колісні спиці, які скручуються по спіралі. Наша Сонячна система розташована в центральній частині одного з рукавів, який називається рукав Оріона.

Рукав Оріона колись вважався невеликим "відростком" більших рукавів, таких як рукав Персея або рукав Щита-Центавра. Нещодавно з'явилося припущення, що рукав Оріона дійсно є. відгалуженням рукава Персеяі не виходить із центру галактики.

Проблема полягає в тому, що ми не можемо побачити нашу галактику збоку. Ми можемо спостерігати тільки ті речі, які знаходяться навколо нас, і судити про те, яку форму має галактика, перебуваючи як би всередині неї. Проте вченим вдалося вирахувати, що цей рукав має довжину приблизно 11 тисяч світлових роківта товщину 3500 світлових років.

Надмасивна чорна діра

Найменші надмасивні чорні дірки, які вченим вдалося відкрити, приблизно в 200 тисяч разівважче за Сонце. Для порівняння: звичайні чорні дірки мають масу всього у 10 разівперевищує масу Сонця. У центрі Чумацького шляху знаходиться неймовірно масивна чорна діра, масу якої складно собі уявити.

Останні 10 років астрономи стежили за активністю зірок на орбіті навколо зірки Стрілець А, щільний регіон у центрі спіралі нашої галактики. Грунтуючись на русі цих зірок, було визначено, що у центрі Стрільця A*, який прихований за щільною хмарою пилу та газу,знаходиться надмасивна чорна діра, маса якої у 4,1 мільйонів разів більше масиСонце!

Анімація, представлена ​​нижче, демонструє реальний рух зірок довкола чорної діри. з 1997 по 2011 рокив районі одного кубічного парсека у центрі нашої галактики. Коли зірки наближаються до чорної дірки, вони роблять зашморг навколо неї на неймовірній швидкості. Наприклад, одна з цих зірок, S 0-2рухається зі швидкістю 18 мільйонів кілометрів на годину:Чорна діра спочатку притягує її, а потім різко відштовхує.

Зовсім недавно вчені спостерігали, як хмара газу наблизилася до чорної дірки і була розірвано на шматкиїї потужним гравітаційним полем. Частини цієї хмари були поглинені діркою, а частини, що залишилися, стали нагадувати довгі тонкі макарони довжиною більше 160 мільярдів кілометрів.

Магнітнічастинки

Крім наявності надмасивної всепоглинаючої чорної дірки, центр нашої галактики може похвалитися неймовірною активністю: старі зірки вмирають, а нові з'являються на світ із завидною сталістю

Нещодавно вчені помітили дещо ще в галактичному центрі - потік високоенергійних частинок, які простягаються на відстань 15 тисяч парсекчерез галактику. Ця відстань дорівнює приблизно половині діаметра Чумацького шляху.

Частки невидимі неозброєним оком, проте за допомогою магнітного зображення можна помітити, що гейзери з частинок займають близько двох третин видимої частини неба:

Що ж вартує за цим феноменом? Один мільйон років зірки з'являлися і зникали, живлячи ніколи не зупиняється потік, спрямований на зовнішні рукави галактики. Загальний обсяг енергії гейзера в мільйон разів перевищує енергію наднової.

Частинки рухаються із неймовірною швидкістю. На основі структури потоку частинок астрономи збудували Модель магнітного поля , яке панує у нашій галактиці.

Новізірки

Як часто у нашій галактиці утворюються нові зірки? Цим питанням дослідники ставили довгі роки. Вдалося нанести на карту райони нашої галактики, де є алюміній-26, ізотоп алюмінію, який з'являється там, де народжуються або вмирають зірки. Таким чином, вдалося з'ясувати, що щороку в галактиці Чумацький шлях народжується 7 нових зірокі приблизно двічі за сто роківвелика зірка вибухає, утворюючи наднову.

Галактика Чумацький шлях не є виробником найбільшої кількості зірок. Коли зірка вмирає, вона виділяє в космос таку сировину, як водень та гелій. Через сотні тисяч років ці частинки з'єднуються в молекулярні хмари, які зрештою стають настільки щільними, що їхній центр руйнується під їхньою власною гравітацією, утворюючи таким чином нову зірку.

Це схоже на своєрідну екосистему: смерть живить нове життя . Частки якоїсь певної зірки у майбутньому будуть частиною мільярда нових зірок. У нашій галактиці справи саме так, тому вона еволюціонує. Це веде до утворення нових умов, за яких підвищується можливість виникнення планет, схожих на Землю.

Планети галактики Чумацький шлях

Незважаючи на постійну смерть і народження нових зірок у нашій галактиці, їх кількість підрахована: Чумацький шлях є домом приблизно для 100 мільярдів зірок. Ґрунтуючись на нових дослідженнях, вчені припускають, що навколо кожної зірки обертається принаймні одна планета або більше. Тобто всього в нашому куточку Всесвіту є від 100 до 200 мільярдів планет.

Вчені, які дійшли такого висновку, вивчали зірки типу червоні карлики спектрального класу М. Ці зірки менші від нашого Сонця. Вони становлять 75 відсотківзі всіх зірок Чумацького шляху. Зокрема, дослідники звернули увагу на зірку Kepler -32,яка дала притулок п'ять планет.

Як астрономи відкривають нові планети?

Планети, на відміну від зірок, важко виявити, оскільки вони не випромінюють своє власне світло. Ми можемо з упевненістю сказати, що навколо зірки є планета тільки тоді, коли вона стає перед своєю зіркою і затуляє її світло.

Планети зірки Kepler -32 поводяться так само, як екзопланети, що обертаються навколо інших карликових зірок M . Вони розташовані приблизно на одній відстані та мають схожі розміри. Тобто система Kepler -32 є типовою системою для нашої галактики.

Якщо в нашій галактиці є понад 100 мільярдів планет, скільки ж із них планет, схожих на Землю? Виявляється, не так уже й багато. Існують десятки різних типівпланет: газові гіганти, планети-пульсари, бурі карлики та планети, на яких з неба падає дощ із розплавленого металу. Ті планети, які складаються з кам'яних порід, можуть розташовуватися надто далеко чи надто близькодо зірки, тому Землю вони навряд чи схожі.

Результати останніх досліджень показали, що в нашій галактиці, виявляється, більше планет земного типу, ніж передбачалося раніше, а саме: від 11 до 40 мільярдів. Вчені взяли як приклад 42 тисячі зірок, схожих на наше Сонце, і почали шукати екзопланети, які можуть обертатися навколо них у зоні, де не надто спекотно та не надто холодно. Було виявлено 603 екзопланети, серед яких 10 відповідали критеріям пошуку.

Аналізуючи дані про зірки, вчені довели існування мільярдів схожих на Землю планет, які вони тільки мають офіційно відкрити. Теоретично ці планети здатні підтримувати температуру для існування на них рідкої води, яка, у свою чергу, дозволить виникнути життю.

Зіткнення галактик

Навіть якщо в галактиці Чумацький шлях постійно утворюватимуться нові зірки, вона не зможе збільшитися в розмірах, якщо не отримуватиме новий матеріалзвідкись ще. А Чумацький шлях справді розширюється.

Раніше ми не були точно впевнені, як саме галактиці вдається зростати, але недавні відкриття дозволили припустити, що Чумацький шлях є галактикою-канібалом, тобто в минулому вона поглинала інші галактики і, ймовірно, буде робити це знову, принаймні до тих пір, поки якась більша галактика не поглине її.

Використовуючи космічний телескоп "Хаббл"та інформацію, отриману завдяки зробленим протягом семи років фото, вчені виявили зірки біля зовнішнього краю Чумацького шляху, які рухаються особливим чином. Замість того, щоб рухатися до центру або від центру галактики, як інші зірки, вони дрейфують біля краю. Передбачається, що це зоряне скупчення - все, що залишилося від іншої галактики, яка була поглинена галактикою Чумацький шлях.

Це зіткнення, мабуть, сталося кілька мільярдів років томуі, швидше за все, воно не останнє. Враховуючи ту швидкість, з якою ми рухаємося, наша галактика через 4,5 мільярда роківзіткнеться з галактикою Андромеда.

Вплив галактик супутників

Хоча Чумацький шлях є спіральною галактикою, він є не зовсім ідеальною спіралью. У його центрі є своєрідна опуклість, яка з'явилася внаслідок того, що молекули газоподібного водню вириваються із плоского диска спіралі.

Протягом довгих років астрономи ламали голову над тим, чому галактика має таку опуклість. Логічно припустити, що газ втягується в диск, а не виривається назовні. Що довше вони вивчали це питання, то більше заплутувалися: молекули опуклості як виштовхуються назовні, а й вібрують на своїй власній частоті.

Що може викликати такий ефект? Сьогодні вчені вважають, що у всьому виною темна матерія та галактики-супутники - Магелланови Хмари. Ці дві галактики дуже дрібні: разом узяті вони становлять всього 2 відсоткивід загальної масиЧумацький шлях. Цього мало, щоб мати на нього вплив.

Однак, коли темна матерія рухається через Хмари, вона створює хвилі, які, очевидно, впливають на гравітаційне тяжіння, посилюючи його, а водень під дією цього тяжіння випаровується з центру галактики.

Магелланови Хмари обертаються навколо Чумацького шляху. Спіральні рукави Чумацького шляху під впливом цих галактик ніби коливаються там, де вони пропливають.

Галактики близнюки

Хоча галактику Чумацький шлях можна назвати унікальною за багатьма параметрами, вона не є великою рідкістю. У Всесвіті спіральні галактики переважають. Враховуючи те, що тільки у полі нашого зору перебувають близько 170 мільярдів галактикМожна припустити, що десь є галактики дуже схожі на нашу.

А якщо десь існує галактика - точна копія Чумацького шляху? 2012 року астрономи виявили таку галактику. У неї навіть є два невеликі супутники, які обертаються навколо неї і точно відповідають нашим Магеллановим Хмарам. До речі, всього 3 відсоткиспіральних галактик мають подібних компаньйонів, вік яких відносно недовгий. Магелланови Хмари, швидше за все, розчиняться через пару мільярдів років.

Виявити настільки схожу галактику, що має супутники, супермасивну чорну дірку в центрі і такі ж розміри – неймовірний успіх. Ця галактика отримала назву NGC 1073і вона настільки схожа на Чумацький шлях, що астрономи вивчають її, щоб більше дізнатися про нашу власну галактику.Наприклад, ми можемо побачити її збоку і таким чином краще уявити, як виглядає Чумацький шлях.

Галактичний рік

На Землі рік – це час, за який Земля встигає зробити повний оборот навколо Сонця. Кожні 365 днів ми повертаємося в ту саму точку. Наша Сонячна система так само обертається навколо чорної дірки, розташованої в центрі галактики. Однак повний оборот вона робить за 250 мільйонів років. Тобто, відколи зникли динозаври, ми зробили всього чверть повного обороту.

В описах Сонячної системи рідко згадується, що вона рухається в космічному просторі, як і все в нашому світі. Щодо центру Чумацького шляху Сонячна система рухається зі швидкістю 792 тисячі кілометрів на годину. Для порівняння: якби ви рухалися з такою самою швидкістю, то змогли б зробити Навколосвітня подорож за 3 хвилини.

Період часу, за який Сонце встигає зробити повний оберт навколо центру Чумацького шляху, називається галактичний рік.Підраховано, що Сонце поки що прожило всього 18 галактичних років.