ЧУМАЦЬКИЙ ШЛЯХ: ПОХОДЖЕННЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ЧАСТИНИ, КОМПОНЕНТИ - АРТЕ - 2025

Чумацький Шлях є спіральною галактикою з перемичкою , до якої належить нашій сонячна система. Він складається приблизно з 300 мільярдів зірок у зоряних системах, а також планети, газ та космічний пил.

З Землі ми можемо бачити її частину, як смугу білуватого світла, що перетинає небо, дуже видно влітку північної півкулі, в сузір’ях Скорпіона та Стрільця.

Малюнок 1. Вид на Чумацький Шлях із Землі. Джерело: Pixabay.

Для стародавніх греків молочним виглядом цієї світної смуги було молоко, що пролилося з грудей Гери, дружини Зевса, бога світла, неба і блискавки. Саме тому вони називали це «Чумацьким Шляхом» або молочною дорогою.

Інші античні культури також асоціювали Чумацький Шлях із дорогою. На Піренейському півострові він відомий як Ель-Каміно-де-Сантьяго, а для скандинавів це призвело до Валхалла або обитель богів.

Демокрит, надзвичайний давньогрецький мислитель, вже припускав, що Чумацький Шлях містить у собі тисячі зірок. Коли Галілей вказав на нього телескопом, він зрозумів, що він справді повний зірок.

З часом астрономи, які слідували за ним, зрозуміли, що Сонячна система також була частиною тієї смуги, яка огортає нічне небо.

Англійський астроном Вільям Гершель (1738-1822), відкривач Урана, разом із його сестрою Кароліною Гершель (1750-1848) створив своєрідну тривимірну карту розподілу зірок у галактиці.

Вони дійшли висновку, що вони розташовані у формі неправильного диска із сонцем у центрі, хоча вони не могли визначити їх справжній розмір.

Лише на початку 20 століття астрономи зрозуміли, що Сонячна система є лише крихітною частиною значно більшого угруповання: галактикою. І пізніше, що у Всесвіті містилося мільярди їх.

Характеристика Чумацького Шляху

Чумацький Шлях - це дуже розгалужена структура. Для встановлення відстані на цьому рівні потрібні інші одиниці вимірювання. Ось чому в літературі їх використовують:

- світловий рік - це відстань, яку світло проходить у вакуумі протягом одного року. Швидкість світла є постійною, а у вакуумі - 300 000 км / с. Ніщо у Всесвіті не рухається швидше.

- Парсек , скорочено ПК, еквівалентний 3,2616 світлових років, а кілопарсек - 1000 парсек або 3261,6 світлових років.

Форма Чумацького Шляху - така, що має спіральну спіраль діаметром близько 60 000 шт. Важко визначити точні межі, оскільки краї чітко не визначені, оскільки галактика має ореол зірок та міжзоряну речовину.

Малюнок 2. Концепція художника Чумацького Шляху, зроблена з теоретичних моделей та спостереження інших спіральних галактик. З центральної смуги проростають дві основні руки, які розгалужуються пізніше. Джерело: NASA.

Галактичний центр розташований у напрямку до сузір'я Стрільця, як зазначив астроном Харлоу Шеплі на початку 20 століття, перший оцінивши розмір галактичного диска.

Сонячна система, зі свого боку, перебуває в одному з цих спіральних вітрів: руці Оріона, на околиці галактики. Міжзоряний пил заважає нам бачити центр, однак на радіо та інфрачервоній частоті це можливо.

Завдяки їм відомо, що зірки там обертаються з великою швидкістю навколо надмасивної чорної діри, що еквівалентно приблизно 3,7 мільйонам сонячних мас.

Щодо походження Чумацького Шляху, космологи вважають, що він майже такий же старий, як Великий вибух, вибух, що породив весь Всесвіт.

Перші зірки, що утворили галактики, повинні були сформуватися приблизно через 100 мільйонів років пізніше. Ось чому космологи оцінюють його вік у 13,6 мільярда років (Великий вибух стався 13,8 мільярда років тому).

Вік Чумацького Шляху

Малюнок 3. Галактика UGC 12158 на 118 Мп від Землі схожа на те, як вважають вчені Чумацький Шлях. Він знаходиться в сузір'ї Пегаса. Зображення зроблено космічним телескопом Хаббл. Джерело: NASA через Wikimedia Commons.

Щоб встановити епоху Чумацького Шляху, астрономи шукають найдавніших зірок.

Вік зірок відомий завдяки їх світлу, яке надає інформацію про їх температуру та елементи, що її складають.

Зірки всередині мають ядерний реактор, для якого потрібен запас матеріалу. Цей матеріал спочатку є водень, найлегший елемент з усіх, який зливається в гелій. Зірка з великою кількістю водню молода, а бідна цим елементом - стара.

Аналізуючи світло зірки за допомогою спектроскопічних прийомів, можна дізнатися, яку кількість водню вона має, тому що кожен елемент поглинає певні довжини хвилі світла і випромінює інші.

Поглинені довжини хвиль відображаються в спектрі у вигляді темних ліній з характерним розташуванням. Це вказує на велику кількість відповідного елемента, і таким чином можна дізнатися, чи є у зірки багато водню, і приблизно оцінити її вік.

Тому вік Чумацького Шляху - це вік його найдавніших зірок плюс вік їх попередників, якщо такі є. А якщо вони були, вони мали б містити лише водень, гелій та літій, найлегші елементи.

Відомо, що найдавнішим зіркам Чумацького Шляху є щонайменше 13,5 мільярдів років, але всередині вони містять деякі важкі елементи, які не вдалося сплавити самостійно.

Це означає, що вони, мабуть, придбали їх у зірок-попередників, зірок першого покоління, життя яких було дуже коротким через велику масу і вибухнуло як наднові.

Додаючи ці епохи, космологи оцінюють, що 13,6 мільярдів років тому утворився Чумацький Шлях.

Частини Чумацького Шляху

Спіраль Чумацького Шляху має три чітко визначені області, які обертаються з різною швидкістю (чим ближче до центру, тим швидше обертання):

- Диск , область, яка рясна газом і пилом, який вимірює приблизно 40 000 шт. В довжину і 2000 шт. В товщину. Більшість зірок в галактиці є там, майже всі дуже гарячі і нещодавно утворилися сині зірки.

- Цибулина - це сферичне потовщення навколо центру, над і під диском, радіусом 6000 шт. Цей регіон, на відміну від диска, є рідким пилом і газом, з давньою зоряною популяцією.

- Ореол , величезна слабка сфера, яка оточує галактику і центр якої збігається з центром диска. Зірки тут скупчені в кульові скупчення, і, як у цибулини, тут мало міжзоряного матеріалу, тому популяція зірок також значною мірою стародавня.

Малюнок 4. Частини Чумацького Шляху Сонце, розташоване в одному з його обіймів, здійснює різні рухи, крім руху навколо галактичного центру. PNG / PSG - напрямки галактичного північного та південного полюсів. Джерело: Wikimedia Commons.

Спіральна структура

Чумацький Шлях має форму спіральної спіралі. Астрономи досі не знають, чому матерія галактики влаштована таким чином. Не всі спіральні галактики мають бруски, і багато хто навіть не спіралі, а скоріше еліптичні.

Малюнок 5. Спіральна структура Чумацького Шляху, видно безпосередньо зверху. Сонце - жовта точка на руці Оріона (Орі). Назви зброї відповідають сузір’ям і скорочуються. Джерело: Wikimedia Commons. Користувач: Rursus / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Одна з теорій полягає в тому, що зміни щільності речовини можуть поширюватися в просторі, подібно до пульсацій у ставку, коли це кидається камінь. Це так звана теорія хвильової щільності, але вона не єдина, що було запропоновано пояснити наявність спіральних кронштейнів.

Компоненти

Супутникові галактики

Є кілька менших галактик, які супроводжують Чумацький Шлях, найвідомішою з яких є Магелланові Хмари.

Малюнок 6. Велика магелланова хмара. Джерело: Wikimedia Commons.

Нещодавно було знайдено карликову галактику Стрільця та ще одну, на якій вчені досі не можуть погодитись, чи це сама супутникова галактика чи частина Чумацького Шляху: карликова галактика Каніс Майор.

Можуть бути навіть інші супутникові галактики Чумацького Шляху, яких неможливо побачити з нашого місця, на одній із спіральних гілок. Потужна сила тяжіння Чумацького Шляху приваблює їх і напевно через мільйони років вони стануть його частиною.

Центральна чорна діра

Завдяки інфрачервоним телескопам астрономи змогли відстежувати рух зірок в околицях центру галактики.

Існує інтенсивне джерело рентгенівських променів, відоме як Sgr A (Saggitarius A), яке, як вважається, є надмасивною чорною дірою, яку всі галактики, включаючи нашу власну, мають у центрі.

Очікується, що чорна діра в Саггітарії А становить приблизно 4 мільйони сонячних мас. Від нього випливає сяйво - продукт міжзоряної речовини, який постійно впадає в нього. Іноді бурхливе сяйво вказує на те, що зірка увійшла в її інтер'єр.

Зірки

Пишність Чумацького Шляху обумовлена ​​зірками, які його заселяють: від 200 до 400 мільйонів. Наше Сонце - це середня зірка середнього віку, розташована в руці Оріона, в 7900 шт від галасливого галактичного центру.

Існує багато типів зірок, класифікованих за їх масою та температурою. Їх також класифікують за вмістом легких елементів, водню та гелію чи важчих елементів, які астрономи загалом називають металами.

Останні - це молодші зірки, які називаються населенням I, тоді як перші - старші і відомі як населення II.

У галактиках, як Чумацький Шлях, є зірки обох груп населення. У спіральних руках і в галактичному диску переважають населення II, а в ореолі та цибулині - населення I.

Планети

Донедавна єдиною зірковою системою з відомими планетами була Сонячна система. У ньому є два види планет; скелястих, таких як Земля та таких гігантів, як Юпітер.

Починаючи з 90-х років XX століття, планети були виявлені в інших зіркових системах: позасонячних планет або екзопланет.

Наразі відкрито понад 3000, і їх кількість не припиняється. Переважна більшість - планети жовського типу, тобто газові гіганти, але були знайдені деякі скельні, як Земля.

Міжзоряна матерія

Простір між зірками заповнений міжзоряним газом і пилом. Коли Чумацький Шлях спостерігається із Землі, видно лінії та більш темні ділянки, де рясніє газ та пил. Він складається переважно з легких елементів: водню та гелію, зі слідами важчих елементів.

Міжзоряна матерія відіграє фундаментальну роль у галактиці та у Всесвіті, оскільки це сировина для зірок та планетарних систем.

Список літератури

1. CDS. Як ми знаємо вік Чумацького Шляху? Відновлено з: Cienciadesofa.com.
2. Кутнер, М. 2003. Астрономія: фізична перспектива. Cambridge University Press.
3. Космічне місце НАСА. Що таке супутникова галактика? Відновлено з: spaceplace.nasa.gov.
4. Pasachoff, J. 2007. Космос: Астрономія в новому тисячолітті. Третє видання. Томсон-Брукс / Коул.
5. Насіння, М. 2011. Основи астрономії. Сьоме видання. Cengage Learning.
6. Погляди Сонячної системи. Народження та утворення галактик. Відновлено з: solarviews.com.
7. Вікіпедія. Чумацький шлях. Відновлено: es. wikipedia.org.
8. Вікіпедія. Галактика Чумацького Шляху. Відновлено з: en.wikipedia.org.