Каковы размеры нашей Галактики и куда она летит

Наша Галактика содержит более 100 миллиардов звезд. Диаметр диска Галактики — около 30 тысяч парсек (100 000 световых лет), а толщина — около 1000 световых лет.

Звезды внутри диска движутся по круговым траекториям вокруг центра Галактики, подобно тому, как планеты в Солнечной системе обращаются вокруг Солнца. Вращение Галактики происходит по часовой стрелке, если смотреть на Галактику со стороны ее северного полюса (находящегося в созвездии Волосы Вероники). Скорость вращения диска не одинакова на различных расстояниях от центра: она убывает по мере удаления от него.

Чем ближе к центру Галактики — тем выше плотность звезд. Если бы мы жили на планете около звезды, находящейся вблизи ядра Галактики, то на небе были бы видны десятки звезд, по яркости сопоставимых с Луной.

Однако Солнце находится очень далеко от центра Галактики, можно сказать — на ее окраине, на расстоянии около 26 тыс. световых лет (8,5 тысяч парсек), вблизи плоскости галактики. Оно расположено в рукаве Ориона, соединенном с двумя более крупными рукавами — внутренним рукавом Стрельца и внешним Рукавом Персея.

Как наша цивилизация узнала про Галактику

Галилео Галилей – итальянский математик, физик, астроном, оказавший огромное влияние на развитие науки о звездах. Еще в начале XVII века он соорудил телескоп, который включал в себя выпуклый объектив и вогнутый окуляр. Этот телескоп позволял добиться трехкратного увеличения. Вскоре более усовершенствованный телескоп Галилея давал 32-кратное увеличение. Примечательно, что название увеличительного аппарата «телескоп» ввел в научный обиход именно Галилей.

Наблюдения в телескоп показали, что Луна покрыта возвышенностями и кратерами. Ученый объяснил происхождение так называемого пепельного света Луны, либрацию, обнаружил наличие спутников Юпитера.

Также он доказал, что Млечный Путь – это множество звезд. Однако наблюдения Галилея не прояснили происхождения нашей галактики и самого главного: являются ли они подобными Солнцу.

Английский ученый У. Гершель в 18 веке занялся подсчетом звезд на ночном небе. Он обнаружил большой круг, которому дано наименование «галактический экватор», разделяющий видимую часть небесной сферы на 2 равные части. В нем количество звезд было максимальным. Оказалось также, что количество светил увеличивается по мере приближения того или иного участка неба к «галактическому экватору». Так удалось доказать, что все космические тела, доступные наблюдателю, образуют одну большую систему, которая является сплюснутой к экваториальной зоне.

Что мы знаем о галактике Млечный Путь

Начнем с массы Млечного Пути. Млечный Путь настолько массивен, что мы дадим ему свою единицу измерения массы довольно большую саму по себе: массу Солнца. Если принять во внимание все звезды, пыль, газ и огромное количество темной материи, которые в ореоле окружают нашу галактику, это составит около 3 триллионов масс Солнца, по самым последним оценкам на момент написания статьи. По предыдущим оценкам озвучивалась цифра более 1 трлн. солнечных масс. На темную материю припадает около 90% этой массы, то есть это материя, которая не поддается его гравитационной силе.

Естественно, Млечный Путь – это не только темная материя – там есть много пыли, газа и звезд, заполняющих галактическое пространство. В Млечном Пути число звезд оценивают примерно в 200…400 млрд., хотя мы можем видеть невооруженным глазом лишь около 5000…8000 этих звезд, и лишь около 2500 из них можно увидеть в конкретный момент времени с Земли.

В состав Галактики входят:

1 — звезды (одиночные, кратные, в шаровых и рассеянных скоплениях),

2 — межзвездный газ (атомарный, молекулярный водород, другие газы и в числе их сложные химические соединения, включая органические),

3 — пыль (размеры пылинок 10^-5 — 10^-4 см), собранная вместе с газом в облака,

4 — потоки космических лучей, управляемые и удерживаемые магнитным полем Галактики

5 — планеты с их спутниками, метеороиды и кометы (по крайней мере, всё это имеется в окрестности Солнца).

В Галактике выделяют две подсистемы: диск и гало. К гало относят шаровые скопления, звезды — субкарлики, выделяющиеся большими скоростями и низким (по сравнению с другими звёздами) содержанием элементов тяжелее гелия, а также некоторые другие объекты и, в том числе, особые типы переменных звёзд. Считается, что в гало входят наиболее старые образования Галактики; их возраст обычно не меньше 10 млрд. лет. К диску относят остальные звезды, а также рассеянные скопления и межзвездные газопылевые облака. Эта грубая картина была со временем уточнена: диск и гало были разбиты на промежуточные, более молодые и более старые составляющие. Солнце принадлежит к старой составляющей диска.

Строение нашей галактики

Наша галактика (Млечный путь) представляет собой спиральный диск с четырьмя закрученными рукавами и с центральным шаровидным утолщением.

Толщина диска около 500 св. лет (за такой интервал времени свет пересечет его). Радиус рукавов равен примерно 50 000 св. лет. Центральное утолщение Млечного пути имеет диаметр в 3 000 св. лет и окружено роем (иногда используют термин гало) из примерно 200 шаровых звездных скоплений.

Диск Галактики 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.

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.

Черная полоса, которую мы видим ночью вдоль Млечного пути (и на фотографиях некоторых других галактик), свидетельствует, что межзвездное пространство в Галактике заполнено гигантскими газопылевыми облаками, поглощающими видимое излучение, но прозрачными для радиоволн и инфракрасного излучения. Именно на основании данных радиоастрономии и спутниковых наблюдений в ИК – диапазоне была установлена четырехрукавная структура нашей галактики и то, что Солнце располагается на расстоянии 25 000 св. лет от центральной части. Один оборот вокруг центра Галактики Солнце совершает примерно за 200 млн. лет, за время его существования оно около 25 раз успело обойти центр Млечного пути. Можно образно сказать, что Солнцу 25 галактических лет!

В самом центре нашей галактики зарегистрирован источник с экстремально большим энерговыделением. Имея сравнительно небольшие размеры (порядка размеров Солнечной системы), он обладает массой в миллион раз большей, чем Солнце, и светит в широком диапазоне излучений в 100 млн. раз интенсивней. Первая гипотеза о природе такого источника связывала его со вспышкой звездообразования «молодых» звезд. В настоящее время более вероятной причиной считают Черную дыру, образовавшуюся в самом «сердце» Млечного пути. Середина этого ядра расположена в созвездии Стрельца.

Галактика Млечный Путь и что ее окружает

С момента Большого взрыва и образования космоса все в нем постоянно движется. Некогда ученые предполагали, что Млечный путь – это и есть вся Вселенная, и что за его границами нет ничего.

С использованием современных телескопов удалось пролить свет на вопрос, что же окружает нашу галактику. Ее «соседями» являются объекты Местной группы, крупнейшее из которых – туманность Андромеды. Несколько дальше находится туманность Треугольника. Вокруг них находятся спутники – карликовые скопления.

В Местной группе также находятся эллиптические и неправильные галактики. Все они расположены в определенных созвездиях.

Столкновение Млечного пути и Андромеды

Млечный путь не только вращается. Любой космический объект во Вселенной движется по собственной заданной траектории. Согласно расчетам, примерно через 4 миллиарда лет наш космический дом столкнется с туманностью Андромеды. Оба объекта сближаются со скоростью 120 км/с. Интересно, что для наблюдателя из этой галактики Земля находилась бы в созвездии Малого Пса.

Проявления самого столкновения будут происходить медленно и неизвестно смогут ли быть замечены земными наблюдателями. Практически исключено любое непосредственное воздействие этого космического события на Солнце.

Вероятно, что Солнечная система может быть целиком отброшена из новообразованной галактики. Так она станет межгалактическим объектом. Для Солнечной системы это не вызовет никаких негативных моментов. Разве что для земного наблюдателя поменяется звездное небо: оно не будет таким красивым. Изменятся и созвездия Млечного Пути. Не будет никаких последствий и для всего живого, ведь от космического излучения хорошо защищает земная атмосфера. Для жизни гораздо более важна эволюция Солнца.