Дисциплина: Астрономия

Урок 31-32

Тема: « Млечный Путь и Галактика. Звездные скопления и ассоциации»

  Млечный Путь и Галактика

Характерной деталью звездного неба является Млечный Путь, в котором уже первые наблюдения с помощью телескопа позволили различить множество слабых звезд нашей Галактики. Как вы можете сами убедиться в любую ясную без лунную ночь, он простирается через все небо светлой белесо ватой полосой клочковатой формы.

Млечный путь тянется полосой по обоим небесным полушариям под наклоном около 63° к экватору, не имеет резких границ, обладает на разных участках различной шириной и яркостью.

Млечный путь – проекция Галактики на небесную сферу; Галактика – система небесных тел (главным образом, звезд), в которую входят и Солнце, и Солнечная система.

Большой круг, проходящий посередине вдоль всего Млечного пути, – галактический экватор, а образующая его плоскость – галактическая плоскость. Точки неба, равноудаленные на 90° от галактического экватора, - галактические полюсы.

Визуально по мере удаления в обе стороны от Млечного пути число звезд значительно сокращается, и меньше всего их находится вблизи галактических полюсов. Наибольшую яркость и насыщенность звездами Млечный путь имеет в направлении созвездия Тельца.

Млечный путь

Практически все объекты, которые видят на небе невооруженным глазом жители средних широт Северного полушария Земли, составляют единую систему небесных тел (главным образом звезд) — нашу Галактику. Из числа этих объектов в состав Галактики не входит лишь слабо заметное туманное пятно, видимое в созвездии Андромеды и напоминающее по форме пламя свечи, — туманность Андромеды.

Туманность Андромеды

Характерной деталью звездного неба является Млечный Путь, в котором уже первые наблюдения с помощью телескопа позволили различить множество слабых звезд нашей Галактики. Как вы можете сами убедиться в любую ясную без лунную ночь, он простирается через все небо светлой белесо ватой полосой клочковатой формы.

Идея о том, что Вселенная имеет «островную» структуру, неоднократно высказывалась в прошлом. Однако лишь в конце XVIIIв. Гершель предложил первую модель строения нашей Галактики. На основе подсчетов звезд в раз личных участках неба он установил, что их число по мере удаления от Млечного Пути резко убывает. По его расчетам, слабые звезды Млечного Пути вместе с остальными, более яркими образуют единую звездную систему, напоминающую по форме диск конечных размеров, диаметр которого более чем в 4 раза превышает его толщину.

Окончательное «открытие» нашей Галактики связано с обнаружением в 1923 г. в туманности Андромеды нескольких цефеид. Наблюдение цефеид позволило определить расстояние до нее и окончательно убедило ученых, что это не просто туманность, а другая, подобная нашей звездная система. Название «галактика» было дано всем туманностям, находящимся за пределами нашей Галактики. Согласно современным данным, эта галактика находится от нас на расстоянии немногим более 2 млн св. лет.

Успехи в исследовании нашей Галактики в значительной степени связаны с изучением туманности Андромеды и других галактик. Их сравнение с Галактикой позволило выявить многие черты ее строения. В частности, поскольку характеристики и число звезд, размеры и некоторые другие особенности строения нашей Галактики оказались сходными с данными, полученными для туманности Андромеды, естественно было предположить, что так же, как и эта галактика, наша имеет спиральные рукава. В последующем целенаправленные исследования подтвердили этот факт.

Наши знания о размерах, составе и структуре Галактики получены в основном за последние десятилетия благодаря использованию больших телескопов, которые позволили изучать слабые звезды и другие далекие объекты. Было определено, что в ее структуре прослеживается ядро и окружающие его две системы звезд: дискообразная и почти сферическая галактическая корона (гало). Первая включает значительное число звезд, концентрация которых возрастает по мере приближения к галактической плоскости. Менее многочисленные звезды второй имеют концентрацию к ядру. Млечный Путь, который образуют звезды диска, опоясывает небо вдоль большого круга, а это означает, что Солнечная система находится вблизи галактической плоскости. Диаметр нашей Галактики — около 100 тыс. св. лет (30 тыс. пк). Число звезд в ней — по разным оценкам — от 200 млрд до 1 трлн. Они составляют 98% общей массы Галактики, а оставшиеся 2% — межзвездное вещество в виде газа и пыли, при этом пыли примерно в 100 раз меньше, чем газа.

Исследования Галактики, проведенные во второй половине XX в., позволили также выявить взаимосвязи звезд и межзвездного вещества, свидетельствующие о процессах эволюции, которые происходят в этой системе на протяжении миллионов и миллиардов лет. После того как выяснилось, что источником энергии звезд являются термоядерные реакции превращения водорода в гелий, стали возможными расчеты сроков их существования. Вычисления показали, что запасов водорода у наиболее ярких звезд хватит не более, чем на несколько десятков миллионов лет. Оказалось, что в Галактике сосуществуют как очень старые звезды, возраст которых приблизительно 15 млрд лет, так и очень молодые, возраст которых не превышает 100 тыс. лет. Стало очевидно, что образование звезд должно происходить постоянно, а эволюцию Галактики, по сути дела, можно считать историей происходящего в ней процесса звездообразования.