Наша Галактика

Наша Галактика представляет гигантскую звездную систему, состоящую из сотни миллиардов звезд, в число которых входит и Солнце. Звезды галактики образуют плоский диск с шарообразным утолщением в центре. Поперечник диска около 30 кПк (Пк - "параллакс и секунда" - это расстояние, на которое нужно удалиться, чтобы полудиамстр земной орбиты был бы виден в одну угловую секунду. 1 Пк = 3,6 св.года, 1 св.год = 9,5 блн.км. До Сириуса 8,7 св.года). Утолщение диска около 4 кПк. Диск окружен звездным сферическим гало радиус которого не меньше 20 кПк. От центральной области галактики к периферии диска отходят спиральные ветви, в которых преимущественно концентрируется газ и наиболее яркие звезды. В соответствии с этой структурой гашу галактику относят к классу спиральных. Предположительно, она окружена обширной короной. Масса галактики, в пределах объема радиусом 15 кПк, около 15*10¹⁰ масс Солнца. Масса короны около 10¹² масс Солнца. Наша Солнечная система находится далеко (~10 кПк) от центра галактики, ближе к краю диска. На расстоянии около 20 Пк над его плоскостью. Земной наблюдатель видит диск "с ребра" и огромное количество удаленных звезд сливаются для него в одну святящуюся полосу, которая наблюдается на ночном небе и называется Млечный путь. Пространственная концентрация звезд в галактике соответствует примерно 1 звезде на 10³ Пк. В центральной области галактики эта концентрация в 10⁶ раз больше. Звездный состав галактики очень разнообразен. Отдельные группы звезд сильно отличаются друг от друга возрастом, химическим составом, характером орбит. В основных подсистемах (в диске и гало) выделяют несколько населении звезд, т.е. групп звезд, имеющих близкий возраст, сходные физические и кинематические характеристики. К населению диска относится большая часть наблюдаемых объектов галактики; звезды с нормальным содержанием химических элементов, большая часть звезд-гигантов, белые карлики, планетарные туманности. Возраст этих объектов порядка нескольких миллиардов лет. Более молодое население диска (100 тыс. лет), часто связанное со спиральными ветвями, выделяет так называемую плоскую подсистему, это молодые горячие звезды, их скопления и ассоциации, долгопериодические цефеиды, новые и сверхновые звезды, а также газ, пыль, зоны ионизированного водорода, пульсары, многие галактические источники рентгеновского, инфракрасного и гамма-излучении. Диск галактики вращается с большой скоростью, на расстоянии 10 кПк от ядра, скорость вращения около 250 км/сек. Дисперсия скоростей звезд диска не превышает нескольких десятков км/сек, причем более старое население имеет большую дисперсию скоростей. Население гало включает шаровые звездные скопления, субкарлики, переменные звезды типа RR - мира с дефицитом тяжелых элементов. Это старое население галактики и его возраст около 15 млрд. лет. Гало вращается очень медленно, а дисперсия скоростей звезд в нем достигает сотни км/сек. В центре галактики обнаружены плотности горячего газа, расширяющегося со скоростью 200 км/сек. Это говорит о том, что ядро активно и оно имеет размеры около 15х20 Пк. Ядро окружено газовым диском, диаметром около 1600 Пк. В центре ядра прослеживается уплотнение, диаметром около 1 Пк (ядрышко), В центре ядрышка находится звездообразный объект, который является мощным участником радиоизлучения (созвездия Стрелец-А). Природа ядра галактики еще окончательно не выяснена. В галактике есть зона, где скорость вращения газа и спирального узора совпадают. Это так называемая "зона коротации". Она представляет собой узкий тор с радиусом около 250 Пк и центром на расстоянии около 10 кПк от центра галактики. Солнечная система находится в зоне каратации, между рукавами Персея и Стрельца и движется по направлению к рукаву Персея. Скорость Солнечной системы 400 км/сек в сторону созвездия Льва. Эта скорость относительно реликтовому фону излучения. Скорость движения Галактики примерно 600 км/сек. Время жизни Солнечной системы около 4,6 млрд. лет, по порядку величины равно времени, которое она проводит между рукавами. В спиральных ветвях происходят вспышки сверхновых звезд, так что "спокойная" жизнь Солнца и планет началась в то время, когда Солнце покинуло место своего рождения (рукав Стрельца) и вышло в пространство между спиральными рукавами. Теория спиральной структуры хорошо объясняет ряд физических явлений, однако пока остается нерешенным вопрос о "генераторе" спиральной волны. Вблизи Земли наблюдаются заряженные частицы очень высоких энергий (до 10²¹ эВ), так называемые "космические лучи". В них впервые были обнаружены позитроны, мезоны, гипероны. Космические лучи приходят к Земле примерно в одинаковых количествах частиц (1 частица на 1 см²/сек). Галактика заполнена космическими лучами, основная доля энергии которых приходится на протоны и электроны. Анализ данных показал, что космические лучи имеют галактическую природу. Они генерируются в ядре галактики и при вспышках сверхновых звезд, а удерживаются в галактике ее магнитным полем. Обнаружено радиоизлучение галактики. В радиодиапазоне, как правило, излучают облака ионизированного водорода. Методы радиоастрономии оказываются наиболее эффективными при излучении межзвездной среды.