Парадокси чумацького шляху

Вступайте в групу, залишайте свої коментарі

Парадокси чумацького шляху

Ця дивовижна небесна річка, сяюча трохи блідим світлом і простягнулася по величезній території небосхилу, завжди зачаровувала людей, які в ясні ночі відривали очі від землі і вдивлялися в безмежні простори космосу.

Старовинні люди по-різному іменував цей таємничий світиться пояс. Одні народи його називали Дорогий Богів, інші - Зоряним Мостом, провідним в райські кущі, треті - чарівної Небесної Рікою, наповненою божественним молоком, що дарує безсмертя. З цієї причини йому поклонялися, в його честь будували храми та інші культові споруди.

Жителі ж античної Греції назвали Чумацький Шлях "Galaxias kyklos", що в перекладі з грецького означає "молочний коло". До речі, від грецького назви Чумацького Шляху і відбувається добре знайоме нам слово "галактика".

Дивлячись на майже однорідну і безкрайню арку Чумацького Шляху і розкидані поодинці зірки, відразу виникає кілька питань. Наприклад: що ж являє собою Чумацький Шлях? Чому він світиться, та до того ж світиться неоднорідне? Чому спочатку ллється по одному широкому руслу, а потім раптом розділяється на два рукави?

Ці питання з'явилися у людей науки вже більше двох тисяч років тому. Так, намагаючись розгадати таємницю Чумацького Шляху, великий давньогрецький Платон називав його швом, який з'єднує в одне ціле небесні півкулі. Два інших античних філософа - Демокріт і Анаксагор - вважали, що його висвітлюють зірки, а Аристотель в свою чергу стверджував, що його світіння пов'язане з світяться парами, що виходять від Місяця.

Дуже оригінальне і сміливе припущення висунув римський поет Марк Манілій: він висловив думку, що Чумацький Шлях - це сяйво безлічі маленьких зірок. І, як з'ясувалося пізніше, поет був дуже близький до істини ...

Пройшли багато століть, перш ніж Чумацький Шлях нарешті, став відкривати астрономам свої перші таємниці.

І сталося це, можна сказати, вперше в 1610 році. Саме тоді, більше чотирьох століть назад, великий Галілео Галілей, направивши на Чумацький Шлях свій перший телескоп, побачив у ньому "неосяжне скопище зірок", які для неозброєного погляду здавалися суцільний білястої стрічкою.

Дивлячись на цю дивовижну річку світла, Галілей зрозумів, що сітчаста і навіть клочковатая структура Чумацького Шляху пов'язана з тим, що він складається з безлічі зоряних скупчень і темних хмар. Саме їх комбінація і створює ту неповторну картину Чумацького Шляху, яка бачиться земного спостерігача.

Але ось чому зірки зібрані в довгу і вузьку стрічку, відповісти в той далекий час ніхто не міг.

У наступному столітті дослідження Чумацького Шляху чимало часу присвятив видатний англійський астроном Вільям Гершель. І хоча він був музикантом і композитором, проте в астрономії зробив стільки відкриттів, яких би з лишком вистачило на добру дюжину вчених мужів.

Що ж стосується Чумацького Шляху, то Гершель, спираючись на свої спостереження, зробив висновок, що це свого роду зоряний острів у Всесвіті, в якому знаходиться і наше Сонце.

Цю свою гіпотезу астроном навіть зобразив у вигляді схематичного малюнка, з якого випливає, що наша зоряна система являє собою витягнуту структуру неправильної форми, схожу на величезний жорно. А так як цей жорно охоплює наш світ по всьому колу, то, отже, всередині цього зоряного кільця знаходиться Сонце, розташоване ближче до його центральної області.

Саме ця картина, зображена Гершелем на малюнку, панувала в умах учених практично до середини минулого століття.

Зруйнував це стале уявлення американський астрофізик Харлоу Шеплі, який займався вивченням кульових зоряних скупчень. Дослідник встановив, що вони завжди знаходяться поблизу галактичних ядер. Далі Шеплі припустив, що якщо процеси і явища у Всесвіті підкоряються єдиним законам, то вони діють і в нашій Галактиці. Прийнявши ці положення за відправні точки, вчений знайшов в її кульових скупченнях цефеїди і визначив відстань до них. І, всупереч теорії Гершеля, Сонце виявилося розташованим аж ніяк не в центрі Чумацького Шляху, а на його периферії, в свого роду зоряної провінції, на відстані в 25 тисяч світлових років від його центральній області.

Подальше вивчення Чумацького Шляху принесло багато цікавих фактів. Так, з'ясувалося, що він, як і інші зоряні скупчення, має ядро, з якого витягуються спіралеподібні гілки.

Саме вони для нас і видно у вигляді світлої смуги Чумацького Шляху, тільки, правда, бачимо ми все це зсередини. Але оскільки ці розгалуження проектуються одне на інше, розібратися, скільки їх і як вони влаштовані, практично неможливо.

Цікаву загадку задало і сяйво в нашій Галактиці, побачити яке в ній неможливо. Але ж ядра інших галактичних систем сяють, причому досить яскраво. У зв'язку з цим з'явилося Зухвале припущення, що у нашої Галактики немає ядра.

Але і цей парадокс Чумацького Шляху вдалося розгадати. А допомогло астрономам це зробити одне спостереження: вони помітили, що в спіральних туманностях, до яких відноситься і Чумацький Шлях, чітко помітна темна прошарок. Виявилося, що це - скупчення міжзоряних газу і пилу.

А оскільки наша Сонячна система знаходиться саме в тій області Галактики, в якій величезні темні хмари закривають її центр, тому земний спостерігач і не бачить ядра Чумацького Шляху.

Ці відкриття дозволили відповісти ще на одне цікаве запитання: які сили змушують Чумацький Шлях розділятися на два рукави? Виявилося, що ними є ті ж гігантські хмари пилу, які не дозволяють побачити ядро ​​Галактики. Насправді ж за стіною з пилу виблискують мільярди зірок, і якби це хмара було відсутнє, жителі Землі змогли б спостерігати сяючий еліпсоїд незліченних зірок ядра Галактики, який займав би на небосхилі площа, рівну сотні лун.

І все ж про будову спіральних гілок Чумацького Шляху вчені знають мало. Особливо в порівнянні з тими відомостями, які їм відомі про інші об'єкти світобудови.

На сьогоднішній день відомо, що наша Галактика - це гігантська зоряна система дисковидной форми, що включає сотні мільярдів зірок. Всі зірки, які сяють над нами в ясну ніч, знаходяться в межах нашої Галактики. І якби ми змогли поглянути на Чумацький Шлях з боку, ми побачили б, що летить в просторі зоряний місто у вигляді тарілки діаметром в 100 тисяч світлових років. В її центрі ми помітили б потовщення діаметром 20 тисяч світлових років, від якого в простір йдуть велетенські спіральні гілки.

Втім, слід сказати, що форма нашої Галактики не зовсім дисковидная. І зумовлено це тим, що вона оточена хмарою розрідженого речовини, радіус якого приблизно 150 тисяч світлових років.

У той же час саме завдяки наявності в площині Галактики величезної кількості пилу і газу там і народжується зоряна "молодь". Відбувається це за рахунок конденсації цієї речовини. Потім з часом юні зірки "роздмухують" ці хмари і стають видимими.

галактичний центр

А тепер настала черга звернути більш пильну увагу на центр нашої Галактики, який являє собою ділянку простору радіусом близько 1000 парсеків. Загострити ж увагу на галактичному центрі нас змушують ті його властивості, які відсутні в інших областях Чумацького Шляху.

Головною ж особливістю галактичного центру є той факт, що в ньому і донині відбуваються процеси утворення зірок, а також знаходиться ядро, яке колись поклало початок конденсації нашої зоряної системи. Це, якщо говорити мовою біології, стовбурова клітина Галактики і одночасно "космічна лабораторія".

Координати ж цього центру такі: він розташований в 10 кілопарсек від Сонячної системи, в напрямку сузір'я Стрільця. Вище вже говорилося, що в галактичному просторі знаходиться величезна кількість міжзоряного пилу, і тому світловий потік, що виходить із центру Чумацького Шляху, послаблюється на 30 зоряних величин, або в трильйон разів. З цієї причини його неможливо побачити за допомогою оптичних телескопів. Зате його можна спостерігати в радіодіапазоні, а також в інфрачервоних, рентгенівських і гамма променях.

З найбільш характерних особливостей галактичного центру можна назвати кілька. Так, в ньому знаходиться гігантське скупчення зірок, які сконцентровані в структуру, близьку за формою до еліпсоїда обертання, співвідношення піввісь якого дорівнює приблизно 0,4.

Зірки на відстані від центру по своїх орбітах рухаються з величезними швидкостями - близько 270 кілометрів на секунду. Період же їх звернення дорівнює приблизно 24 мільйонам років.

На підставі цих даних можна розрахувати, що маса центрального зоряного скупчення - близько 10 мільярдів мас Сонця.

Значно змінюється і концентрація зірок у ядрі: від периферії до центру вона різко збільшується.

Від центру Чумацького Шляху відгалужуються спіралеподібні газові рукава, розтягуються в довжину до 3-4,5 тисячі парсеків. Вони одночасно обертаються навколо галактичного центру і розбігаються в сторони зі швидкістю близько 50 кілометрів на секунду.

Крім того, в цьому скупченні зірок було виявлено присутність газового диска. Його радіус досягає 700 парсек і маса - приблизно 100 мільйонів мас Сонця. Усередині цього диска знаходиться своєрідний інкубатор, в якому формуються зірки.

Майже що поруч з центром розташовано кільце, що складається з молекулярного водню. Його маса - близько 100 тисяч мас Сонця, а радіус - приблизно 150 парсек. Це кільце одночасно і обертається, і розширюється. Швидкість його обертання - 50 кілометрів на секунду, а швидкість розширення - 140 кілометрів на секунду.

Щільність газу в кільці, як і щільність зірок, розподілена настільки нерівномірно, що в деяких місцях знаходяться величезні газопилові хмари.

І Сові вже поруч з центром розміщено центральне пилові хмари, діаметр якого приблизно 30 парсек. У ньому постійно фіксуються спалахи випромінювання невідомої природи. Проте їх наявність свідчить про те, що в хмарі відбуваються активні процеси.

І можна сказати, що вже в самому центрі знаходиться, за мірками інших структур Чумацького Шляху дуже невеликий і компактний джерело нетеплового випромінювання Стрілець А: його радіус всього 0,0001 пса, зате температура - як мінімум 10 мільйонів градусів.

Для цього джерела характерно синхротронне випромінювання. До того ж воно іноді дуже швидко змінюється. Це єдине місце в Галактиці з таким джерелом випромінювання. Але в той же час такі джерела виявлені в ядрах інших галактик.

Виходячи з усіх цих фактів, можна припустити, що ядра галактик є центрами їх конденсації і місцем початкового формування зірок. І швидше за все саме там доживають свій вік найстаріші зірки. А в самому центрі ядра Галактики, ймовірно, знаходиться надмасивна чорна діра масою близько 3,7 мільйона мас Сонця.

НА ГОЛОВНУ ДО СПИСКУ НА ПОЧАТОК