Наша Галактика – Чумацький Шлях

Галактика – це гравітаційно пов’язана система зірок, зоряних скупчень, міжзоряного газу, пилу і темної матерії.

Галактика Чумацький Шлях

Чумацький Шлях (також наша Галактика або просто Галактика з великої літери) – галактика, у якій знаходяться Земля, Сонячна система і всі окремі зірки, видимі неозброєним оком. Відноситься до спіральним галактик з перемичкою типу SBbc за класифікацією Габбла .

Чумацький Шлях разом з галактикою Андромеди (М31), галактикою Трикутника (М33) і більш ніж 40 карликовими галактиками-супутниками – своїми і Андромеди – утворюють Місцеву групу галактик, яка входить в Місцеве надскупчення (Надскупчення Діви), яке в свою чергу входить в суперкластер Ланіакея.

Чумацький Шлях видно з Землі як туманну білу смугу світла, шириною близько 30°, що пролягає через все нічне небо. Темні області в межах смуги, такі як Великий Провал і Вугільний Мішок, є областями, де міжзоряний пил блокує світло від далеких зірок. Область неба, яку Млечний Шлях затьмарює, називається Зоною уникання.

Чумацький Шлях має відносно низьку поверхневу яскравість. Його видимість може бути значно зменшена фонового світлом, такого як світлове забруднення або місячне світло.

Абсолютна зоряна величина нашої галактики становить −21,3m.

При спостереженні з Землі, видима область галактичної площі Чумацького Шляху займає область неба, яка включає 30 сузір’їв.

Площина галактики нахилена приблизно на 60° до екліптики (площини орбіти Землі).

Небесний екватор проходить в північй півкуліі через сузір’я Кассіопеї, а в півднній – через сузір’я Південний Хрест.

Українці здавна мали різні назви нашої галактики: Становище, Стан, Чумацький Шлях. Очевидно походження назви Чумацький шлях – україгці чумаки споконвіку їздили в Крим по сіль, і це – начебто сіль , що висипалась з чумацьких возів на шлях.

Чумацький Шлях в цілому рухається зі швидкістю приблизно 600 км / с відносно позагалактичних систем відліку.

Найстаріші зірки в Чумацькому Шляху майже так само старі, як і сам Всесвіт, і тому, ймовірно, утворилися незабаром після темних століть від Великого вибуху.

Розміри галактики Чумацький шлях

Чумацький Шлях – це галактика з діаметром диску від 150 000 до 200 000 світлових років, оцінка середньої товщини диску близько 1000 світлових років.

Кількість зірок галактики Чумацький шлях

За оцінками, Галактика Чумацький Шлях містить 100–400 мільярдів зірок і більше 100 мільярдів планет. Основна маса зірок розташована в формі плоского диска. У Галактиці також є від 25 до 100 мільярдів коричневих карликів.

Галактичний диск галактики Чумацький шлях

За оцінками , галактичний диск має діаметр близько 100 000 світлових років. У порівнянні з гало, диск обертається помітно швидше. Вивчення особливостей обертання диска дозволило оцінити його масу в 150 млрд. мас Сонця.

Поблизу площини диска концентруються молоді зірки і зоряні скупчення, вік яких не перевищує декількох мільярдів років. Вони утворюють так звану плоску складову. Серед них дуже багато яскравих і гарячих зірок.

Газ в диску Галактики також зосереджений в основному поблизу його площини. Він розподілений нерівномірно, утворюючи численні газові хмари – від гігантських неоднорідних за структурою хмар, протяжністю понад декілька тисяч світлових років, до невеликих хмар розмірами не більше парсека.

У зовнішніх областях Чумацького Шляху S-подібний зоряний диск викривлений у вигляді прогресивно скрученої спіральної структури.

Величина магнітного поля в диску Чумацького шляху знаходиться в діапазоні від 15 до 20 μG.

Маса галактики Чумацький шлях

Велика частина маси Галактики міститься не в зірках і міжзоряному газі, а в несвітних гало з темної матерії, тому точне визначити масу Чумацького Шляху досить складно.

У 2019, об’єднавши нові дані місій «Gaia» і «Hubble», астрономи визначили, що маса Чумацького Шляху, в радіусі 129 000 світлових років від центру Галактики, складає близько 1,5 ⋅1012 мас Сонця.

Вважається, що основну масу нашої галактики становить темна матерія, яка формує гало темної матерії масою приблизно 600 – 3000 мільярдів M☉. Гало темної матерії сконцентровано в напрямку центру галактики

Темна матерія в галактиці Чумацький шлях

Зірки і гази в заолежності від ло Галактичного Центру обертаюься з неодаковоюю швидкістю. Вона стрімко зростає від нуля в центрі до 200-240 км / с на відстані 2 тис. світлових років від Галактичного Центру , потім трохи зменшується, знову зростає приблизно до того ж значення і далі залишається майже незмінною.

Такі швидкості обертання суперечать законам кеплерівської динаміки і свідчить про те, що багато (близько 90%) маси Чумацького Шляху невидимі для телескопів, оскільки ні випромінюють, ні поглинаюь електромагнітне випромінювання. Цю гіпотезуючу масу називали “темною речовиною”.

Галактичний центр галактики Чумацький шлях

Галактичний центр – центральна область Галактики радіусом »1 кпк з відмінними від її інших частин характеристиками.

Галактичний центр знаходиться в напрямку сузір’я Стрільця ,  (α = 265°, δ = −29°),

Відстань від Сонця до центру Галактики 8,5 кілопарсек 2,62⋅1017 км, або 27 700 світлових років.

Для центральних ділянок Галактики характерна сильна концентрація зірок: в кожному кубічному парсек поблизу центру їх міститься багато тисяч.

Галактичний центр є інтенсивним радіоджерелом, відомим як Стрілець A *, який вважається надмасивним чорною дірою з масою 4,100 (± 0,034) мільйонів M☉, навколо якої, імовірно, обертається чорна діра середньої маси від 1000 до 10 000 M☉ і періодом обертання близько 100 років і кілька тисяч порівняно невеликих. Їх спільне гравітаційне дію на сусідні зірки змушує останні рухатися по незвичайним траєкторіям.

У 2016 році японські астрофізики повідомили про виявлення в Галактичному центрі другої гігантської чорної діри. Ця чорна діра знаходиться в 200 світлових роках від центру Чумацького Шляху. Спостережуваний астрономічний об’єкт з хмарою займає область простору діаметром 0,3 світлового року, а його маса становить 100 тисяч мас Сонця.

У 2018 році на основі даних спостережень рентгенівської космічної лабораторії Chandra в Галактичному центрі було виявлено 12 маломасивних рентгенівських подвійних систем, одним з компонентів яких з високою ймовірністю можуть бути чорні діри зоряної маси. Можливо, на відстані 1 пк (3,26 світлових року) від надмасивної чорної діри, яка пов’язана з компактним радіоджерелом Стрілець А *, може перебувати 10-20 тис. чорних дір.

Галактичний антицентр – це теоретична точка на небі, розташована прямо протилежно до центру галактики Чумацький шлях. Ця точка знаходиться в сузір’ї Візничого, а зірка Натх (β Тельця) і є яскравою зіркою, що знаходиться найближче до цієї точки.

Спіральні рукави галактики Чумацький шлях

Через гравітаційний вплив Галактичної перемички структура міжзоряного середовища і зірок у диску Чумацького Шляху організована на чотири спіральні рукави.

Спіральні рукави, як правило, містять більш високу щільність міжзоряного газу і пилу, ніж в середньому по Галактиці, а також більшу концентрацію зіркоутворення.

Галактичне магнітне поле зосереджене головним чином у рукавах.

Поза межами основних спіральних рукавів розташоване Зовнішнє Кільце або Кільце Єдинорога.

Воно складається із газу та зір, що були захоплені від інших галактик мільярди років тому

Галактична перемичка галактики Чумацький шлях

Оцінка її розміру та орієнтації пермички охоплюють від 1 до 5 кпк (3000–16000 св.р.) і 10-50 градусів відносно лінії між нашим Сонцем і центром галактики.

Вона складається переважно з червоних зірок, які вважаються дуже старими.

Перемичка оточена кільцем, званим «Кільцем в п’ять кілопарсек». Це кільце містить велику частину молекулярного водню Галактики і є активним регіоном зореутворення в нашій Галактиці.

Якщо вести спостереження з галактики Андромеди, то галактична перемичка Чумацького Шляху була б яскравою його частиною.

Гало галактики Чумацький шлях

Галактичне гало має сферичну форму, що виходить за межі галактики на 5-10 тисяч світлових років, і температуру близько 5⋅105 K .

Галактичний диск оточений сфероїдним гало, що складається зі старих зірок і кульових скупчень, 90% яких перебуває на відстані менше 100 000 світлових років від центру галактики. Однак останнім часом було знайдено кілька кульових скупчень, таких як Pal 4 і AM 1, що знаходяться на відстані більш ніж 200 000 світлових років від центру галактики.

Центр симетрії гало Чумацького Шляху збігається з центром галактичного диска. Складається гало в основному з дуже старих, неяскравих маломасивних зірок. Вони зустрічаються як поодинці, так і у вигляді кульових скупчень, які можуть мати до мільйона зірок. Вік населення сферичної складової Галактики перевищує 12 млрд років, його зазвичай вважають віком самої Галактики.

Газове гало галактики Чумацький шлях

На додаток до зоряного гало, рентгенівська обсерваторія Чандра, XMM-Newton, і Suzaku дали докази того, що існує газоподібне гало з великою кількістю гарячого газу.

Це гало простягається на сотні тисяч світлових років, набагато далі, ніж зоряне гало і близьке по відстані до Великих і Малих Магелланових Хмар. Маса цього гарячого гало майже еквівалентна масі самого Чумацького Шляху. [

Температура цього галогазу становить від 1 до 2,5 млн. К (1,8 .

Сонячна система в нашій Галактиці

Сонячна система розташована в радіусі 26,490 (± 100) світлових років від галактичного центру, на внутрішньому краю рукава Оріона, одній з спіралеподібних концентрацій газу і пилу. Сонце розташоване ближче до краю диску, ніж до його центру. 

Період обертання Чумацького шлязу становить близько 240 мільйонів років на радіусі Сонця. За весь час існування Земля облетіла навколо центра Галактики не більше 30 разів.

Швидкість обертання Сонця навколо центру Галактики майже збігається зі швидкістю хвилі ущільнення, що утворює спіральний рукав.  Загалом кутові швидкості спіральних рукавів і окремих зірок не збігаються. Єдине місце, де швидкості зір та спіральних рукавів збігаються — це так зване коротаційне коло, і саме на ньому розташоване Сонце.

Якби це не було так, то Сонячна ситема і наша планета неминуче потрапили б під потужне випромінювання, згубне для всього живого. при проходженні через рукава. оскільки у спіральних рукавах відбуваються бурхливі процеси, що генерують таке випромінювання. (див. Антропний принцип).

Зоряні скупчення

Зоряні скупчення – гравітаційно-зв’язані групи зірок, що мають спільне походження. Зоряні скупчення рухаються в полі тяжіння Галактики як єдине ціле.

Наднові в нашій Галактиці за останні 1000 років

НазваРік спостереженняВідстань від Землі, кпк
Lupus10061.4
3C58~11812.6
Kepler16044.2
Crab10542.0
Tycho15722.5
Cas F~16582.8

Глобули

Глобули – невеликі темні газово-пилові туманності, часто правильної сферич. форми, видимі на тлі світлих туманностей.

Міжзоряний вітер

Міжзоряний вітер – потік нейтральних атомів, що проникають в Сонячну систему з міжзоряного простору. Розподіл цих атомів в Сонячній системі вивчається шляхом реєстрації УФ-фону, що виникає при резонансному розсіянні сонячного випромінювання на частинках.

Чумацький Шлях

Top
ukUkrainian
en_GBEnglish ukUkrainian