Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.schools.keldysh.ru/school1413/astronom/NikLSite/galaktika/galaktika.htm
Дата изменения: Wed Apr 14 12:21:01 2004 Дата индексирования: Sat Dec 22 03:28:50 2007 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п р п р п р п р п р п р п р п р п р п |
Основываясь
на результатах своих подсчетов, Гершель предпринял по-пытку определить размеры
Галактики. Он заключил, что наша звездная сис-тема имеет конечные размеры
и об-разует своего рода толстый диск: в плоскости Млечного Пути она про-стирается
на расстояние не более 850 единиц, а в перпендикулярном на-правлении - на
200 единиц, если принять за единицу расстояние до Си-риуса. По современной
шкале рассто-яний это соответствует 7300 х 1700 световых лет.
Эта оценка в целом, верно, отражает структуру Млечного Пути, хотя она весьма
неточна. Дело в том, что кроме звезд в состав диска Галактики входят также
многочисленные газо-пылевые облака, которые ослабляют свет удаленных звезд.
Первые иссле-дователи Галактики не знали об этом поглощающем веществе и считали,
что они видят все ее звезды.
Истинные размеры Галактики бы-ли установлены только в XX в. Оказа-лось, что
она является значительно более плоским образованием, чем предполагали ранее.
Диаметр галак-тического диска превышает 100 тыс. световых лет, а толщина -
около 1000 световых лет. По внешнему виду Галактика напоминает чечевичное зерно
с утолщением посередине.
Из-за того, что Солнечная система находится практически в плоскости Галактики,
заполненной поглощаю-щей материей, очень многие детали строения Млечного Пути
скрыты от взгляда земного наблюдателя. Однако их можно изучать на примере других
галактик, сходных с нашей. Так, в 40-е гг. XX столетия, наблюдая галак-тику
М 31, больше известную как ту-манность Андромеды, немецкий ас-троном Вальтер
Бааде (в те годы он работал в США) заметил, что плоский линза образный диск
этой огромной галактики погружен в более разрежен-ное звездное облако сферической
формы - гало. Поскольку туманность Андромеды очень похожа на нашу Га-лактику,
Бааде предположил, что по-добная структура имеется и у Млечно-го Пути. Звезды
галактического диска были названы населением I типа, а звезды гало (или сферической
соста-вляющей) - населением II типа.
Как показывают современные ис-следования, два вида звездного насе-ления отличаются
не только про-странственным положением, но и характером движения, а также хими-ческим
составом. Эти особенности связаны в первую очередь с различ-ным происхождением
диска и сфери-ческой составляющей.
ГАЛО. Границы нашей Галактики определяются размерами гало. Ра-диус гало значительно
больше разме-ров диска и по некоторым данным достигает нескольких сот тысяч
све-товых лет. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического
диска.
Состоит гало в основном из очень старых, неярких мало массивных звезд. Они
встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут включать
в себя более миллиона звезд. Возраст населения сферической составляющей Галакти-ки
превышает 12 млрд. лет. Его обыч-но принимают за возраст самой Га-лактики.
Характерной
особенностью звезд гало является чрезвычайно малая до-ля в них тяжелых химических
эле-ментов. Звезды, образующие шаровые скопления, содержат
металлов в сот-ни раз меньше, чем Солнце.
Звезды сферической составляю-щей концентрируются к центру Га-лактики. Центральная,
наиболее плот-ная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от
центра Галак-тики называется балдж (в переводе с английского 'утолщение').
Звезды и звездные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень
вытянутым орбитам. Из-за того, что вращение отдельных звезд происходит почти
беспорядочно (т. е. скорости соседних звезд могут иметь самые различные направления),
гало в целом вращается очень медленно.
ДИСК. По сравнению с гало диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения
не одинакова на раз-личных расстояниях от центра. Она быстро возрастает от
нуля в центре до 200-240 км/с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него,
затем не-сколько уменьшается, снова возраста-ет примерно до того же значения
и далее
остается почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска позволило
оценить его массу. Оказалось, что она в 150 млрд. раз больше массы Солнца.
Население диска очень сильно от-личается от населения гало. Вблизи плоскости
диска концентрируются молодые звезды и звездные скопле-ния, возраст которых
не превышает нескольких миллиардов лет. Они об-разуют так называемую плоскую
со-ставляющую. Среди них очень много ярких и горячих звезд.
Газ в диске Галактики также сосре-доточен в основном вблизи его пло-скости.
Он распределен неравномер-но, образуя многочисленные газовые облака - от
гигантских неоднород-ных по структуре сверх облаков про-тяженностью несколько
тысяч свето-вых
лет до маленьких облачков размерами не больше парсека.
Основным химическим элемен-том в нашей Галактике является водо-род. Приблизительно
на 1/4 она со-стоит из гелия. По сравнению с этими двумя элементами остальные
при-сутствуют в очень небольших количе-ствах. В среднем химический состав
звезд и газа в диске почти такой же, как у Солнца.
ЯДРО.
Одной из самых интересных областей Галактики считается ее центр, или ядро,
расположенное в направлении созвездия Стрельца. Ви-димое излучение центральных
обла-стей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи.
Поэтому его начали изу-чать только после создания прием-ников инфракрасного
и радиоизлуче-ния, которое поглощается в меньшей степени.
Для центральных областей Галак-тики характерна сильная концентра-ция звезд:
в каждом кубическом пар-секе вблизи центра их содержатся многие тысячи. Расстояния
между звездами в десятки и сотни раз мень-ше, чем в окрестностях Солнца.
Если бы мы жили на планете около звез-ды, находящейся вблизи ядра Галак-тики,
то
на небе были бы видны десятки звезд, по яркости сопостави-мых с Луной, и
многие тысячи более ярких, чем самые яркие звезды наше-го неба.
Помимо большого количества звезд в центральной области Галакти-ки наблюдается
околоядерный газо-вый диск, состоящий преимуществен-но из молекулярного водорода.
Его радиус превышает 1000 световых лет. Ближе к центру отмечаются области
ионизованного водорода и много-численные источники инфракрас-ного излучения,
свидетельствующие
о происходящем там звездообразова-нии. В самом центре Галактики пред-полагается
существование массивно-го компактного объекта - черной дыры массой около
миллиона масс Солнца. В центре находится также яр-кий радиоисточник Стрелец
А, про-исхождение
которого связывают с ак-тивностью ядра.
СПИРАЛЬНЫЕ ВЕТВИ. Одним из наи-более заметных образований в дисках галактик,
подобных нашей, являются спиральные ветви (или рукава). Они и дали название
этому типу объек-тов - спиральные галактики. Спи-ральная структура в нашей
Галактике очень хорошо развита. Вдоль рукавов в основном сосредоточены самые
молодые звезды, многие рассеянные звездные скопления и ассоциации, а также
цепочки плотных облаков меж звездного газа, в которых продолжа-ют образовываться
звезды. В спираль-ных ветвях находится большое коли-чество переменных и вспыхивающих
звезд, в них чаще всего наблюдаются взрывы некоторых типов сверхно-вых. В
отличие от гало, где какие-ли-бо проявления звездной активности чрезвычайно
редки,
в ветвях продол-жается бурная жизнь, связанная с не-прерывным переходом вещества
из межзвездного пространства в звезды и обратно. Галактическое магнитное
поле, пронизывающее весь газовый диск, также сосредоточено главным образом
в спиралях.
Спиральные рукава Млечного Пу-ти в значительной степени скрыты от нас поглощающей
материей. Под-робное их исследование началось после появления радиотелескопов.
Они позволили изучать структуру Галактики по наблюдениям радиоизлучения атомов
межзвездного водорода, концентрирующегося вдоль Длинных спиралей. По современ-ным
представлениям, спиральные Рукава связаны с волнами сжатия, распространяющимися
по диску га-лактики. Проходя через области сжа-тия, вещество диска уплотняется,
а образование звезд из газа становит-ся более интенсивным. Причины возникновения
в дисках спираль-ных галактик такой своеобразной волновой структуры не вполне
ясны. Над этой проблемой работают мно-гие астрофизики.