АСТРОНОМІЯ - ДИТЯЧА ЕНЦИКЛОПЕДІЯ - ФОЛІО 2005

V

ГАЛАКТИКИ — ОСТРОВИ У ВСЕСВІТІ

Наша Галактика

На темному небі, особливо протягом серпневих ночей, ви можете спостерігати слабку смугу світла, що перетинає небо через сузір’я Стрільця, Лебедя, Персея, Оріона та деякі інші. Ця смуга нагадувала давнім грекам молочну ріку, за що її і стали називати «молочний шлях». На початку 1600-х Галілео Галілей довів, що світло цього «молочного шляху» йде від міріад окремих зірок. Разом ці зірки утворюють щось на зразок зоряної системи, яку ми тепер називаємо галактикою (від грецького galactos — молоко). Нашу Галактику ми й досі називаємо Молочний Шлях. Наші предки називали її Чумацьким Шляхом, оскільки нею, як путівником, керувалися чумаки, їдучи в Крим по сіль.

Сьогодні ми знаємо, що Молочний Шлях — це досить велика галактика, що включає в себе близько 100 мільярдів зірок. Вона є лише однією з десятків мільярдів галактик у межах Всесвіту, який ми можемо спостерігати.

Якщо б ми могли подивитися на наш Молочний Шлях з боку, то побачили б, що це — досить типова спіральна галактика: плоский диск із зірок з великим сферичним центральним ядром, красивими спіральними рукавами та слабким сферичним гало. Кілька сотень кульових зоряних скупчень обертаються навколо ядра, знаходячись у гало на відстанях десятків світлових років від центру Галактики.

Через те, що наша Галактика досить велика, вона своєю гравітацією впливає на менші, що знаходяться поблизу. Так, біля Молочного Шляху обертаються дві маленькі галактики — Велика та Мала Магелланові Хмари, що знаходяться від нас на відстані близько 150 000 світлових років.

Диск Галактики заповнений міжзоряним газом та пилом. Він заважає спостереженням, що призводить іноді до цікавих непорозумінь. Так, досить довгий час астрономи вважали, що Сонце знаходиться десь неподалік від центра Галактики. І тільки наприкінці 1920-их років було доведено, що це не так. Розрахунки показали, що кульові зоряні скупчення в гало Молочного Шляху обертаються навколо точки, яка лежить за тисячі світлових років від нас. Тепер ми знаємо, що Сонце знаходиться майже на «задвірках» Галактики — за 28 000 світлових років від її центру.

Проте головна складність у вивченні нашої Галактики полягає не в тому, що в ній багато пилу. Сучасні технології дозволяють вести спостереження в таких діапазонах електромагнітного випромінювання, яким пил не заважає. Основна наша проблема в тому, що ми... всередині! Намагатися уявити собі структуру з тієї позиції, в якій ми з вами мимоволі опинилися - це майже те ж саме, що намагатися намалювати ваш будинок, припустивши, що ви ніколи не виходили зі своєї кімнати! Так само, як вам було б значно легше намалювати сусідній будинок, що ви бачите з вікна, для астрономів зручніше вимірювати розміри та форми інших галактик, ніж дослідити нашу власну. Єдине, що ми можемо вивчати досить детально, це ті процеси, що проходять усередині Галактики. Для цього в нас є свої виняткові можливості.

Найближче до Сонячної системи розсіяне зоряне скупчення — це відомі Гіади з сузір’я нашої Галактики Тельця. На фоні зимового неба воно є дуже з красивим об’єктом для спостережень навіть у невеличкий бінокуляр. Гіади цілком справедливо визнають одним із найдивовижніших витворів природи

Наприклад, деякі регіони Галактики можуть бути більш чи менш сприятливими для зореутворення. Звичайною багатих на газ ділянках народження нових світил буде проходити значно активніше. Узагалі, у нашому найближчому оточенні ми можемо помітити майже всі ті можливі процеси, з якими вже знайомі.

Наше зоряне оточення є більш активним, ніж представники галактичного гало, і може характеризувати увесь галактичний диск. У радіусі 10 пк (33 світлових років) нам відомо близько 300 зірок. Більшість з них — слабкі зорі, що належать до спектрального класу М. Деякі представники, такі як Сіріус, Вега, Альтаїр та Фомальгаут — білі молоді зорі, яскравіші за Сонце.

Хмари гарячого газу в нашій Галактиці завжди є сусідами великих зірок. Гарячі масивні зірки живуть недовго і через це не встигають надто віддалитися від того місця, де вони народилися. Таким чином, здебільшого ми знаходимо їх у скупченнях біля тих молекулярних хмар, де вони сформувалися. Ці області дуже активні, і, до речі, вони є дуже красивими об’єктами для спостереження. Напевне, найвідомішою з таких газових туманностей є Велика Туманність Оріона, що знаходиться за 1 500 світлових років від «меча» в сузір’ї Оріона.

Різноманітність оточення та велика кількість об’єктів породжує питання: а як же все це рухається? У Молочному Шляху ми можемо спостерігати майже все: від хаосу серед зірок, що утворюють галактичне гало, до впорядкованого обертання в диску Галактики. Наприклад, орбіта нашого Сонця навколо центру Галактики має радіус 28 000 світлових років. За допомогою вимірювань швидкості руху Сонця відносно кульових зоряних скупчень, ми довідалися, що наша денна зірка обертається навколо галактичного центра зі швидкістю близько 220 км/с (це близько 800 000 км/год). Проте навіть за такої швидкості Сонцю знадобиться 230 мільйонів років для того, щоб зробити один повний оберт!

Центр Галактики Молочний Шлях лежить у напрямку на сузір’я Стрільця. При спостереженні неозброєним оком ця ділянка зоряного неба не являє собою нічого надзвичайного. Проте якщо б ми змогли прибрати увесь міжзоряний пил, що заважає нам дивитися, центральне галактичне ядро постало б перед нами у всій своїй красі і за блиском було б одним із найкрасивіших видовищ нічного неба!

Унікальні газопилові хмари в космосі.

Наприкінці 70-х років XX століття у світовому астрономічному співтоваристві з’явилася інформація про відкриття в міжзоряному просторі гігантської газопилової хмари.

Відповідно до оцінок учених, маса цієї хмари у трильйон разів перевищує масу Сонця! Це найбільша газопилова хмара, знайдена на теренах Всесвіту. А найяскравішою газопиловою хмарою в міжзоряному просторі є Велика Туманність Оріона. Маса надгарячого газу у хмарі перевищує масу Сонця у 300 разів. Розташована хмара на відстані приблизно 1 500 світлових років від Землі.

Однак напрямок на центр Молочного Шляху більш прозорий для радіо- та інфрачервоного випромінювання. Глибоко в центрі ми знаходимо хмари газу та величезне зоряне скупчення, що складається з кількох мільйонів зірок. У серці цього всього знаходиться дуже потужне джерело радіохвиль — воно має позначення Стрілець А* (скорочено Sgr А*). І треба сказати, що це джерело не схоже на жодне інше радіоджерело в нашій Галактиці.

Рух мас газу та зірок у Стрільці А* вказує нам на те, що цей об’єкт містить кілька мільйонів сонячних мас речовини в радіусі всього близько 3 світлових років! І цю величезну масу не можна пояснити ніяким зоряним скупченням. Багато хто з астрономів відтак підозрює, що в центрі джерела Стрілець А* знаходиться масивна чорна діра з масою приблизно 2,5 мільйона сонячних мас.

Ще кілька століть тому Молочний Шлях люди уявляли як смугу світла, що не гасне. Пізніше побачили його, як колосальне зібрання зірок. Тепер ми знаємо нашу Галактику, як складну динамічну систему. Які ще таємниці ховає для нас ця система?





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити