ПОЗАГАЛАКТИЧНА АСТРОНОМІЯ - ЮРІЙ КУДРЯ 2016

РОЗДІЛ 1

МОЛОЧНИЙ ШЛЯХ

1.4. Сучасні дані про структуру і фізичні властивості Молочного Шляху

1.4.4. Спіральна структура

Достовірну кількість спіралей в нашій Галактиці остаточно не встановлено. У 1963 році В. Беккер з’ясував, що скупчення зір ранніх спектральних класів від О до В2 з околу Сонця концентруються у відрізках трьох спіральних рукавів з кутом закручування приблизно 25°. Скупчення зір пізніше встановлених класів не виявляє концентрування до цих рукавів. Оптичними спостереженнями підтверджено існування таких трьох відрізків: їх називають за сузір’ями, на які вони проектуються, — Персей, Оріон—Лебідь (чи Місцевого, Сонячного рукава, поблизу до якого знаходиться Сонце) та Стрілець—Кіль. За цефеїдами лише рукав у Стрільці—Кілі виділяється як область їхнього підвищеного концентрування, а до інших рукавів концентруються лише більш молоді, але небагато чисельні цефеїди з довшими періодами. Виявити ці два рукава тільки за цефеїдами неможливо, ймовірно, рукав Стрільця—Кіля є потужнішим за рукав Персея, а спостережуваний в оптичному діапазоні рукав Оріона— Лебедя з кутом закручування приблизно 20° є лише відгалуженням рукава Стрільця—Кіля

Існування рукавів Персея та Стрільця, окреслених за зорями, підтверджуються також даними просторового розподілу зон HII, пульсарів та нейтрального водню. Невиключено, що Галактика має більшу кількість рукавів. На сьогодні найбільш проаналізовано дворукавні моделі Галактики, розроблені Ліном та Марочником. У цих моделях не було підтверджено існування рукава Оріона; він не проявляється ні за зонами HII — пульсарами та нейтрального водню, ні за структурою поля швидкостей зір. Сонце у рамках цих моделей знаходиться між спіральними рукавами Персея і Стрільця; 4,6 млрд років тому воно залишило рукав Стрільця та за 3,4 млрд років має потрапити в рукав Персея (див. рис. 1.8). Сонце, перебуваючи приблизно на 10 пк вище від галактичної площини, в процесі орбітального обертання віддаляється від неї. Очікується, що максимальне підвищення над галактичною площиною становитиме 90 пк через 40—50 млн років.

Огляд неба, виконаний за допомогою космічного інфрачервоного телескопа Спітцера, поряд з радіо- та оптичними даними, скорегував сприйняття структури рукавів та переконливо засвідчив, що ми живемо у Галактиці з двома головними рукавами Щита—Центавра та Персея, які відходять з кінців центрального бара (перемички). Виявилося також, що місцевий рукав Оріона — насправді відріг (приярок, рос. — отрог, англ. найчастіше — spur, слід), як і рукав Стрільця — неосновний спіральний рукав (рис. 1.9).

Згідно з однією з гіпотез будови Молочного Шляху між центром Галактики та спіральними рукавами розташоване так зване газове кільце, яке містить до 109 мас Сонця пилу та газу та є місцем активного зореутворення. Спостерігають цю область у радіо та ІЧ-діапазонах. Точно встановити конфігурацію кільця складно: можливе місце знаходження — від 3 до 5 кпк. За альтернативною думкою кільце насправді є згрупованими внутрішніми спіралями.

Сонце знаходиться поблизу так званого радіуса коротації. Радіус коротації — це відстань від центру Галактики, на якій кутові швидкості обертання спірального візерунка і руху газу та зір навколо центру Галактики збігаються. Спіральні рукава як хвилі густини матерії обертаються навколо центру Галактики як тверде тіло, тобто мають сталу кутову швидкість. Залежність швидкості обертання зір та газу від радіуса Галактики характеризується кривою обертання (рис. 1.10). їй, починаючи приблизно з 3 кпк, властива майже горизонтальна ділянка (плоска крива обертання).

Рис. 1.9. Реконструкція спіральної будови Галактики за Хертом зі Спітцеровського наукового центру згідно з даними огляду неба, здійсненого за допомогою космічного інфрачервоного телескопа Спітцера (проект GLIMSE; APOD, 6 червня 2008 р.). На карті наведено криві, що апроксимують форму спіральних рукавів

Отже, на певній відстані від центру і спіраль, і речовина мають однакові швидкості, до цієї відстані швидкість речовини випереджає, а за нею — відстає від спірального візерунка. Швидкості обертання тонкого і товстого дисків розрізняються (для товстого диска вона набагато менша (≈50 км/с), ніж для тонкого). Детальніше теорію спіральних рукавів як хвиль густини розглянуто в розд. 6.

Рис. 1.10. Крива обертання Галактики. Штрихова лінія — крива обертання Галактики як твердого тіла, тобто без закручування спіральних рукавів

Оскільки Сонце перебуває поблизу радіуса коротації в міжрукавному просторі, проміжок часу між двома послідовними перетинами Сонцем спірального рукава досить великий, що, напевне, було важливо для зародження життя на Землі. Річ у тім, що інтенсивність короткохвильового випромінювання в спіральних рукавах є високою й часто змінюється внаслідок зосередження в них значної кількості гарячих зір великої світності і частих спалахів наднових. Високий і змінний рівень густини короткохвильового випромінювання може виявитися згубним для всього живого.






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

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.