Галактики

Вселенная образована огромным количеством галактик. Галактика(от греч. galaktikos — молочный, млечный) — звездная система, в свою очередь образованная звездами различных типов, звездными скопле­ниями. Помимо звезд в состав галактик могут входить газовые, пыле­вые туманности и др. Разным галактикам соответствуют различные, но вполне определенные элементы. Состав галактик зависит от ее воз­раста и условий развития. Полагают, что среднее расстояние между га­лактиками 2 млн световых лет, а типичная скорость движения галак­тик — около 1000 км/с. Согласно расчетам, для прохождения рас­стояния до ближайшей галактики-соседки требуется около 1 млрд лет, и возможность столкновения любой галактики с себе подобной галак­тикой не исключена.

Галактик — миллиарды, и в каждой из них насчитываются милли­арды звезд. Предположения о множественности галактик высказыва­лись еще в середине VIII в., но доказательства их существования появи­лись только в первой четверти XX в. Галактики образуют метагалактику (Вселенную), размеры которой оцениваются в 15-20 млрд световых лет, а возраст — в 13-15 млрд лет. Некоторые галактики излучают радиоволны с потрясающей мощностью. Предполагают, что в них суще­ствует магнитное поле, тормозящее движение находящихся там эле­ментарных частиц, а это вызывает радиоизлучение.

В 60-х гг. XX в. были открыты квазары — квазизвездные радиоис­точники — самые мощные источники радиоизлучения во Вселенной со светимостью в сотни раз большей светимости галактик и размерами в десятки раз меньшими их. Природа квазаров пока неясна. Возможно, квазары представляют собой ядра новых галактик, а значит, процесс образования галактик продолжается и поныне.

Галактики имеют свой центр (ядро), они различаются по форме, в соответствии с которой их классифицируют как спиральные, эллиптические, шаровые, неправильные. Вследствие удаленности галактик свет от входящих в них миллиардов звезд сливается, создавая впечат­ление светящегося туманного вещества, поэтому галактики получили название туманностей.

Ближайшая к нам большая галактика — наблюдаемая в созвездии Андромеды туманность — Туманность Андромеды. Это спиральная га­лактика, находящаяся от па пас расстоянии около 2 млн световых лет. Она была открыта в 1917 г. как первый внегалактический объект. В 1923 г. путем спектрального анализа в этом объекте были обнаруже­ны звезды и таким образом доказана его принадлежность к другой га­лактике. Туманность Андромеды имеет спутники эллиптической или шаровидной формы — более мелкие галактики. Еще одна спиральная галактика находится в созвездии Треугольника. По размерам она мень­ше Туманности Андромеды и не имеет спутников.

Галактики образуют группы галактик. Таких групп во Вселенной множество, они могут быть малыми и большими. Так, огромное обла­ко, наблюдаемое в созвездии Девы, состоит из сотен галактик. В состав одной из групп — Местного скопления — входят спиральные галактики вместе со своими спутниками: Туманность Андромеды, галактика в созвездии Треугольника и наша Галактика.

Наша Галактика — это звездная система, в которую входят все звезды, видимые в созвездиях, и все звезды Млечного Пути, а также газовые и пылевые туманности.

Пылевые туманности — облака в межзвездном пространстве, обра­зованные очень мелкой космической пылью.

Космическая пыль препятствует прохождению света от звезд, по­глощая его. В большей степени поглощается коротковолновая, сине-зеленая часть спектра, поэтому свет звезд становится более желтова­тым и даже красноватым. Космическая пыль является существенной помехой для исследований, поскольку она искажает свет звезд, ослаб­ляет их блеск, а более далекие из них делает совсем невидимыми. По­лагают, что в малой доле космическая пыль образуется от столкнове­ния и разрушения мелких твердых тел, но в своей основной массе она возникает, вероятно, вследствие сгущения межзвездного газа.

Межзвездный газ был обнаружен по линиям поглощения в спек­трах звезд. В его состав входит преимущественно водород, в меньшей степени — гелий; содержание азота и других легких газов небольшое. Межзвездный газ в крайне низких концентрациях имеется в большей части межзвездного пространства, а в отдельных местах образует ско­пления — газовые туманности. Считают, что газ в туманностях ча­стично является остатком тех газов, из которых когда-то возникли звезды, а также возникают и теперь: он выбрасывается звездами. В ме­стах скопления газа может содержаться значительное количество кос­мической пыли — это газово-пылевые туманности. Газовые и газово-пылевые туманности благодаря их свечению изучают с помощью ас­трономических приборов. Свечение газов в крупных газовых туман­ностях можно наблюдать потому, что толщина их огромна, а общая масса составляет от нескольких десятков до сотен тысяч масс Солнца. Газовые туманности бывают разных размеров и различной, чаще не­правильной, формы. Туманности правильной, округлой формы — не­большие. Их называют планетарными.

В отличие от крупных газовых туманностей масса планетарных ту­манностей очень мала: она составляет десятые, и даже сотые доли мас­сы Солнца. В центре каждой такой туманности имеется ядро — не­большая звездочка. Полагают, что это самые горячие из звезд, по­скольку их излучение заставляет светиться планетарную туманность. Планетарные туманности образуются из газов, выделяемых звездой. Они недолговечны, поскольку медленно, со скоростью нескольких ки­лометров в секунду, расширяются в пространстве и со временем рас­сеиваются. Согласно расчетам, планетарные газовые туманности мо­гут быть видимыми около 10 тыс. лет.

Две туманности, наблюдаемые в южном полушарии неба, представ­ляют собой галактики неправильной формы. Это Большое и Малое Ма­геллановы Облака — спутники нашей Галактики. Расстояние до них оценивается в 120 тыс. световых лет, а размеры этих галактик состав­ляют 26 и 17 тыс. световых лет. По данным исследований, они состоят из звезд всевозможных типов, а также из газовых и пылевых туманно­стей. В них есть рассеянные и шаровые звездные скопления. Наша Галактика по форме очень похожа на Туманность Андромеды, обе имеют спутники. По размерам паша Галактика несколько меньше.

Наша Галактика называется Млечный Путь. Млечный Путь опо­ясывает все небо как гигантская светящаяся лента. Это довольно боль­шая галактика, имеющая диаметр около 100 тыс. свет, лет и включаю­щая в себя более 100 млрд звезд, в том числе Солнце. Полная масса Га­лактики равна 150 млрд солнечных масс. Более яркие, близкие звезды расположены тем гуще, чем они ближе к средней линии Млечного Пу­ти. Среднюю линию Млечного Пути называют галактическим эквато­ром. Плоскость галактического экватора — это плоскость симметрии нашей звездной системы.

Звездные скопления, звезды, газовые туманности, облака космиче­ской пыли — 95% массы Галактики — сосредоточены в основном в рай­оне этой плоскости. Только шаровые звездные скопления и звезды не­которых типов не подчиняются этому закону: они заполняют сфериче­ский объем, концентрируясь со всех сторон к центру Галактики. На долю сферической составляющей приходится около 5% вещества Га­лактики. Таким образом, большая часть звезд нашей Галактики сосре­доточена в гигантском «диске» толщиной около 1500 световых лет. Наша Солнечная система находится очень близко к галактической плоскости, в которой звезды расположены наиболее тесно.

Из-за облаков пыли, ослабляющих свет далеких звезд, очень труд­но выяснить подробности строения Галактики. Установлено, что Наша Галактика имеет спиральное строение. Из ее ядра выходят две (возмож­но, более) спиральные ветви. Они состоят из звезд, газовых и нулевых туманностей и закручиваются вокруг ядра. Расположение спиральных ветвей точно пока не выяснено, но Солнце находится между ними, а самые горячие и яркие звезды группируются в звездных облаках, не­посредственно образующих спиральные ветви.

Много неясного связано с ядром Галактики. Его линейные размеры оценивают приблизительно в 4000 световых лет. Ядро является источ­ником очень мощного излучения. Однако на звездном небе ядро Га­лактики не видно, поскольку заслонено облаками космической пыли, через которые его свет не доходит до нас. Ядро можно наблюдать, толь­ко применяя особые способы фотографирования. Вокруг ядра Галак­тики все звезды вращаются с разной скоростью. Скорость движения Солнечной системы вокруг центра Галактики — около 250 км/с. На один оборот ей требуется примерно 200 млн лет. Расстояние от Солн­ца до центра Галактики — около 30 тыс. световых лет, а до ее края — не­сколько меньше. Чем ближе к краю Галактики, тем разреженнее звезды.

Свет всех далеких и слабых звезд сливается для нас в сплошное коль­цо Млечного Пути. Предполагают, что вокруг многих звезд должны быть планетные системы. Даже если только па тысячу звезд приходит­ся одна обитаемая планета, то и тогда во всей Галактике таких планет должно быть 100 миллионов.