Сколько звезд в Млечном Пути

Сколько звезд в Млечном Пути

Если у вас есть возможность любоваться темным небом, тогда перед вами открывается невероятная звездная коллекция. Из любого места доступно для обзора 2500 звезд Млечного Пути без использования техники и 5800-8000, если под рукою припрятан бинокль или телескоп. Но это лишь малая часть их количества. Так, сколько звезд в галактике Млечный Путь?

Ученые полагают, что общее число звезд в Млечном Пути колеблется от 100-400 миллиардов, хотя находятся и те, кто поднимает отметку до триллиона. Откуда такие различия? Дело в том, что нам открыт обзор изнутри и есть места, скрытые от земной зоны видимости.

Сколько звёзд в Млечном Пути?

Млечный Путь – это галактика, в которой находится Земля, Солнечная система и все остальные звёзды, видимые невооружённым глазом. Но сколько звёзд в Млечном Пути?

“Это очень сложный вопрос. Нельзя просто сидеть и считать звёзды в галактике”, – сказал Дэвид Корнрайх, доцент Итака-колледжа в Нью-Йорке. Он был основателем сообщества “Спроси астронома” в Корнельском университете.

В галактике Андромеды, которая расположена на расстоянии 2,3 миллиона световых лет от Земли, находятся достаточно яркие, самые большие звёзды и несколько переменных звёзд (переменные цефеиды), которые с такого расстояния можно увидеть только в телескопы. Нам будет трудно увидеть звезду размером с Солнце. Астрономы оценивают количество звёзд в галактике, используя некоторые из приведённых ниже методов.

Структура Млечного Пути

Из наблюдений астрономы знают, что Млечный Путь классифицируется как спиральная галактика с перемычкой. В ядре Млечного Пути сосредоточено подавляющее число звёзд галактики. Звёздный диск галактики имеет структуру в виде спиральных ветвей (рукавов), двух больших и двух второстепенных. Основные рукава Млечного Пути известны как рукава Персея и Стрельца. Шарообразное утолщение в середине диска получило название балдж (англ. bulge – вздутие) – наиболее плотная и компактная центральная часть галактики.

Ядро галактики скрыто от нас газопылевыми облаками и звёздами. Оно обладает очень высокой активностью и излучает в радио-, инфракрасном и рентгеновском диапазонах длин волн. Масса ядра оценивается в несколько десятков миллионов масс Солнца. Исследование процессов, происходящих в центральной области галактики, позволяет предположить, что в ядре расположена сверхмассивная чёрная дыра. Часть звёзд нашей галактики не входит в состав диска, а образует сферическую составляющую – звёздное гало, радиус которого не менее 20 кпк. Гало окружено очень разряженной и большой по размерам (50-60 кпк) внешней частью галактики – короной. Солнечная система в галактике находится далеко от центра – на расстоянии около 8 кпк – и располагается в одном из двух второстепенных рукавов, который называется Рукав Ориона.

Раньше астрономы думали, что все звёзды во Вселенной находятся внутри Млечного Пути, но это изменилось в 1920-х годах. Астроном Эдвин Хаббл использовал звезду, называемую переменной цефеиды, для измерения расстояний в космосе. Благодаря этому астрономы узнали, что во Вселенной есть целые галактики, отделённые от Млечного Пути.

Массовое расследование

Основной способ оценки количества звёзд в галактике – определение массы галактики. Масса оценивается по тому, как галактика вращается, а также по её спектру с помощью спектрографов.

Все галактики удаляются друг от друга, и их свет смещается к красному концу спектра, потому что при удалении длины световых волн увеличиваются. Это называется “красное смещение”. Однако во вращающейся галактике имеется область, которая будет сильнее «смещена в синий цвет», потому что эта область движется к Земле.

“Прежде чем делать оценку, астрономы должны знать наклон или ориентацию галактики”, – сказал Корнрайх.

Для выполнения этого типа работы лучше всего подходит метод, называемый “спектроскопия с длинной щелью”. Здесь удлинённый объект, такой как галактика, рассматривается через удлиненную щель, а свет преломляется с помощью такого устройства, как призма. Это разбивает свет звёзд на цвета радуги.

Некоторые из этих цветов будут отсутствовать, отображая те же “образцы” недостающих частей, что и определённые элементы периодической таблицы. Это позволяет учёным выяснить, какие элементы находятся в звёздах. Каждый тип звёзд имеет уникальный химический отпечаток, который можно увидеть в телескопы. (Это основа последовательности OBAFGKM, которую астрономы используют для различия типов звёзд).

Любой телескоп может выполнять такую спектроскопическую работу. Корнрайх часто использует 200-дюймовый телескоп Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института.

Космический телескоп Хаббл (слева) имеет 2,4-метровое зеркало и телескоп Джеймса Уэбба, имеющий 6,5-метровое зеркало. Авторы и права: NASA.

Так как в атмосфере Земли происходит рассеяние из-за светового загрязнения, а также из-за природных явлений – даже таких простых вещей, как закат, идеальным было бы использовать телескоп на орбите. Космический телескоп “Хаббл” является одной из обсерваторий такого типа. Ожидается, что в 2021 году будет запущена обсерватория следующая поколения: космический телескоп Джеймса Уэбба. Проблема, однако, заключается в том, что Хаббл пользуется большим спросом — и то же самое ожидается от Уэбба после его запуска. Таким образом, обсерватории не могут тратить все свое время на оценку массы галактик.

Читать еще:  Почему у комет есть хвосты?

Какую массу составляют звёзды?

Между разными галактиками одинаковой массы могут быть различия в типах звёзд и общей массе. Корнрайх сказал, что есть одно отличие при рассмотрении эллиптических и спиральных галактик. В эллиптических галактиках больше жёлтых и красных звёзд, чем в спиральных галактиках. Эллиптические галактики вращаются очень медленно, практически не имеют газа, пыли и молодых звёзд высокой светимости.

После определения массы галактики возникает ещё одна сложная задача – выяснить, какая часть этой массы состоит из звёзд. Большая часть массы будет состоять из тёмной материи, которая не излучает света.

“Вы должны смоделировать галактику и посмотреть, сможете ли вы понять, каков процент этой массы составляют звёзды”, – сказал Корнрайх.

В типичной галактике, если вы измеряете её массу, глядя на кривую вращения, около 90 процентов этой галактики составляет тёмная материя.

Это изображение эллиптической галактики Мессье 89 представляет собой совокупность отдельных снимков, полученных с помощью камеры WFPC2 телескопа “Хаббл” с использованием двух фильтров для различных длин волн. Авторы и права: NASA / ESA / Hubble / S. Faber et al.

По оценке Корнрайха, поскольку большая часть оставшегося “вещества” в галактике состоит из рассеянного газа и пыли, около 3 процентов массы галактики будут составлять звёзды, но это значение может варьироваться. Кроме того, размер самих звёзд может сильно отличаться от размера нашего Солнца до нескольких десятков раз в ту или иную сторону.

Так есть ли способ точно определить, сколько звёзд в галактике? В конце концов, всё сводится к оценке. Согласно одному расчёту, Млечный Путь имеет массу около 100 миллиардов солнечных масс, поэтому проще всего перевести это в 100 миллиардов звёзд. Следует учитывать звёзды, которые были бы больше или меньше нашего Солнца. Однако массу вычислить сложно – по другим оценкам, масса галактики составляет от 400 до 700 миллиардов солнечных масс.

Задача телескопа Gaia (ЕКА) заключается в том, чтобы составить карту расположения примерно 1 миллиарда звёзд в Млечном Пути. ЕКА заявляет, что Gaia нанесёт на карту 1 процент звёздного содержимого в Млечном Пути, что составляет общее количество звёзд в нашей галактике. Цель Gaia – создать лучшую трёхмерную карту Млечного Пути.

По словам Корнрайха, следует обратить внимание на то, что эти числа являются приблизительными. Более продвинутые модели могут сделать приближение более точным, но будет очень сложно сосчитать звёзды одну за другой и точно сказать, сколько их в галактике.

Диаметр Галактики составляет около 30 тыс. парсек (порядка 100000 световых лет) при оценочной средней толщине порядка 10-15 тыс. св. лет. Галактика содержит, по самой низкой оценке, порядка 200 миллиардов звёзд. (Сделанная на Земле оценка по состоянию на начало XXI века дала цифру в диапазоне предположений от 200 до 400 миллиардов звёзд.) Основная масса звёзд расположена в форме плоского диска. По состоянию на январь 2009, масса Галактики Земной наукой оценивалась в 3×10¹² масс Солнца, или 6×10⁴² кг. Большая часть массы Галактики содержится не в звёздах и межзвёздном газе, а в несветящемся гало из тёмной материи.

В средней части Галактики находится утолщение, которое называется балджем (англ. bulge — утолщение), составляющее около 8 тыс. парсек в поперечнике. В центре Галактики, по всей видимости, располагается сверхмассивная чёрная дыра (Стрелец А*) вокруг которой, предположительно, вращается чёрная дыра средней массы. Их совместное гравитационное действие на соседние звёзды заставляет последние двигаться по необычным траекториям.

Центр ядра галактики проецируется на созвездие Стрельца (α = 265°, δ = −29°). Расстояние до центра Галактики 8,5 килопарсек (2,62 · 1022 см, или 27 700 световых лет).

Рукава

Галактика относится к классу спиральных галактик, что означает, что у Галактики есть спиральные рукава, расположенные в плоскости диска. Диск погружён в гало сферической формы, а вокруг него располагается сферическая же корона. Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тысяч парсек от галактического центра, вблизи плоскости Галактики (смещение к Северному полюсу Галактики составляет всего 10 парсек), на внутреннем краю рукава, на Земле все ещё носящего название рукав Ориона. Такое расположение не даёт возможности визуально наблюдать форму рукавов из Солнечной системы. (Невозможно визуально наблюдать Галактически рукава из любой иной звёздной системы Федерации или любой другой, расположенной в Галактическом диске. Спиральные рукава галактики можно визуально наблюдать только с корабля, отдалившегося от галактического диска минимум на величину его толщины.) Уже более чем тысячелетней давности Вулканские астрономические наблюдения (Земные астрономы повторили эти наблюдения в 1-й четверти XXI столетия по Земному календарю) молекулярного газа (СО) говорили о том, что у нашей Галактики есть два рукава, начинающиеся у бара во внутренней части Галактики. Кроме того, во внутренней части есть ещё пара рукавов. Затем эти рукава переходят в четырехрукавную структуру, наблюдаемую в линии нейтрального водорода во внешних частях Галактики.

Читать еще:  Редкое открытие: скалистая планета на расстоянии 25 000 световых лет

Галактическое гало имеет сферическую форму диаметром около 5-10 тысяч световых лет и температуру около 5×10⁵ K.

Галактические спутники

В своё время Земные учёные из Калифорнийского университета при исследовании 18 мая 2009 распространённости водорода в областях, подвергающихся искажению, обнаружили, что эти деформации тесно связаны с положением орбит двух галактик-спутников Млечного Пути — Большого и Малого Магеллановых облаков, которые регулярно проходят сквозь окружающую его тёмную материю. Имеются и иные, ещё менее близкие к Млечному Пути галактики, однако их роль (спутники или поглощаемые Млечным Путём тела) не ясна.

Тихо растущая галактика

В последнее время история Млечного Пути была довольно тихой, однако к ней всё равно продолжают стремиться новички. Любители астрономии из южного полушария могут невооружённым глазом увидеть парочку карликовых галактик, Большое и Малое Магеллановы Облака. Астрономы давно считали эту парочку преданными спутниками нашей Галактики, что-то вроде лун Млечного Пути.

Но затем несколько наблюдений телескопа Хаббл, проведённых между 2006 и 2013 годами, показали, что они больше похожи на летящие к нам метеориты. Нитья Калливайалил, астроном из Виргинского университета, подсчитал, что они несутся прямо на нас со скоростью порядка 300 км/с – почти в два раза быстрее, чем считалось ранее.


Восход Большого и Малого Магеллановых Облаков над горой Бромо – активным вулканом в национальном парке острова Ява в Индонезии

Когда команда под руководством Хорхе Пеньяррубии, астронома из Эдинбургской королевской обсерватории, через несколько лет обработали данные, они заключили, что эти скоростные облака должны быть очень массивными – вероятно, раз в 10 тяжелее, чем считалось ранее.

«Прямо сюрприз за сюрпризом», — сказал Пеньяррубиа.

Различные группы предсказали, что неожиданно тяжёлые карлики могут таскать за собой части Млечного Пути, и в этом году Пеньяррубиа объединился с Питерсеном, чтобы найти доказательства этого.

Проблема с изучением движения галактик состоит в том, что Млечный Путь – это яростная метель из звёзд, а астрономы пытаются смотреть наружу с одной из снежинок. Поэтому Пеньяррубиа с Питерсеном большую часть карантина придумывали, как нейтрализовать движения Земли и Солнца, а также усреднить движение звёздного гало, чтобы внешняя его граница могла служить неподвижным фоном.

Откалибровав данные таким образом, они обнаружили, что Земля, Солнце, и весь остальной диск, в котором они находятся, кренятся в одном направлении. Но движутся они не к текущему местоположению Большого Магелланового Облака, а к тому месту, где оно было миллиард лет назад (Питерсен пояснил, что Галактика – это неуклюжий зверь с медленными рефлексами). Недавно они подробно описали свои открытия в журнале Nature Astronomy.

Движение диска относительно гало разрушает фундаментальное предположение о наличии баланса в Млечном Пути. Он может крутиться и скользить в пространстве, но большинство астрономов предполагали, что после миллиардов лет взрослый диск и гало сформировали стабильную конфигурацию.

Анализ Пеньяррубиа и Питерсена доказывает ложность этого предположения. Даже после 14 млрд лет слияния продолжают формировать общую форму Галактики. Это самое новое изменение в нашем понимании процессов, идущих в гигантском млечном потоке, висящем в нашем небе.

«Теперь нам нужна новая модель для описания будущего и истории Млечного Пути, которые мы считали уже известными», — сказал Питерсен.

Галактика Млечный Путь: интересные факты

Строение галактики Млечный Путь

Иногда кажется невероятнымто, насколько динамично развивается космическая наука. Сложно себе представить, но4века назад даже утверждение отом, что Земля кружится вокруг Солнца, вызывало осуждение инеприятие вобществе. Суждения обэтих идругих космических явлениях могли привести нетолько ктюремному заключению, ноиксмерти. Ксчастью, времена изменились, иизучение Вселенной давно стало приоритетным направлением внауке. Особенно важны вэтом плане исследования Млечного Пути— галактики изтысяч звезд, одна изкоторых— наше Солнце.

Изучение строения галактики иееразвития помогает ответить наглавные вопросы, которые интересуют человечество сначала времен. Это такие сакраментальные загадки отом, как возникла Солнечная система, какие факторы способствовали появлению жизни наЗемле, исуществуетли жизнь надругих планетах.

Отом, что галактика Млечный Путь— это огромный рукав бесконечной звездной системы стало известно сравнительно недавно— чуть более полувека назад. Строение нашей галактики схоже сколоссального размера спиралью, вкоторой наша Солнечная система находится где-то напериферии. Сбокуже она имеет вид гигантской лупы сдвусторонне выпуклым центром скороной.

Чтоже такое галактика Млечный Путь? Это миллиарды звезд ипланет, которые соединены между собой неким алгоритмом строения Вселенной. Кроме звезд вМлечном Пути имеется межзвездный газ, галактическая пыль извездные шаровые скопления.

Диск нашей галактики постоянно вращается вокруг центральной части, которая находится всозвездии Стрельца. Для того чтобы Млечный Путь сделал один полный оборот вокруг своей оси нужно 220 миллионов лет (иэто при том, что вращение происходит соскоростью 250 километров всекунду). Таким образом, все звезды нашей галактики движутся ведином порыве напротяжении многих лет инаша Солнечная система вместе сними. Чтоже заставляет ихвращаться вокруг ядра споистине бешеной скоростью? Ученые предполагают, что иколоссальный вес центра, ипрактически непостижимое количество энергии (оно может превышать размер в150 млн солнц).

Читать еще:  Гороскоп на декабрь 2021 Рыбы

Почемуже мыневидим ниспиралей, нигигантского ядра, почему нечувствуем этого вселенского вращения? Дело втом, что мынаходимся врукаве этой спиральной Вселенной, ибешеный ритм еежизни воспринимается нами буднично.

Конечноже, найдутся скептики, которые будут отрицать такое строение нашей галактики, мотивируя это тем, что точного снимка галактического диска нет (даибыть неможет). Дело втом, что Вселенная отнюдь неограничивается галактикой Млечный Путь ивкосмосе есть куча такихже образований. Они очень похожи нанашу галактику поструктуре— это теже диски сцентром, вокруг которого вращаются звезды. Тоесть запределами нашего Млечного Пути существуют миллиарды систем, схожих сСолнечной.

Ближайшая кнам галактика— это Большое иМалое Магеллановы Облака. Ихможно увидеть практически невооруженным глазом вЮжном полушарии. Эти две небольшие светящиеся точки, похожие наоблака, впервые описал великий путешественник, отимени которого ипроизошли названия космических объектов. Диаметр Магеллановых Облаков сравнительно невелик— это меньше половины Млечного Пути. Даизвездных систем вОблаках намного меньше.

Толи дело Туманность Андромеды. Это еще одна галактика спиралевидной формы, которая повиду ипосоставу очень похожа наМлечный Путь. Ееразмеры поражают— она посамым скромным подсчетам раза втри больше нашего Пути. Ичисло таких исполинских галактик воВселенной уже давно перевалило замиллиард— это толькото, что мыможем увидеть наданном этапе развития астрономии. Вполне возможно, что спустя несколько лет нам станет известна еще одна, ранее незамеченная галактика.

Характеристики Млечного Пути

Как говорилось ранее, Млечный Путь— это скопление миллионов звезд сосвоими собственными системами, схожими сСолнечной. Сколько всего планет существует внашей галактике— самая настоящая загадка, над решением которой бьется уже неодно поколение астрономов. Хотя, если честно, ихбольше волнует другой вопрос— какова вероятность того, что впределах нашей галактики существует звездная система, характеристики которой схожи снашей? Особенно ученых интересуют звезды, имеющие схожую сСолнцем скорость вращения итехнические характеристики, атакже занимающие наше место вмасштабе галактики. Все потому, что напланетах, имеющих приблизительный возраст иусловия нашей Земли, существует высокая вероятность наличия разумной жизни.

Ксожалению, попытки ученых найти врукавах галактики хоть что-то схожее сСолнечной системой неувенчались успехом. Иэто, пожалуй, клучшему. Еще неизвестно, кто или что может ждать нас внезнакомом созвездии.

Черная Дыра— убийца планет или создатель галактик?

Вконце своей жизни звезда сбрасывает газовую оболочку, аееядро начинает очень быстро сжиматься. При условии, что масса светила достаточно большая (в1,4 раза больше Солнца), наего месте образуется Черная Дыра. Это объект скритической скоростью, которую неможет преодолеть ниодин предмет. Витоге, что попадает вЧерную Дыру, исчезает вней навсегда. Тоесть, посути, этот космический элемент— это билет водин конец. Любой объект, который подойдет кДыре достаточно близко, исчезнет навсегда.

Печально, неправдали? НовЧерной Дыре есть иположительный момент— благодаря ейпостепенно подтягиваются различные космические объекты иформируются новые галактики. Получается, что ядром каждой изизвестных звездных систем служит Черная Дыра.

Почему наша галактика называется Млечный Путь?

Укаждого народа существуют свои легенды отом, как образовалась видимая часть Млечного Пути. Кпримеру, древние греки считали, что она образовалась изпролитого молока богини Геры. Авот вМесопотамии было сказание ореке изтогоже напитка. Таким образом, большое скопление звезд ассоциировалось умногих народов именно смолоком, благодаря чему наша галактика получила свое название.

Сколько звезд вМлечном Пути?

Точно подсчитать количество звезд внашей галактике достаточно затруднительно, ведь говорят, что ихбольше 200млрд. Как выпонимаете, изучить ихвсе при современном развитии науки очень проблематично, поэтому ученые обращают свое внимание только насамых интересных представителей этих космических объектов. Взять хотябы альфа звезду изсозвездия Карины (Киль). Это звезда супергигант, которая долгое время носила титул самой большой ияркой.

Солнце— также одна иззвезд Млечного Пути, которая, однако, неимеет никаких выдающихся характеристик. Это небольшой желтый карлик, который прославился лишь тем, что напротяжении миллионов лет является источником жизни нанашей планете.

Астрономы совсего мира давно уже составили списки звезд, которые отличаются выдающеюся массой или яркостью. Ноэто совсем незначит, что каждая изних получила собственное имя. Обычно названия звезд состоят избукв, цифр иназваний созвездий, ккоторым они относятся. Так, самая яркая звезда Млечного Пути обозначается наастрономических картах как R136a1, причем R136— это ничто иное, как название туманности, изкоторой она родом. Эта звезда обладает непередаваемой мощью, которую невозможно нисчем сравнить. R136a1 светит в8,7 миллионов раз ярче, чем наше Солнце, апоэтому возле нее очень трудно представить хоть какую-то жизнь.

Ноколоссальная мощь совсем незначит, что R136a1 имеет внушительные размеры. Список самых крупных звезд возглавляет UYЩита, которая в1,7тыс. раз превышает размеры нашего светила. Тоесть, еслибы вместо Солнца была эта звезда, тоона занялабы все место отцентра нашей системы доСатурна.

Хотя какими большими имощными небылибы эти звезды, суммарное число ихмассы несравнится смассой Черной дыры, которая находится вцентре галактики. Именно ееколоссальная энергия держит Млечный Путь, заставляя еедвигаться вопределенном порядке.

Наша галактика— это непросто россыпь звезд наночном небе. Это огромная система, которая состоит изсотен миллиардов звезд, среди которых есть инаше Солнце.

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector