Галактика Млечный Путь 1 слайд

Определение 2 слайд

Галактика Млечный Путь — это спиральная галактика с перемычкой, в которой расположена наша Солнечная система. Она представляет собой гигантскую звёздную систему, состоящую из множества звёзд, газа, пыли и темной материи. Если говорить про размеры нашей Галактики, то в наше время известно, что в Местной группе галактик Млечный Путь на втором место по размерам после Андромеды. Его ширина — 105 700 световых лет, а ширина Андромеды — 220 000 световых лет.

История 3 слайд

В 1609 году Галилео Галилей изобрёл телескоп. До телескопа Млечный Путь представлялся светящейся туманной полосой. Изобретение же превратило этот туманный свет в бесчисленное множество звезд.

Первым человеком, который извлек из этого открытия практический смысл, был Уильям Гершель. На основании полученных данных учёный создал модель нашей звездной системы. Гершель пробовал определить размер Галактики. Он рассчитал расстояние до звезд, основываясь на их видимой яркости, и сделал вывод, что диаметр Галактики равен 850 расстояний до яркой звезды Сириуса, а ее высота — 155 таких расстояний, то есть подсчет Гершеля был эквивалентен Галактике размером приблизительно 6800 световых лет диаметром и 1600 световых лет высотой.

В начале 1906 года астроном Якобус Корнелиус Каптейн провел другое исследование, зная точное расстояние до самых близких звезд, учёный посчитал, что размер Галактики составляет 23 000 световых лет. Таким образом, расчёты Каптейна оказались больше расчётов Гершеля в четыре раза в диаметре и в пять раз по высоте. Также большую часть жизни учёный посвятил разработке своей модели Галактики, которую выпустил только в 1922 году, при этом Солнце, как и у Гершеля, расположено было почти в центре. В это же время Ше́пли Ха́рлоу (1919), изучив около 70 шаровых звёздных скоплений, установил, что расстояние от Солнца до центра Галактики составляет 15 килопарсек , а диаметр всего Млечного Пути равен примерно 90 кпк. (1 Килопарсек равно 31*10¹⁵ километра). Так в одно время существовало две теории и расположении Солнца.

Слайд 4

Без ответа долгое время оставался вопрос: что находится за пределами Млечного Пути? В начале 20 в. было установлено, что самая яркая туманность  – М31 (Туманность Андромеды) – также состоит из звёзд. Однако многие всё равно полагали, что звёздная система Млечного Пути и есть вся Вселенная. В 1920 г. состоялся «великий спор» о природе спиральных туманностей. Шепли утверждал, что «туманности» находятся в пределах Млечного Пути, в то время как Кёртис считал их внегалактическими системами. Окончательную точку в споре поставил в 1925 г. Э. Хаббл, который обнаружил в туманностях М31 и М33 популяции пульсирующих переменных звёзд – цефеид – и по зависимости «период – светимость» оценил расстояние до обеих туманностей примерно в 1 млн световых лет. Стало очевидным, что М31 и М33, как и система Млечного Пути, а также другие бесчисленные «туманности», являются самостоятельными огромными звёздными системами – галактиками.

Строение 5 слайд

В Млечном пути на основе наблюдений различных галактических объектов выделяют следующие структурные компоненты: ядро, балдж, перемычка, рукава, диск и галактического гало.

6 слайд. Внутри Млечного Пути находится ядро — центральная часть галактики, сосредоточение ее массы, вокруг которой располагаются все остальные части «звездного острова». Во Млечном Пути его образует группа звезд и туч пыли, которые на большой скорости движутся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А*. Ядро нашей галактики принадлежит к активным, поскольку выделяет больше энергии, чем суммарно все составляющие его звезды.

Дальше идет балдж — сферическая объемная оболочка центра Млечного Пути. Его составляют крупные звезды-гиганты, старые светила и раскаленные газы, которые вращаются вокруг ядра с громадными скоростями. Балдж — самая концентрированная и наиболее яркая часть не только нашей, но и любой другой галактики. Но мы почти его не видим, поскольку он закрыт он нас рукавами Млечного Пути и собственной оболочкой.

7 слайд. По обе стороны от балджа отходит перемычка — мостик, к которому крепятся галактические рукава Млечного Пути. Часто ее не выделяют в отдельный компонент: без рукавов на фоне, балдж сливается с перемычкой, оставляя только небольшое утолщение в центре. Здесь постоянно нагнетаются потоки галактических газов и пыли, что приводит к активному образованию звезд.

От краев перемычки раскручиваются два главных рукава спирали Млечного Пути — рукава Щита-Кентавра и Персея. Вообще Спиральные рукава — это области более активного звездообразования в спиральных галактиках. Существует еще минимум 5 меньших рукавов, которые ответвляются параллельно главным, однако они являются всего лишь частью диска.

8 слайд. В свою очередь диск — это структура, состоящая из звёзд различного возраста и разрежённой межзвёздной газово-пылевой среды. В звёздном диске выделяют два компонента: массивный тонкий диск, вращающийся со скоростью 230–240 км/с, и более старый толстый диск, вращающийся со скоростью 150–160 км/с. Тонкий диск – уплощенное образование диаметром более 100 тыс. световых лет, составленное из относительно молодых звезд, газопылевых облаков и туманностей. Именно в тонком диске располагаются спиральные рукава и области активного звездообразования, и, по сути дела, сосредоточено все текущее звездообразование Млечного Пути. При этом тонкий диск погружен в толстый диск – заметно менее плотный слой звезд, с максимальной толщиной около 20 тыс. световых лет. Толстый диск заметно отличается от тонкого по своему наполнению: его основу составляют преимущественно старые звезды, и в нем практически нет газопылевых образований, характерных для тонкого диска.

9 слайд. Также галактика простирается гораздо дальше благодаря такому компоненту, как галактическое гало. Оно имеет примерно сферическую форму и состоит из звёздного гало, галактической короны и гало тёмной материи. Звёздное гало — популяция звёзд и шаровых скоплений, окружающих галактический диск. Галактическая корона — разрежённое облако молекулярного газа, простирающееся далеко от галактического центра. Считается, что это остатки первичного облака газа, которое коллапсировало, чтобы образовать галактику. Форма у короны может быть более диффузной, но часто её форма также может быть приблизительно сферической. Ореол тёмной материи — теоретический компонент, который объясняет гравитационные воздействия. Тёмная материя пронизывает каждую галактику и распространяется далеко за пределы её видимой части. По определению тёмную материю невозможно наблюдать напрямую, но о его существовании можно судить по косвенным признакам – по гравитационному влиянию на движение звёзд, газа и по наличию гравитационного линзирования.

Звёздные скопления и ассоциации 10 слайд

В Млечном Пути присутствуют различные группы звёзд: шаровые и рассеянные звёздные скопления, а также звёздные ассоциации. Кроме того, в Галактике встречаются движущиеся группы звёзд, где звёзды не обязательно сгруппированы в пространстве, но обладают близкими скоростями движения.

Шаровые скопления в Млечном Пути ― старые объекты, возрасты которых составляют 11–13 миллиардов лет, хотя не во всех галактиках это так — во многих встречаются молодые шаровые скопления. Эти объекты в основном имеют низкую металличность, вплоть до −2,5, но у некоторых скоплений металличность превышает солнечную (0.0122.). Шаровые звёздные скопления имеют сферическую форму и содержат от тысяч до миллионов звёзд, размеры — от 3 до 100 парсек. Самое яркое из них, Омега Центавра. В Млечном Пути наблюдается около 150 таких скоплений, а общее их количество должно составлять приблизительно 200: некоторые из них скрыты межзвёздной пылью и потому не наблюдаются. Также выделяется две подсистемы шаровых скоплений: F-скопления, или скопления гало, которые имеют металличность ниже −0,8, и G-скопления, или скопления диска, металличность которых выше этого значения.

В отличие от шаровых скоплений, рассеянные звёздные скопления имеют менее упорядоченную форму и размер до 10 парсек, а содержат от десятков до нескольких тысяч звёзд. Рассеянные скопления распределены в плоскости Галактики, а самые молодые из них сконцентрированы в спиральных рукавах. Большинство рассеянных скоплений молодые и распадаются через сотни миллионов лет. В них встречаются яркие голубые звёзды и высокие металличности, сравнимые с солнечной. В Галактике известно более 1200 таких скоплений, хотя реальное число может быть выше из-за межзвёздного поглощения.

Звёздные ассоциации — это очень молодые группы звёзд, которые сформировались в одной области. Они имеют размеры до 80 парсек и недостаточно гравитационно связаны, поэтому распадаются через несколько миллионов лет. В ассоциациях обычно содержится не более тысячи звёзд, но самые яркие из них могут превышать яркость шаровых скоплений благодаря массивным звёздам с короткой жизнью.