§ 27. Наша Галактика
1. Найдите на звёздной карте созвездия, через которые проходит Млечный Путь.
Млечный путь проходит через созвездия: Цефея, Кассиопеи, Персея, Возничего, Близнецов, Ориона, Единорога, Большого Пса, Кормы, Компаса, Лебедя, Лисички, Стрелы, Орла, Щита, Стрельца, Змеи, Змееносца, Скорпиона, Волка, Жертвенника, Южного Треугольника, Центавра, Южного Креста, Мухи, Киля, Парусов.
2. Почему наблюдателю, находящемуся на Земле, Млечный Путь представляется прерывистым и клочковатым?
Это связано с тем, что в плоскости нашей Галактики много межзвёздной пыли и газа, которые поглощают свет далёких звёзд.
3. Как устроена наша Галактика?
Наша Галактика — огромная звёздная система в форме плоского линзообразного диска поперечником около 30 и толщиной около 4 кпк. Звёздный диск Галактики имеет структуру в виде спиральных ветвей (рукавов). В середине диска находится шарообразное утолщение, которое называют балджом (в переводе — вздутие). Ядро Галактики расположено в созвездии Стрельца, это небольшая и самая плотная её часть.
Некоторые звёзды Галактики находятся за пределами диска, образуя сферическую составляющую — звездное гало. Гало имеет радиус не менее 20 кпк. Гало окружено короной — очень разряжённой внешней частью Галактики — размеры которой достигают 50-60 кпк.
4. Каково положение Солнечной системы в Галактике?
Орбита Солнечной системы проходит через точку, расположенную чуть дальше средней точки радиуса галактического диска.
5. Чем отличаются звёзды диска Галактики от звёзд гало?
Звёзды диска более молодые, имеют голубовато-белый цвет. Звёзды гало — старые, жёлто-красные.
6. Как распределены шаровые скопления в Галактике? Чем они отличаются от рассеянных скоплений?
Шаровые звёздные скопления в отличие от рассеянных имеют сферическую или эллипсоидальную форму и могу насчитывать до нескольких миллионов звёзд. Шаровые скопления находятся ближе к центру Галактики и образуют протяжённое гало. В состав шаровых скоплений входят красные гиганты и сверхгиганты, а в рассеянные скопления входят в основном молодые голубоватые звёзды.
7. Звезда 83 Геркулеса находится от нас на расстоянии D = 100 пк, её собственное движение составляет μ = 0,12″. Какова тангенциальная скорость этой звезды?
Звезда 83 Геркулеса находится от нас на расстоянии D = 100 пк, её собственное движение составляет μ = 0,12″. Какова тангенциальная скорость этой звезды?
Вычислим тангенциальную скорость: $v_t=4.74\dfrac<μ''><\pi''>=4.74·\dfrac<0.12><0.01>\approx 12\, (км/с).$
8. Каковы особенности вращения нашей Галактики?
- Все звёзды диска Галактики обращаются вокруг её ядра по орбитам, близким к круговым.
- Угловая скорость вращения убывает по мере удаления от центра.
- Линейная скорость вращения сначала возрастает с удалением от центра Галактики, достигая максимума на расстоянии Солнца, после чего очень медленно убывает.
- Полный период обращения Солнца вокруг ядра Галактики составляет примерно 220 млн лет (галактический год).
- Звёзды и скопления звёзд сферической составляющей Галактики движутся по сильно вытянутым и наклонённым к плоскости диска под разными углами орбитами.
9. Сколько раз за время существования Солнце успело обернуться вокруг центра Галактики?
Если принять время жизни Солнца — 10 млрд лет, то нашей светило сделает 45,5 оборотов вокруг центра Галактики.
Источник
Как увидеть Млечный Путь на небе
К сожалению, большинство из нас уже давно забыло, как выглядит Млечный Путь! Мы живем в городах, где ночное небо безнадежно засвечено уличными фонарями, светящейся рекламой, фарами автомобилей. Вдобавок в больших городах в воздухе нередко бывает смог, который очень хорошо отражает свет фонарей. В результате городское небо ночью не черное и прозрачное, а мутное и светлое, цвета кофе с молоком. Неудивительно, что многие люди ни разу в жизни не видели Млечный Путь! В связи с этим встает вопрос: а можно ли вообще его увидеть? Или, вернее, как увидеть Млечный Путь на небе?
Простой ответ таков: ищите темное небо! Другое дело, что сегодня сделать это не так легко, как еще лет 20 — 30 назад. На нашей планете остается все меньше и меньше мест, куда еще не проникло электрическое освещение. А ведь именно такое — темное и прозрачное — небо нужно, чтобы насладиться зрелищем Млечного Пути в полной мере. Где его найти? Прежде чем рассмотреть этот вопрос, давайте посмотрим, когда лучше всего наблюдать Млечный Путь.
Когда можно увидеть Млечный Путь
Млечный Путь хорошо виден далеко не всегда. Весной, особенно в апреле, он находится очень низко в северной части неба, выглядывая из-за горизонта тусклой дугой. В это время ночная сторона Земли обращена в сторону от Млечного Пути. Потому и небо весной удивительное темное и беззвездное.
Зимой Млечный Путь проходит по ярким созвездиям Возничего, Тельца, Ориона и Малого Пса. Но и в это время он мало заметен. Дело в том, что зимой мы смотрим в направлении окраин Галактики, и Млечный Путь, как ее наиболее плотная часть, здесь слабый и крайне бесформенный.
Когда же лучше всего виден Млечный Путь?
В России Млечный Путь лучше всего наблюдать в августе и в сентябре. В это время мы смотрим на самые яркие его участки в направлении созвездий Лебедя, Щита и Стрельца. Неплохо расположен Млечный Путь и в первой половине лета, но в это время почти везде в России короткие и светлые ночи.
Млечный Путь в направлении созвездий Щита и Стрельца. Снимок сделан в августе 2013 года в Канаде. Фото: Adam Woodworth
Как найти Млечный Путь на небе?
Теперь о том, как увидеть Млечный Путь невооруженным глазом. Вот несколько шагов, которые позволят вам это сделать.
- Самое главное: найдите место вдали от городской засветки! Вы, наверно, знаете, что большие города порождают зарево, как от пожара, которое видно на многие километры вокруг. Постарайтесь найти такое место, где зарево уже не видно или оно минимально.
- Для поиска темного неба воспользуйтесь картами засветки на сайте lightpollutionmap.info. Иногда, чтобы найти достаточно темное небо, приходится выбираться за 50 или даже 100 км, особенно, если вы живете в Москве или Петербурге. Внимание: дача вряд ли подойдет в качестве наблюдательной площадки — там, как правило, все-таки есть уличное освещение. Лучшее место для наблюдения Млечного Пути — лесная опушка, глухая сельская местность, степь, горы и берег моря. Найти подходящее место — самый сложный шаг, дальше будет проще!
- Важный момент: ваша наблюдательная площадка должна быть в стороне от дорог, где ездят машины. Свет фар будет ослеплять вас.
- Наблюдайте только безлунной ночью! Луна играет на небе такую же пагубную роль, что и уличные фонари. Поэтому ищите Млечный Путь, когда: а) Луна находится вблизи новолуния; б) Луна еще не взошла (например, вечером, когда фаза нашего спутника миновала полнолуние и идет на убыль); в) Луна уже зашла (так бывает во время растущего месяца, когда Луна видна по вечерам). Как узнать, где Луна на небе сейчас? Есть куча бесплатных и платных приложений для телефона в App Store. Выберите для себя то, которое больше всего вам понравится.
- Для наблюдения Млечного Пути нужно прозрачное небо. Атмосферные условия бывают довольно посредственными. Перистые облака, легкая туманная дымка, повышенная влажность — все эти факторы не скроют Млечный Путь полностью, но сделают его неотчетливым.
- Прежде чем приступать к наблюдениям, обязательно побудьте 15-20 минут в полной темноте. Не смотрите на экран телефона, не пользуйтесь фонариком! Избегайте любых источников света! Это поможет вашим глазам адаптироваться к темноте и стать гораздо чувствительнее.
Как выглядит Млечный Путь невооруженным глазом
В августе и сентябре Млечный Путь наблюдается по вечерам на юге, а ночью — на юго-западе. Главный ориентир при его поиске — Большой летний треугольник, огромная фигура, образованная тремя яркими звездами, Вегой, Денебом и Альтаиром. Млечный Путь следует вдоль линии Денеб — Альтаир и выглядит, как туманная светящаяся река с нечеткими краями.
Большой Летний треугольник и Млечный Путь. Примерно так он выглядит на темном деревенском небе. Рисунок: Stellarium
Особенно красив Млечный Путь в созвездии Лебедя. Возле Денеба он разбивается на два потока, ниспадающих к горизонту. Пространство между потоками занимают темные, поглощающие свет далеких звезд, туманности.
Очень впечатляет вид Млечного Пути в созвездии Щита, где находится плотное и яркое звездное облако. И, конечно, грандиозное впечатление производит Млечный Путь в созвездиях Стрельца и Скорпиона, которые — увы! — находятся слишком низко на небе России. Только на Кавказе эти регионы неба видны достаточно неплохо.
Млечный Путь в направлении Летнего треугольника и созвездий Щита и Стрельца выглядит очень эффектно: бросается в глаза его сложная клочковатая структура, в которой яркие звездные облака перемежаются с красноватыми водородными туманностями и темными прожилками космической пыли. Фото: Руслан Мерзляков/APOD
Сложная структура Млечного Пути еще более заметна при его изучении в небольшой бинокль. Широкое поле зрения бинокля позволяет разглядеть длинные и обширные туманные структуры, звездные цепочки, скопления звезд, перемежающиеся темными пятнами.
Без сомнения, Млечный Путь — один из самых прекрасных объектов, которые можно увидеть на небе невооруженным глазом. Конечно, для его наблюдения требуется определенная подготовка, но, уверен, вы не пожалеете потраченных сил! Звездное небо открывает свои сокровища не всякому!
PS. На темном августовском или сентябрьском небе можно увидеть невооруженным глазом не только Млечный Путь, но и несколько других слабых туманных объектов. В частности, знаменитую Туманность Андромеды, ближайшую к нам большую спиральную галактику. О том, как это сделать, читайте здесь.
Источник
Наша Галактика Млечный Путь
Выйдя ночью в ясную погоду из дома, каждый может любоваться нашей Галактикой. Она видна нам с ребра как Млечный путь. Даже не имея бинокля, можно разглядеть газово-пылевые рукава Галактики и звезды разной яркости и цвета. Внизу: фото с сайта: http://trasyy.livejournal.com/829302.htm
Полоса Млечного Пути проходит по созвездиям: Возничего, Персея, Кассиопеи, Ящерицы, Цефея, Лебедя, Лисички, Стрелы, Орла, Щита, Змеи, Змееносца, Стрельца, Скорпиона, Жертвенника, Наугольника, Волка, Южного Треугольника, Циркуля, Центавра, Мухи, Южного Креста, Киля, Парусов, Кормы Компаса, Большого Пса, Единорога, Малого Пса, Ориона, Близнецов и Тельца.
Наиболее широкая полоса Млечного Пути в созвездии Стрельца. Именно в этом направлении находится центр Галактики.
Если посмотреть на Млечный Путь в телескоп, то становится ясно, что он состоит из множества слабых звезд, сливающихся для невооруженного глаза в одно целое. Что же представляет из себя Млечный Путь в просторах Вселенной?
Центр нашей Галактики.
Так в темную ночь он виден в бинокль. Темные газово-пылевые облака закрывают от нас галактическое ядро – сверхмассивную чёрную дыру, из которой выбрасываются сгустки сверхплотного вещества – малые чёрные дыры, протозвезды и протопланены, а также элементарные частицы, в том числе протоны, нейтроны и электроны, из которых образуются атомы галактического водорода.
Сверхплотные тела благодаря своей сильной гравитации захватывают атомы водорода и пыль и формируют из них свои поверхностные оболочки, в том числе и атмосферы. Мощность этих атмосфер зависит от величины гравитирующей массы, выброшенной из чёрной дыры.
Самые легкие из них не могут удержать легкий водород и становятся в конце концов планетами, а более тяжелые формируют мощные водородные атмосферы, в которых начинаются термоядерные реакции синтеза ядер гелия.
Такие тела в конце концов становятся звездами. Фото с сайта: http://trasyy.livejournal.com/829302.html
Наша Галактика Млечный Путь – это огромная гравитационно связанная система, содержащая около 200 миллиардов звезд, тысячи гигантских облаков газа и пыли, скоплений и туманностей.
Как все спиральные галактики, Млечный Путь сжат в плоскости и в профиль похож на «летающую тарелку». Наша звездная система включает в себя три различимые части: 1 – центральное ядро, которое состоит из миллиардов звезд; 2 – относительно тонкий диск из звезд, газа и пыли диаметром 100 000 световых лет 1 и толщиной несколько тысяч световых лет; 3 – сферическое гало (корона), содержащее карликовые галактики, шаровые звездные скопления, отдельные звезды, группы звезд, пыль и газ.
Кроме этого, Галактика содержит темную материю, которой гораздо больше, чем всего видимого вещества во всех диапазонах. Галактика вращается, но не равномерно всем диском. С приближением к центру угловая скорость врашения звезд вокруг центра Галактики растет. Солнечная система делает оборот вокруг центра Галактики за 180–220 миллионов лет.
Распределение звезд в «теле» Галактики имеет две ярко выраженные особенности: во-первых, очень высокая концентрация звезд в галактической плоскости и совсем небольшая за ее пределами, и во-вторых, чрезвычайно большая концентрация их в центре Галактики.
Так, если в окрестностях Солнца, в диске, одна звезда приходится на 16 кубических парсек, то в центре Галактики в одном кубическом парсеке находится 10 000 звезд.
В плоскости Галактики, помимо повышенной концентрации звезд, наблюдается также повышенная концентрация пыли и газа. Между центром Галактики и спиральными рукавами (ветвями) находится газовое кольцо – смесь газа и пыли, сильно излучающей в радио- и инфракрасном диапазоне. Ширина этого кольца около 6 тысяч световых лет.
Расположено оно в зоне между 10 000 и 16 000 световых лет от центра. Газовое кольцо содержит миллиарды солнечных масс газа и пыли и является местом активного звездообразования. Одни астрофизики считают, что это кольцо является не кольцом, а туго сгруппировавшимися спиралями, другие настаивают на существовании этого кольца без всяких спиралей.
Изучение спиральных рукавов вызывает определенные трудности, так как молекулярный газ в спиралях распределен неравномерно, к тому же газ не очень подчиняется вращению Галактики и вносит в измерения погрешности.
Тем не менее, астрофизики пришли к выводу, что Млечный Путь состоит из четырех основных спиральных рукавов. Эти ветви исходят от газового кольца и расходятся от него под углом 20 градусов. По характеру излучения пульсаров можно определить скопления масс электронов, которые естественным образом скапливаются в спиральных рукавах.
Эти наблюдения подтверждают существование именно 4 спиральных рукавов. Год назад радиоастрономы обнаружили еще один спиральный рукав, очень отдаленный от центра Млечного Пути, но остается под сомнением, самостоятельный это рукав или продолжение одного из существующих.
Внешние границы диска Галактики представляют собой слой атомарного водорода, который распространяется на расстояние 15 000 световых лет от крайних спиралей на периферии. Этот слой в 10 раз толще, чем в центральных областях, но во столько же раз менее плотный. Характерно, что края этого слоя изогнуты в разных направлениях на разных краях диска.
Это объясняют влиянием спутников Галактики – Магеллановых облаков и карликовой галактики в созвездии Стрельца (точнее, ЗА этим созвездием, так как созвездие гораздо ближе к нам, чем карликовая галактика). На окраинах Галактики обнаружены плотные области газа размерами в несколько тысяч световых лет и с массой 10 миллионов Солнц.
У Галактики есть корона, которая содержит шаровые скопления и карликовые галактики (Большое и Малое Магеллановы облака и другие скопления). В галактической короне также имеются звезды и группы звезд. Некоторые из этих групп взаимодействуют с шаровыми скоплениями и карликовыми галактиками.
Считается, что корона – это следствие «каннибализма» нашей Галактики по отношению к галактикам-спутникам. Шаровые скопления могут быть остатками бывших галактик-спутников.
Плоскость Галактики и плоскость Солнечной системы не совпадают, а находятся под углом друг к другу, и планетная система Солнца совершает оборот вокруг центра Галактики примерно за 180–220 миллионов земных лет – столько длится один галактический год.
Следует отметить, что геологические эры Земли (палеозойская, мезозойская, кайнозойская и др.) совпадают по длительности с галактическими годами. При этом можно выделить сезоны галактического года – геологические периоды (каменноугольный, юрский, меловой и др.)
Млечный Путь и две небольшие галактики – его спутники: Малое и Большое Магеллановы облака. Фото с сайта: http://blog.imhonet.ru
Анализ вращения Галактики показал, что в ней есть большие массы несветящегося (неизлучающего) вещества, названного «скрытой массой», или «темным гало». Масса Галактики с учетом этой скрытой массы оценивается примерно в 10 триллионов масс Солнца.
По одной из гипотез, часть скрытой массы может заключаться в коричневых карликах, в планетах газовых гигантах, занимающих промежуточное положение между звездами и планетами, и в плотных и холодных молекулярных облаках, которые имеют низкую температуру и недоступны для обычных наблюдений.
Кроме того, в нашей и других галактиках есть множество тел размерами с планеты, которые не входят ни в одну из околозвездных систем и потому в телескопы не видны. Часть скрытой массы галактик может принадлежать «погасшим» звездам. По другой гипотезе, галактическое пространство (вакуум) также вносит свой вклад в количество темной материи. Скрытая масса есть не только в нашей Галактике, она есть во всех галактиках. Природа скрытой массы в галактиках остается неясной.
Проблема темного вещества в астрофизике возникла тогда, когда выяснилось, что вращение галактик (включая наш собственный Млечный путь) невозможно корректно описать, если учитывать лишь содержащуюся в них обычную видимую (светящуюся) материю.
Все звезды Галактики в таком случае должны были бы разлететься и рассеяться в просторах Метагалактики. Для того, чтобы этого не произошло (а этого и не происходит) необходимо присутствие дополнительной невидимой материи, имеющей большую массу. Действие этой невидимой массы проявляется исключительно при гравитационном взаимодействии с видимой материей.
При этом количество невидимой материи должно примерно в шесть раз превышать количество видимой. (Иинформация об этом опубликована в научном журнале Astrophysical Journal Letters).
Природа темного вещества во Вселенной не ясна; некоторые специалисты утверждают, что какая-нибудь простая модификация классических законов гравитации могла бы объяснить все парадоксальные наблюдения без всякой потребности в сомнительной темной материи.
Как правило, в их теориях сила гравитации увеличивается с ростом космических масштабов по сравнению с той, что предсказывают теории Ньютона и Эйнштейна.
Звезды созвездия Центавра. Слева направо: Алфа и Бета Центавра. Мелкие яркие кружочки и точки – это тоже звезды нашей Галактики. Фото с сайта: http://anastassia.arscity.ru/
Сравнительные размеры звезд. Наше Солнце по сравнению со звездными гигантами выглядит едва заметной точкой. Фото с сайта: http://www.diary.ru/
Наблюдая звезды, надо всегда помнить, что их яркость зависит от нескольких факторов: размера, расстояния до них и интенсивности свечения. Менее интенсивно светящаяся звезда может быть ближе к нам и на небосводе выглядеть более яркой.
Расположение ближайших к Солнцу звезд и расстояния до них. Расстояния между самими этими звездами здесь отражены неправильно, так как перед нами двумерная проекция трехмерного пространства. А звезды расположены в трехмерном пространстве, а не на плоскости. Звезды Процион и Сириус являются двойными. Схема с сайта: http://forum.lah.ru/forum/50-1128-1
Думаю, что трактовать Главную последовательность звезд как отражение их эволюции неверно. Скорее всего, эта последовательность характеризует процессы фрагментации сверхмассивных чёрных дыр, а также интенсивность формирования водородных атмосфер звезд, которая зависит не только от массы сверхплотного фрагментария, но и от плотности газо-пылевых облаков, с которыми этот фрагментарий взаимодействовал.
Главная последовательность. Сопоставление светимостей звезд с их спектральными классами впервые было сделано в начале XX века Эйнаром Герцшпрунгом и Генри Расселом, поэтому диаграмму спектр–светимость часто называют диаграммой Герцшпрунга–Рассела. Схема с сайта: http://www.astrolab.ru
Диаграмма «спектр-светимость» показывает зависимость между температурой поверхности атмосферы звезды и ее светимостью. Большинство звезд выстраиваются вдоль некоторой линии на этой диаграмме в виде довольно узкой полосы.
Вдоль этой полосы закономерно изменяется цвет звезд: красные, желтые, белые и голубые; меняются и размеры так, что большинство голубых звезд – гиганты, а красные звезды все значительно меньше Солнца. Однако размер и цвет звезд четкой зависимости друг от друга не имеют. Встречаются красные гиганты и сверхгиганты, а белые звезды могут быть и гигантами, и белыми карликами.
Классическая астрофизика считает, что звезды, которые находятся на диаграмме Герцшпрунга–Рассела в полосе главной последовательности, являются разными этапами своей эволюции.
Возникнув в результате конденсации газо-пылевого облака, они проходят несколько этапов от красной звезды до нейтронной звезды, пройдя этапы желтой, белой и голубой стадий. А размер звезд зависит от размера исходного газо-пылевого облака, коллапсировавшего в звезду и ее планеты. Однако обьем звезды и ее масса – разные и не всегда прямо связанные параметры. Белые карлики маленькие, но очень массивные.
Суть моей гипотезы состоит в том, что звезды и планеты в галактиках порождаются, а точнее, выбрасываются чёрными дырами в виде сгустков (фрагментариев) сверхплотного вещества. Эти сгустки сверхплотного вещества и элементарные частицы выбрасывают ядра галактик, а точнее, чёрные дыры, находящиеся в в центре этих ядер.
Это происходит, вероятно, когда в чёрных дырах нарушается равновесие между массой и энергией. Что именно нарушает процесс поглощения чёрной дырой вещества и энергии, пока неизвестно. Возможно, главной причиной является резкое возрастание угловой скорости вращения чёрной дыры. Ведь поглощая вещество, она увеличивает и свою массу, и свою кинетическую энергию, которую ей передает падающее на нее вещество.
Столь причудливые формы в нашей Галактике имеют облака из пыли и газа. Время от времени звезды, двигаясь по орбитам вокруг центра Галактики, попадают в эти облака и пополняют свои запасы термоядерного топлива (водорода), который в их мощных атмосферах превращается в гелий.
В процессе этой термоядерной реакции выделяется энергия, которую звезда расточает в окружающее пространство. Фото с сайта: http://www.galaxyphoto.com/high_res/hst_pillars.jpg
Попадая в газово-пылевые облака, звезды разгораются ярче, а попадая в межрукавные пространства, где водорода меньше, звезды снижают интенсивность горения его в атмосфере, излучение их при этом снижается, такая звезда выделяет энергии в окружающее пространство значительно меньше.
Возможно, поэтому звезды, которые находятся в рукавах галактик, светят гораздо ярче, чем те, которые находятся в межрукавных пространствах (смотри фотографии галактик). Фото с сайта: http://face-of-space.livejournal.com/100170.html
На этой фотографии видно, что облака из газа и пыли в Галактике движутся относительно друг друга с разными скоростями, отчего образуются фронты раздела облаков. Иначе как объяснить эти видимые струи газообразного вещества?
Светлые пятнышки – это звезды, которые находятся как между нами и этими газово-пылевыми облаками (более четкие пятнышки), так и внутри этих облаков. Фото с сайта: http://3wallpapers.ru
Неоднородность (структура) этого газово-пылевого облака объясняется неоднородностью электромагнитного поля, «вмороженного» в эту туманность. Элементарные частицы, из которых состоит туманность, имеют заряды, поэтому движутся в соответствии со структурой магнитных силовых линий. Фото с сайта: http://radioheads.net/post98131689/
Вещество таких туманностей чрезвычайно разрежено. Плотность молекул в галактических облаках, например, в туманности Ориона, в 100 триллиардов раз меньше, чем плотность земного воздуха.
Массу 1 миллиграмм имеет газовое облако объемом в 100 кубических километров. «Технический вакуум», создаваемый искусственно на Земле, имеет в миллион раз большую плотность, чем любая газовая туманность. Каждый атом в такой туманности может лететь миллионы километров, не опасаясь столкновения с другим атомом.
Даже хвосты комет, названные за разреженность «видимым ничто», по плотности рядом с галактическими туманностями выглядят как сталь по сравнению с воздухом. Плотность газов в головах комет в тысячи раз больше плотности межзвездных туманностей.
Тем не менее, на фотографиях эти туманности выглядят весьма плотными облаками. Причиной этого являются гигантские объемы туманностей. Их поперечники измеряются световыми годами и десятками световых лет.
Это означает, что если Землю уменьшить до размеров булавочной головки, то в таком масштабе туманность Ориона будет облаком величиной с земной шар! Поэтому, несмотря на ничтожную плотность составляющих ее газов, вещества туманности Ориона все же вполне хватило бы на «изготовление» нескольких сотен таких звезд, как наше Солнце.
Туманность Ориона находится от нас на расстоянии в 1800 световых лет. Благодаря этому мы видим ее всю целиком.
Свечение газовых туманностей может быть вызвано тремя причинами. Во-первых, если вблизи туманности находится звезда, то туманность отражает ее свет. Во-вторых, когда такая звезда весьма горяча (с температурой поверхности большей 20 000°), атомы туманности переизлучают энергию, получаемую от звезды, и процесс свечения превращается в люминесценцию, имеющую сходство со свечением газов в рекламных трубках.
Кроме того, постоянно движущиеся газовые облака могут сталкиваться друг с другом, при этом энергия столкновения атомов частично преобразуется в излучение.
Межзвездная среда за пределами туманностей в десять тысяч раз еще более разреженная, чем среда самих туманностей. Эта необычайно легкая и прозрачная среда тем не менее содержит атомы, поэтому она получила название межзвездного газа.
Туманность Шлем. Обратите внимание на ее неоднородность – на звезды, находящиеся вне туманности и внутри ее. Разные размеры звезд и разный их цвет говорят о том, что они находятся на разном расстоянии от нас, имеют разный размер и разную температуру – в одних «горит» водород (ак в нашем Солнце), в других – гелий, они перешли на следующий этап своего развития. Фото с сайта: http://good-fon.ru
Размер этой туманности 150 световых лет, она удалена от нас примерно на расстояние 3000 световых лет. Это остаток сверхновой, вспыхнувшей около 100 000 лет назад.
В результате этой космической катастрофы в центре туманности образовалась быстро вращающаяся нейтронная звезда, или пульсар – это все, что осталось от взорвавшейся звезды, сбросившей с себя газовую оболочку.
На этой фотографии запечатлено столкновение звезды с газово-пылевым облаком. Разумеется, это столкновение – не одномоментное явление. Звезда будет пересекать это облако много сотен (а может быть, и тысяч) наших земных лет. При этом яркость звезды увеличится за счет водорода, поглощенного из туманности.
Галактические облака бывают не только отражающие и пропускающие свет. Встречаются и вот такие темные, поглощающие свет. Непрозрачная туманность похожа на дыру в небе. Но эта «дыра» на самом деле представляет собой темное молекулярное облако. Пыль и молекулярный газ, которые имеют в облаке относительно высокую концентрацию, поглощают практически весь видимый свет, исходящий от звезд.
Это облако находится в созвездии Змееносца и называется Барнард 68. Оно движется в ту сторону, где граница облака более резкая. Фото с сайта: http://trasyy.livejournal.com/829302.html
В нашей Галактике в окрестностях Солнца нет таких обширных пространств со множеством цефеид, какие наблюдаются по обе стороны рукава, например, в галактике М31.
Наиболее вероятным объяснением этого феномена представляется близость Солнца к зоне с радиусом коротации Галактики, в силу чего звездообразование в наших окрестностях мало зависит от слабой здесь волны плотности.
Лишь наиболее слабые звезды и их скопления существуют вокруг Солнца. Цефеиды же, по-видимому, концентрируются только в отрезке рукава Киль – Стрелец, находящегося ближе к центру Галактики и дальше от радиуса коротации. Радиус зоны коротации в нашей Галактике составляет 10–12 кпк.
Встреча Солнца с волной плотности на границе рукава за пределами радиуса коротации, наверняка, оказалась бы губительной для всего живого, которое несомненно погибло бы от жесткого излучения при частых взрывах сверхновых, обычных в областях звездообразования.
1 В помощь юристам и прочим гуманитариям. Световой год – это единица расстояния, которое проходит свет за один год.
Т.е. 1 св. год (световой год) равен 9 460 800 000 000 км, т.е. чуть меньше десяти триллионов километров. Для сравнения: расстояние от Земли до Солнца составляет порядка 150 миллионов километров, называется астрономической единицей и равно порядка 8 световым минутам.
Источник