Чумацький Шлях – галактика, в якій знаходяться Земля, Сонячна система та всі окремі зірки, які видно неозброєним оком. Належить до спіральних галактик з перемичкою.

Чумацький Шлях разом із Галактикою Андромеди (М31), Галактикою Трикутника (М33) та більш ніж 40 карликовими галактиками-супутниками – своїми та Андромеди – утворюють Місцеву Групу галактик, яка входить до Місцевої Надскупчення (Надскупчення Діви).

Історія відкриття

Відкриття Галілея

Свою таємницю Чумацький Шлях відкрив лише в 1610 р. Саме тоді був винайдений перший телескоп, який і використовував Галілео Галілей. Знаменитий вчений побачив у прилад, що Чумацький Шлях – це справжнє збіговисько зірок, які при розгляді неозброєним оком зливалися в суцільну смугу, що слабо мерехтить. Галілею навіть вдалося пояснити неоднорідність будови цієї лінії. Воно було викликане наявністю в небесному явищі як зоряних скупчень. Є там і темні хмари. Комбінація цих двох елементів створює дивовижний образ нічного явища.

Відкриття Вільяма Гершеля

Вивчення Чумацького Шляху тривало й у 18-му ст. У цей час його найактивнішим дослідником був Вільям Гершель. Відомий композитор та музикант займався виготовленням телескопів та вивчав науку про зірок. Найважливішим відкриттям Гершеля став Великий План Всесвіту. Цей вчений спостерігав у телескоп планети та робив їх підрахунок на різних ділянках неба. Дослідження дозволили дійти невтішного висновку у тому, що Чумацький Шлях – це своєрідний зоряний острів, у якому розташоване і Сонце. Гершель навіть намалював схематичний план відкриття. На малюнку зіркова система була зображена у вигляді жорна та мала витягнуту неправильну форму. Сонце при цьому знаходилося всередині даного кільця, що оточувало наш світ. Саме так представляли нашу Галактику усі вчені аж до початку минулого століття.

Лише у 1920-х роках світ побачила робота Якобуса Каптейна, в якій Чумацький Шлях описувався найдокладніше. При цьому автором було надано схему зоряного острова, максимально схожу на ту, яка відома нам нині. Сьогодні ми знаємо, що Чумацький Шлях - це Галактика, у складі якої знаходиться Сонячна система, Земля і окремі зірки, які видно людині неозброєним оком.

Яку форму має Чумацький Шлях?

При вивченні галактик Едвін Хаббл класифікував їх на різні види еліптичних та спіральних. Спіральні галактики мають форму диска, усередині якого знаходяться спіральні рукави. Оскільки Чумацький шлях має форму диска поруч із спіральними галактиками, логічно припустити, що він, мабуть, є спіральною галактикою.

У 1930-х роках Р. Дж. Трюмплер зрозумів, що оцінки розміру галактики Чумацький Шлях, здійснені Капетином та іншими вченими, були помилковими, оскільки виміри ґрунтувалися на спостереженнях за допомогою хвиль випромінювання у видимій області спектра. Трюмплер дійшов висновку, що величезна кількість пилу в площині Чумацького Шляху поглинає світло видимого випромінювання. Тому далекі зірки та їх скупчення здаються примарнішими, ніж вони є насправді. У зв'язку з цим, для отримання точного зображення зірок і зоряних скупчень усередині Чумацького Шляху, астрономи мали знайти спосіб бачити крізь пил.

У 1950-х роках було винайдено перші радіотелескопи. Астрономи виявили, що атоми водню випромінюють радіацію в радіохвилях, і такі радіохвилі можуть проникнути крізь пил у Чумацькому Шляху. Таким чином, можна побачити спіральні рукави цієї галактики. Для цього використовувалася позначка зірок за аналогією з позначками при вимірах відстаней. Астрономи зрозуміли, що зірки спектрального класу O і B можуть послужити задля досягнення цієї мети.

Такі зірки мають кілька особливостей:

• яскравість– вони дуже помітні і часто зустрічаються у невеликих групах чи об'єднаннях;
• тепло- Вони випромінюють хвилі різної довжини (видні, інфрачервоні, радіохвилі);
• короткий час життя– вони мешкають близько 100 мільйонів років. Враховуючи швидкість, з якою зірки обертаються у центрі галактики, де вони переміщаються далеко від місця народження.

Астрономи можуть використовувати радіотелескопи для точного зіставлення позицій зірок спектрального класу O і B, і, керуючись зміщеннями доплерівськими радіоспектра, визначати швидкість їх руху. Після проведення таких операцій з багатьма зірками вчені змогли випустити комбіновані радіо та оптичні карти спіральних рукавів Чумацького шляху. Кожен рукав названий на ім'я сузір'я, що існує в ньому.

Астрономи вважають, що рух матерії навколо центру галактики створює хвилі щільності (області високої та низької щільності), такі ж, як ви бачите, перемішуючи тісто на торт електричним міксером. Вважається, що це хвилі щільності викликали спіральний характер галактики.

Таким чином, розглядаючи небо у хвилях різної довжини (радіо, інфрачервоні, видимі, ультрафіолетові, рентгенівські) за допомогою різних наземних та космічних телескопів, можна отримати різні зображення Чумацького Шляху.

Ефект Доплера. Так само, як високий звук сирени пожежної машини стає нижчим, коли машина видаляється, рух зірок впливає на довжину хвиль світла, які доходять від них на Землю. Цей феномен називається ефектом Доплера. Ми можемо виміряти цей ефект за допомогою вимірювання ліній у спектрі зірки та порівнюючи їх зі спектром стандартної лампи. Ступінь доплерівського усунення показує, наскільки швидко зірка рухається щодо нас. Крім того, напрямок доплерівського зміщення може показати нам напрямок руху зірки. Якщо спектр зірки зміщується синій кінець, то зірка рухається до нас; якщо ж у червоний бік – віддаляється.

Структура Чумацького Шляху

Якщо уважно розглянути структуру Чумацького Шляху, ми побачимо таке:

1. Галактичний диск. Тут зосереджено більшість зірок Чумацького Шляху.

Сам диск розбитий на такі частини:

• Ядро це центр диска;
• Дуги – області навколо ядра, зокрема безпосередньо області вище і нижче площині диска.
• Спіральні рукави – це області, що виступають назовні від центру. Наша Сонячна Система знаходиться в одному зі спіральних рукавів Чумацького Шляху.

1. Кульові скупчення. Кілька сотень їх розкидані вище і нижче площині диска.
2. Гало. Це велика, тьмяна область, яка оточує всю галактику. Гало складається з газу великої температури та, можливо, темної матерії.

Радіус гало значно більше розмірів диска і за деякими даними сягає кількох сотень тисяч світлових років. Центр симетрії гало Чумацького Шляху збігається із центром галактичного диска. Складається гало переважно з дуже старих, неяскравих зірок. Вік сферичної складової Галактики перевищує 12 млрд. років. Центральна, найбільш щільна частина гало в межах кількох тисяч світлових років від центру Галактики називається балдж(У перекладі з англійської «потовщення»). Обертається гало в цілому дуже повільно.

Порівняно з гало дискобертається помітно швидше. Він є як би дві складені краями тарілки. Діаметр диска Галактики близько 30 кпк (100 000 світлових років). Товщина – близько 1000 світлових років. Швидкість обертання не однакова різних відстанях від центру. Вона швидко зростає від нуля у центрі до 200-240 км/с з відривом 2 тис. світлових років від цього. Маса диска в 150 млрд разів більша за масу Сонця (1,99*10 30 кг). У диску концентруються молоді зірки та зоряні скупчення. Серед них багато яскравих та гарячих зірок. Газ у диску Галактики розподілено нерівномірно, утворюючи гігантські хмари. Основним хімічним елементом нашої Галактиці є водень. Приблизно на 1/4 вона складається з гелію.

Однією з найцікавіших областей Галактики вважається її центр, або ядророзташований у напрямку сузір'я Стрільця. Видиме випромінювання центральних областей Галактики повністю приховано від нас потужними шарами поглинаючої матерії. Тому її почали вивчати лише після створення приймачів інфрачервоного та радіовипромінювання, яке поглинається меншою мірою. Для центральних областей Галактики характерна сильна концентрація зірок: у кожному кубічному парсеку їх багато тисяч. Ближче до центру відзначаються області іонізованого водню і численні джерела інфрачервоного випромінювання, що свідчать про зіркоутворення, що відбувається там. У центрі Галактики передбачається існування потужного компактного об'єкта – чорної дірки масою близько мільйона мас Сонця.

Однією з найбільш помітних утворень є спіральні гілки (або рукави). Вони дали назву цьому типу об'єктів – спіральні галактики. Уздовж рукавів в основному зосереджені наймолодші зірки, багато розсіяних зоряних скупчень, а також ланцюжки щільних хмар міжзоряного газу, в яких продовжують утворюватися зірки. На відміну від гало, де будь-які прояви зоряної активності надзвичайно рідкісні, у гілках продовжується бурхливе життя, пов'язане з безперервним переходом речовини з міжзоряного простору до зірок і назад. Спіральні рукави Чумацького Шляху значною мірою приховані від нас поглинаючою матерією. Детальне їхнє дослідження почалося після появи радіотелескопів. Вони дозволили вивчати структуру Галактики за спостереженнями радіовипромінювання атомів міжзоряного водню, що концентрується вздовж довгих спіралей. За сучасними уявленнями, спіральні рукави пов'язані з хвилями стиснення, що поширюються диском галактики. Проходячи через області стиснення, речовина диска ущільнюється, а утворення зірок із газу стає інтенсивнішим. Причини виникнення у дисках спіральних галактик такої своєрідної хвильової структури не цілком зрозумілі. Над цією проблемою працює багато астрофізиків.

Місце Сонця у галактиці

На околицях Сонця вдається простежити ділянки двох спіральних гілок, віддалених від нас приблизно 3 тис. світлових років. За сузір'ями, де виявляються ці ділянки, їх називають рукавом Стрільця та рукавом Персея. Сонце перебуває майже посередині між цими спіральними гілками. Правда, порівняно близько (за галактичними мірками) від нас, у сузір'ї Оріона, проходить ще одна, не настільки явно виражена гілка, що вважається відгалуженням одного з основних спіральних рукавів Галактики.

Відстань від Сонця до центру Галактики становить 23-28 тис. світлових років, або 7-9 тис. парсек. Це свідчить, що Сонце розташоване ближче до околиці диска, ніж його центру.

Разом з усіма близькими зірками Сонце обертається навколо центру Галактики зі швидкістю 220-240 км/с, роблячи один оборот приблизно за 200 млн років. Отже, за весь час існування Земля облетіла навколо центру Галактики не більше 30 разів.

Швидкість обертання Сонця навколо центру Галактики практично збігається з тією швидкістю, з якою у цьому районі рухається хвиля ущільнення, що формує спіральний рукав. Така ситуація загалом неординарна для Галактики: спіральні гілки обертаються з постійною кутовою швидкістю, як спиці колеса, а рух зірок, як ми бачили, підкоряється зовсім іншій закономірності. Тому майже все зоряне населення диска то потрапляє всередину спіральної гілки, то виходить із неї. Єдине місце, де швидкості зірок і спіральних гілок збігаються, - це так зване коротаційне коло, і саме на ньому розташовується Сонце!

Для Землі ця обставина вкрай сприятлива. Адже у спіральних гілках відбуваються бурхливі процеси, що породжують потужне випромінювання, згубне для живого. І жодна атмосфера не могла від нього захистити. Але наша планета існує у відносно спокійному місці Галактики і протягом сотень мільйонів і мільярдів років не зазнавала впливу цих космічних катаклізмів. Можливо, саме тому Землі могла зародитися і зберегти життя.

Довгий час становище Сонця серед зірок вважалося найпересічнішим. Сьогодні ми знаємо, що це не так: у певному сенсі воно є привілейованим. І це потрібно враховувати, розмірковуючи про можливість існування життя в інших частинах нашої Галактики.

Розташування зірок

На безхмарному нічному небі Чумацький Шлях видно з будь-якої точки нашої планети. Однак погляду людини доступна лише частина Галактики, яка є системою зірок, що знаходяться всередині рукава Оріона. Що таке Чумацький Шлях? Визначення у просторі всіх його частин стає найбільш зрозумілим, якщо розглядати зіркову карту. У такому разі стає ясно, що Сонце, що висвітлює Землю, розташовується на диску. Це майже край Галактики, де відстань від ядра дорівнює 26-28 тис. світлових років. Рухаючись зі швидкістю 240 кілометрів на годину, Світило витрачає на один оберт навколо ядра 200 мільйонів років, так що за весь час свого існування воно подорожувало диском, обійшовши ядро, всього тридцять разів. Наша ж планета знаходиться у так званому коротаційному колі. Це таке місце, в якому швидкість обертання рукавів та зірок ідентичні. Для цього кола характерний підвищений рівень радіації. Саме тому життя, як вважають науковці, могло виникнути лише на тій планеті, біля якої знаходиться невелика кількість зірок. Такою планетою і стала наша Земля. Вона знаходиться на периферії Галактики, в її спокійному місці. Саме тому на нашій планеті протягом кількох мільярдів років не було глобальних катаклізмів, які часто відбуваються у Всесвіті.

Як виглядатиме смерть Чумацького Шляху?

Космічна історія загибелі нашої галактики починається тут і зараз. Ми можемо сліпо озиратися довкола, думаючи, що Чумацький Шлях, Андромеда (наша старша сестра) і купка невідомих – наші космічні сусіди – це і є наш будинок, але насправді набагато більше. Настав час вивчити, що ще є довкола нас. Поїхали.

• Галактика Трикутника. З масою приблизно 5% від маси Чумацького Шляху, це третя за величиною галактика у місцевій групі. Вона має спіральну структуру, власні супутники та може бути супутником галактики Андромеди.
• Велика Магелланова Хмара. Ця галактика складає всього 1% від маси Чумацького Шляху, але є четвертою за величиною нашої місцевої групи. Вона знаходиться дуже близько до нашого Чумацького Шляху – менш ніж у 200 000 світлових роках від нас – і в ній триває процес активного зореутворення, оскільки приливні взаємодії з нашою галактикою призводять до колапсу газу та породжують нові, гарячі та великі зірки у Всесвіті.
• Мала Магелланова Хмара, NGC 3190 та NGC 6822. Всі вони мають масу від 0,1% до 0,6% Чумацького Шляху (і незрозуміло, яка з них більша) і всі три є самостійними галактиками. У кожному їх міститься понад мільярд сонячних мас матеріалу.
• Еліптичні галактики M32 та M110.Вони можуть бути «лише» супутниками Андромеди, але в кожній з них більше мільярда зірок, і за масою вони можуть навіть перевершувати номери 5, 6 та 7.

Крім того, існує як мінімум 45 інших відомих галактик – менших – складових нашої місцевої групи. Кожна з них має ореол темної матерії, що оточує її; кожна з них гравітаційно прив'язана до іншої, що знаходиться на відстані 3 мільйонів світлових років. Незважаючи на їх розміри, масу та величину, жодної з них не залишиться за кілька мільярдів років.

Отже, головне

У міру перебігу часу галактики взаємодіють гравітаційно. Вони не лише стягуються за рахунок гравітаційного тяжіння, а й взаємодіють припливно. Зазвичай ми говоримо про припливи в контексті Місяця, що притягує земні океани і створює припливи і відливи, і це правда. Але з погляду галактики припливи – це менш помітний процес. Частина невеликої галактики, яка знаходиться близько до великої, притягуватиметься з більшою гравітаційною силою, а частина, яка знаходиться далі, відчуватиме менше тяжіння. В результаті невелика галактика витягнеться і зрештою розірветься під впливом тяжіння.

Невеликі галактики, які є частиною нашої місцевої групи, включаючи обидві хмари Магеллана і карликові еліптичні галактики, будуть розірвані саме так, і їхня речовина буде включена у великі галактики, з якими вони зливаються. "Ну і що", скажете ви. Адже це не зовсім смерть, бо великі галактики залишаться живими. Але навіть вони не будуть вічно в такому стані. Через 4 мільярди років взаємне гравітаційне тяжіння Чумацького Шляху та Андромеди затягне галактики до гравітаційного танцю, який призведе до великого злиття. Хоча на цей процес підуть мільярди років, спіральна структура обох галактик буде знищена, що призведе до створення єдиної гігантської еліптичної галактики в ядрі нашої місцевої групи: Млекомеди.

Невеликий відсоток зірок буде викинутий під час такого злиття, але більшість залишиться неушкодженими, при цьому станеться великий сплеск зіркоутворення. Зрештою, решта галактик у нашій місцевій групі теж буде всмоктана, і залишиться одна велика гігантська галактика, що пожерла решту. Цей процес протікатиме у всіх пов'язаних групах і скупченнях галактик по всьому Всесвіту, поки темна енергія розштовхуватиме окремі групи і скупчення один від одного. Але ж і це не можна назвати смертю, адже галактика залишиться. І якийсь час буде так. Але галактика складається із зірок, пилу і газу, і всьому колись прийде кінець.

По всьому Всесвіту галактичні злиття проходитимуть десятки мільярдів років. За цей же час темна енергія розтягне їх по всьому Всесвіту до стану повної усамітнення та недоступності. І хоча останні галактики за межами нашої локальної групи не зникнуть, доки не пройдуть сотні мільярдів років, зірки в них житимуть. Найдовгоживучі зірки, що існують сьогодні, продовжуватимуть спалювати своє паливо десятки трильйонів років, а з газу, пилу та зоряних трупів, що населяють кожну галактику, з'являтимуться нові зірки – хоча все менше й рідше.

Коли згорять останні зірки, залишаться лише їхні трупи – білі карлики та нейтронні зірки. Вони будуть сяяти сотні трильйонів або навіть квадрильйонів років, перш ніж згаснуть. Коли станеться і ця неминучість, нам залишаться коричневі карлики (невдалі зірки), які випадково зливаються, наново запалюють ядерний синтез і створюють зоряне світло протягом десятків трильйонів років.

Коли ж через десятки квадрильйонів років у майбутньому згасне остання зірка, у галактиці все одно залишатиметься певна маса. Значить, і це не можна назвати «справжньою смертю».

Всі маси гравітаційно взаємодіють між собою, і гравітаційні об'єкти різних мас виявляють дивні властивості при взаємодії:

• Повторні «підходи» та близькі проходи викликають обміни швидкості та імпульсів між ними.
• Об'єкти з низькою масою викидаються з галактики, а об'єкти з більш високою масою занурюються в центр, втрачаючи швидкість.
• Протягом досить тривалого періоду часу, велика частина маси виявиться викинутою, а лише невелика частина мас, що залишилися, буде жорстко прив'язана.

У самому центрі цих галактичних останків буде надмасивна чорна діра, у кожній галактиці, а решта галактичних об'єктів обертатиметься навколо збільшеної версії нашої Сонячної системи. Зрозуміло, ця структура буде останньою, і оскільки чорна дірка буде максимально великою, вона з'їсть усе, до чого зможе дістати. У центрі Млекомеди буде об'єкт у сотні мільйонів разів масивніший за наше Сонце.

Але ж і їй настане кінець?

Завдяки явищу випромінювання Хокінга навіть ці об'єкти одного разу розпадуться. Потрібно близько 10 80 - 10 100 років, залежно від того, наскільки масивною стане наша надмасивна чорна діра в процесі зростання, але кінець гряде. Після цього останки, що обертаються навколо галактичного центру, розв'яжуться і залишать лише гало темної матерії, яке також може довільно дисоціювати, залежно від властивостей цієї матерії. Без будь-якої матерії вже не буде нічого, що ми колись називали місцевою групою, Чумацьким Шляхом та іншими милими серцю іменами.

Міфологія

Вірменська, арабська, воласька, єврейська, перська, турецька, киргизька

За одним із вірменських міфів про Чумацький Шлях, бог Ваагн, предок вірмен, суворою зимою вкрав у родоначальника ассирійців Баршама солому і втік у небі. Коли він ішов зі своєю здобиччю по небу, то кидав на своєму шляху соломинки; з них і утворився світлий слід на небі (вірменською «Дорога соломокрада»). Про міф про розсипану солому говорять також арабська, єврейська, перська, турецька та киргизька назви (кирг. саманчин жолу- Шлях соломника) цього явища. Жителі Валахії вважали, що цю солому Венера вкрала у Святого Петра.

Бурятська

Згідно з бурятською міфологією, добрі сили творять світ, видозмінюють всесвіт. Так, Чумацький Шлях виник із молока, яке Манзан Гурме націдила зі своїх грудей і виплеснула слідом за обманом її Абай Гесеру. За іншою версією, Чумацький Шлях - це "шов неба", зашитого після того, як з нього висипалися зірки; ним, як мостом, ходять тенгри.

Угорська

За угорською легендою, Аттіла спуститься Чумацьким Шляхом, якщо секеям загрожуватиме небезпека; зірки є іскри від копит. Чумацький шлях. відповідно, називається «дорогою воїнів».

Давньогрецька

Етимологію слова Galaxias (Γαλαξίας)і його зв'язок з молоком (γάλα) розкривають два подібні давньогрецькі міфи. Одна з легенд розповідає про материнське молоко богині Гери, що розлилося по небу, годувала грудьми Геракла. Коли Гера дізналася, що немовля, якого вона годує грудьми, не її власне дитя, а незаконний син Зевса та земної жінки, вона відштовхнула його, і пролите молоко стало Чумацьким Шляхом. Інша легенда говорить про те, що пролите молоко - це молоко Реї, дружини Кроноса, а немовлям був сам Зевс. Кронос пожирав своїх дітей, оскільки йому було передбачено, що його буде повалено власним сином. У Реї зародився план, як врятувати свою шосту дитину, новонароджену Зевса. Вона обернула в дитячий одяг камінь і підсунула його Кроносу. Кронос попросив її погодувати сина ще раз, перш ніж він його проковтне. Молоко, пролите з грудей Реї на голий камінь, згодом почали називати Чумацьким Шляхом.

Індійська

Стародавні індійці вважали Чумацький Шлях молоком вечірньої червоної корови, що проходить небом. У Ригведі Чумацький Шлях названо тронною дорогою Арьямана. Бхагавата-пурана містить версію, за якою Чумацький Шлях – це живіт небесного дельфіна.

Інкська

Головними об'єктами спостереження в астрономії інків (що знайшло відображення в їх міфології) на небосхилі були темні ділянки Чумацького Шляху – своєрідні «сузір'я» в термінології андських культур: Лама, Дитина Лами, Пастух, Кондор, Куріпка, Жаба, Змія, а також зірки: Південний хрест, Плеяди, Ліра та багато інших.

Кетська

У кетських міфах, аналогічно селькупським, Чумацький Шлях описується як дорога одного з трьох міфологічних персонажів: Сина неба (Єся), який пішов полювати на західний бік неба і там змерз, богатира Альбе, який переслідував злу богиню, або першого шамана Доха, підніма до Сонця.

Китайська, в'єтнамська, корейська, японська

У міфологіях синосфери Чумацький Шлях називають і порівнюють з річкою (у в'єтнамській, китайській, корейській та японській мовах зберігається назва «срібна річка». Китайці також іноді називали Чумацький Шлях «Жовтою дорогою», за кольором соломи.

Корінних народів північної Америки

Хідатса та ескімоси називають Чумацький Шлях «Попелястим». Їхні міфи говорять про дівчину, яка розсипала по небу попіл, щоб люди могли знайти дорогу додому вночі. Шайєнни вважали, що Чумацький Шлях - це бруд і мул, підняті черевом черепахи, що пливе небом. Ескімоси з Берінгової протоки - що це сліди Ворона-творця, що йшов небом. Чероки вважали, що Чумацький Шлях утворився, коли один мисливець вкрав дружину іншого з ревнощів, а її собака стала їсти кукурудзяну муку, що залишилася без нагляду, і розсипала її по небу (цей самий міф зустрічається у койсанського населення Калахарі). Інший міф того ж народу говорить про те, що Чумацький Шлях – це слід собаки, яка тягла щось небом. Ктунаха називали Чумацький Шлях «собачим хвостом», чорноногі називали його «вовчою дорогою». Вайандотський міф говорить про те, що Чумацький Шлях – це місце, де душі померлих людей та собак збираються разом та танцюють.

Маорі

У міфології маорі Чумацький Шлях вважається човном Тама-ререті. Ніс човна – сузір'я Оріона та Скорпіон, якір – Південний Хрест, Альфа Центавра та Хадар – канат. Згідно з легендою, якось Тама-ререті плив на своєму каное і побачив, що вже пізно, а він далеко від дому. Зірок на небі не було, і, боячись, що Таніфа може напасти, Тама-ререті став кидати в небо блискучу гальку. Небесному божеству Рангінуї сподобалося те, що він робив, і він помістив човен Тама-ререті на небо, а гальку перетворив на зірки.

Фінська, литовська, естонська, ерзянська, казахська

Фінська назва – фін. Linnunrata– означає «Шлях птахів»; аналогічна етимологія у литовської назви. Естонський міф також пов'язує Чумацький («пташиний») Шлях із пташиним польотом.

Ерзянська назва - "Каргонь Кі" ("Журавлина Дорога").

Казахська назва - "Құ з жоли" ("Шлях птахів").

Цікаві факти про галактику Чумацький Шлях

• Чумацький Шлях почав формування як скупчення щільних областей після Великого Вибуху. Перші зірки перебували в кульових скупченнях, які продовжують існувати. Це найдавніші зірки галактики;
• Галактика збільшила свої параметри за рахунок поглинання та злиття з іншими. Зараз вона відбирає зірки у Карликової галактики Стрільця та Магелланових Хмар;
• Чумацький Шлях рухається у просторі з прискоренням 550 км/с стосовно реліктовому випромінюванню;
• У галактичному центрі ховається надмасивна чорна діра Стрілець А*. За масою у 4.3 млн. разів перевищує сонячну;
• Газ, пил та зірки обертаються навколо центру на швидкості 220 км/с. Це стабільний показник, що має на увазі наявність оболонки з темної матерії;
• Через 5 млрд. років очікується зіткнення із галактикою Андромеди.

Чумацький Шлях – галактика, в якій знаходяться Земля, Сонячна система та всі окремі зірки, які видно неозброєним оком. Належить до спіральних галактик з перемичкою.

Чумацький Шлях разом із Галактикою Андромеди (М31), Галактикою Трикутника (М33) та більш ніж 40 карликовими галактиками-супутниками – своїми та Андромеди – утворюють Місцеву Групу галактик, яка входить до Місцевої Надскупчення (Надскупчення Діви).

Історія відкриття

Відкриття Галілея

Свою таємницю Чумацький Шлях відкрив лише в 1610 р. Саме тоді був винайдений перший телескоп, який і використовував Галілео Галілей. Знаменитий вчений побачив у прилад, що Чумацький Шлях – це справжнє збіговисько зірок, які при розгляді неозброєним оком зливалися в суцільну смугу, що слабо мерехтить. Галілею навіть вдалося пояснити неоднорідність будови цієї лінії. Воно було викликане наявністю в небесному явищі як зоряних скупчень. Є там і темні хмари. Комбінація цих двох елементів створює дивовижний образ нічного явища.

Відкриття Вільяма Гершеля

Вивчення Чумацького Шляху тривало й у 18-му ст. У цей час його найактивнішим дослідником був Вільям Гершель. Відомий композитор та музикант займався виготовленням телескопів та вивчав науку про зірок. Найважливішим відкриттям Гершеля став Великий План Всесвіту. Цей вчений спостерігав у телескоп планети та робив їх підрахунок на різних ділянках неба. Дослідження дозволили дійти невтішного висновку у тому, що Чумацький Шлях – це своєрідний зоряний острів, у якому розташоване і Сонце. Гершель навіть намалював схематичний план відкриття. На малюнку зіркова система була зображена у вигляді жорна та мала витягнуту неправильну форму. Сонце при цьому знаходилося всередині даного кільця, що оточувало наш світ. Саме так представляли нашу Галактику усі вчені аж до початку минулого століття.

Лише у 1920-х роках світ побачила робота Якобуса Каптейна, в якій Чумацький Шлях описувався найдокладніше. При цьому автором було надано схему зоряного острова, максимально схожу на ту, яка відома нам нині. Сьогодні ми знаємо, що Чумацький Шлях - це Галактика, у складі якої знаходиться Сонячна система, Земля і окремі зірки, які видно людині неозброєним оком.

Яку форму має Чумацький Шлях?

При вивченні галактик Едвін Хаббл класифікував їх на різні види еліптичних та спіральних. Спіральні галактики мають форму диска, усередині якого знаходяться спіральні рукави. Оскільки Чумацький шлях має форму диска поруч із спіральними галактиками, логічно припустити, що він, мабуть, є спіральною галактикою.

У 1930-х роках Р. Дж. Трюмплер зрозумів, що оцінки розміру галактики Чумацький Шлях, здійснені Капетином та іншими вченими, були помилковими, оскільки виміри ґрунтувалися на спостереженнях за допомогою хвиль випромінювання у видимій області спектра. Трюмплер дійшов висновку, що величезна кількість пилу в площині Чумацького Шляху поглинає світло видимого випромінювання. Тому далекі зірки та їх скупчення здаються примарнішими, ніж вони є насправді. У зв'язку з цим, для отримання точного зображення зірок і зоряних скупчень усередині Чумацького Шляху, астрономи мали знайти спосіб бачити крізь пил.

У 1950-х роках було винайдено перші радіотелескопи. Астрономи виявили, що атоми водню випромінюють радіацію в радіохвилях, і такі радіохвилі можуть проникнути крізь пил у Чумацькому Шляху. Таким чином, можна побачити спіральні рукави цієї галактики. Для цього використовувалася позначка зірок за аналогією з позначками при вимірах відстаней. Астрономи зрозуміли, що зірки спектрального класу O і B можуть послужити задля досягнення цієї мети.

Такі зірки мають кілька особливостей:

• яскравість– вони дуже помітні і часто зустрічаються у невеликих групах чи об'єднаннях;
• тепло- Вони випромінюють хвилі різної довжини (видні, інфрачервоні, радіохвилі);
• короткий час життя– вони мешкають близько 100 мільйонів років. Враховуючи швидкість, з якою зірки обертаються у центрі галактики, де вони переміщаються далеко від місця народження.

Астрономи можуть використовувати радіотелескопи для точного зіставлення позицій зірок спектрального класу O і B, і, керуючись зміщеннями доплерівськими радіоспектра, визначати швидкість їх руху. Після проведення таких операцій з багатьма зірками вчені змогли випустити комбіновані радіо та оптичні карти спіральних рукавів Чумацького шляху. Кожен рукав названий на ім'я сузір'я, що існує в ньому.

Астрономи вважають, що рух матерії навколо центру галактики створює хвилі щільності (області високої та низької щільності), такі ж, як ви бачите, перемішуючи тісто на торт електричним міксером. Вважається, що це хвилі щільності викликали спіральний характер галактики.

Таким чином, розглядаючи небо у хвилях різної довжини (радіо, інфрачервоні, видимі, ультрафіолетові, рентгенівські) за допомогою різних наземних та космічних телескопів, можна отримати різні зображення Чумацького Шляху.

Ефект Доплера. Так само, як високий звук сирени пожежної машини стає нижчим, коли машина видаляється, рух зірок впливає на довжину хвиль світла, які доходять від них на Землю. Цей феномен називається ефектом Доплера. Ми можемо виміряти цей ефект за допомогою вимірювання ліній у спектрі зірки та порівнюючи їх зі спектром стандартної лампи. Ступінь доплерівського усунення показує, наскільки швидко зірка рухається щодо нас. Крім того, напрямок доплерівського зміщення може показати нам напрямок руху зірки. Якщо спектр зірки зміщується синій кінець, то зірка рухається до нас; якщо ж у червоний бік – віддаляється.

Структура Чумацького Шляху

Якщо уважно розглянути структуру Чумацького Шляху, ми побачимо таке:

1. Галактичний диск. Тут зосереджено більшість зірок Чумацького Шляху.

Сам диск розбитий на такі частини:

• Ядро це центр диска;
• Дуги – області навколо ядра, зокрема безпосередньо області вище і нижче площині диска.
• Спіральні рукави – це області, що виступають назовні від центру. Наша Сонячна Система знаходиться в одному зі спіральних рукавів Чумацького Шляху.

1. Кульові скупчення. Кілька сотень їх розкидані вище і нижче площині диска.
2. Гало. Це велика, тьмяна область, яка оточує всю галактику. Гало складається з газу великої температури та, можливо, темної матерії.

Радіус гало значно більше розмірів диска і за деякими даними сягає кількох сотень тисяч світлових років. Центр симетрії гало Чумацького Шляху збігається із центром галактичного диска. Складається гало переважно з дуже старих, неяскравих зірок. Вік сферичної складової Галактики перевищує 12 млрд. років. Центральна, найбільш щільна частина гало в межах кількох тисяч світлових років від центру Галактики називається балдж(У перекладі з англійської «потовщення»). Обертається гало в цілому дуже повільно.

Порівняно з гало дискобертається помітно швидше. Він є як би дві складені краями тарілки. Діаметр диска Галактики близько 30 кпк (100 000 світлових років). Товщина – близько 1000 світлових років. Швидкість обертання не однакова різних відстанях від центру. Вона швидко зростає від нуля у центрі до 200-240 км/с з відривом 2 тис. світлових років від цього. Маса диска в 150 млрд разів більша за масу Сонця (1,99*10 30 кг). У диску концентруються молоді зірки та зоряні скупчення. Серед них багато яскравих та гарячих зірок. Газ у диску Галактики розподілено нерівномірно, утворюючи гігантські хмари. Основним хімічним елементом нашої Галактиці є водень. Приблизно на 1/4 вона складається з гелію.

Однією з найцікавіших областей Галактики вважається її центр, або ядророзташований у напрямку сузір'я Стрільця. Видиме випромінювання центральних областей Галактики повністю приховано від нас потужними шарами поглинаючої матерії. Тому її почали вивчати лише після створення приймачів інфрачервоного та радіовипромінювання, яке поглинається меншою мірою. Для центральних областей Галактики характерна сильна концентрація зірок: у кожному кубічному парсеку їх багато тисяч. Ближче до центру відзначаються області іонізованого водню і численні джерела інфрачервоного випромінювання, що свідчать про зіркоутворення, що відбувається там. У центрі Галактики передбачається існування потужного компактного об'єкта – чорної дірки масою близько мільйона мас Сонця.

Однією з найбільш помітних утворень є спіральні гілки (або рукави). Вони дали назву цьому типу об'єктів – спіральні галактики. Уздовж рукавів в основному зосереджені наймолодші зірки, багато розсіяних зоряних скупчень, а також ланцюжки щільних хмар міжзоряного газу, в яких продовжують утворюватися зірки. На відміну від гало, де будь-які прояви зоряної активності надзвичайно рідкісні, у гілках продовжується бурхливе життя, пов'язане з безперервним переходом речовини з міжзоряного простору до зірок і назад. Спіральні рукави Чумацького Шляху значною мірою приховані від нас поглинаючою матерією. Детальне їхнє дослідження почалося після появи радіотелескопів. Вони дозволили вивчати структуру Галактики за спостереженнями радіовипромінювання атомів міжзоряного водню, що концентрується вздовж довгих спіралей. За сучасними уявленнями, спіральні рукави пов'язані з хвилями стиснення, що поширюються диском галактики. Проходячи через області стиснення, речовина диска ущільнюється, а утворення зірок із газу стає інтенсивнішим. Причини виникнення у дисках спіральних галактик такої своєрідної хвильової структури не цілком зрозумілі. Над цією проблемою працює багато астрофізиків.

Місце Сонця у галактиці

На околицях Сонця вдається простежити ділянки двох спіральних гілок, віддалених від нас приблизно 3 тис. світлових років. За сузір'ями, де виявляються ці ділянки, їх називають рукавом Стрільця та рукавом Персея. Сонце перебуває майже посередині між цими спіральними гілками. Правда, порівняно близько (за галактичними мірками) від нас, у сузір'ї Оріона, проходить ще одна, не настільки явно виражена гілка, що вважається відгалуженням одного з основних спіральних рукавів Галактики.

Відстань від Сонця до центру Галактики становить 23-28 тис. світлових років, або 7-9 тис. парсек. Це свідчить, що Сонце розташоване ближче до околиці диска, ніж його центру.

Разом з усіма близькими зірками Сонце обертається навколо центру Галактики зі швидкістю 220-240 км/с, роблячи один оборот приблизно за 200 млн років. Отже, за весь час існування Земля облетіла навколо центру Галактики не більше 30 разів.

Швидкість обертання Сонця навколо центру Галактики практично збігається з тією швидкістю, з якою у цьому районі рухається хвиля ущільнення, що формує спіральний рукав. Така ситуація загалом неординарна для Галактики: спіральні гілки обертаються з постійною кутовою швидкістю, як спиці колеса, а рух зірок, як ми бачили, підкоряється зовсім іншій закономірності. Тому майже все зоряне населення диска то потрапляє всередину спіральної гілки, то виходить із неї. Єдине місце, де швидкості зірок і спіральних гілок збігаються, - це так зване коротаційне коло, і саме на ньому розташовується Сонце!

Для Землі ця обставина вкрай сприятлива. Адже у спіральних гілках відбуваються бурхливі процеси, що породжують потужне випромінювання, згубне для живого. І жодна атмосфера не могла від нього захистити. Але наша планета існує у відносно спокійному місці Галактики і протягом сотень мільйонів і мільярдів років не зазнавала впливу цих космічних катаклізмів. Можливо, саме тому Землі могла зародитися і зберегти життя.

Довгий час становище Сонця серед зірок вважалося найпересічнішим. Сьогодні ми знаємо, що це не так: у певному сенсі воно є привілейованим. І це потрібно враховувати, розмірковуючи про можливість існування життя в інших частинах нашої Галактики.

Розташування зірок

На безхмарному нічному небі Чумацький Шлях видно з будь-якої точки нашої планети. Однак погляду людини доступна лише частина Галактики, яка є системою зірок, що знаходяться всередині рукава Оріона. Що таке Чумацький Шлях? Визначення у просторі всіх його частин стає найбільш зрозумілим, якщо розглядати зіркову карту. У такому разі стає ясно, що Сонце, що висвітлює Землю, розташовується на диску. Це майже край Галактики, де відстань від ядра дорівнює 26-28 тис. світлових років. Рухаючись зі швидкістю 240 кілометрів на годину, Світило витрачає на один оберт навколо ядра 200 мільйонів років, так що за весь час свого існування воно подорожувало диском, обійшовши ядро, всього тридцять разів. Наша ж планета знаходиться у так званому коротаційному колі. Це таке місце, в якому швидкість обертання рукавів та зірок ідентичні. Для цього кола характерний підвищений рівень радіації. Саме тому життя, як вважають науковці, могло виникнути лише на тій планеті, біля якої знаходиться невелика кількість зірок. Такою планетою і стала наша Земля. Вона знаходиться на периферії Галактики, в її спокійному місці. Саме тому на нашій планеті протягом кількох мільярдів років не було глобальних катаклізмів, які часто відбуваються у Всесвіті.

Як виглядатиме смерть Чумацького Шляху?

Космічна історія загибелі нашої галактики починається тут і зараз. Ми можемо сліпо озиратися довкола, думаючи, що Чумацький Шлях, Андромеда (наша старша сестра) і купка невідомих – наші космічні сусіди – це і є наш будинок, але насправді набагато більше. Настав час вивчити, що ще є довкола нас. Поїхали.

• Галактика Трикутника. З масою приблизно 5% від маси Чумацького Шляху, це третя за величиною галактика у місцевій групі. Вона має спіральну структуру, власні супутники та може бути супутником галактики Андромеди.
• Велика Магелланова Хмара. Ця галактика складає всього 1% від маси Чумацького Шляху, але є четвертою за величиною нашої місцевої групи. Вона знаходиться дуже близько до нашого Чумацького Шляху – менш ніж у 200 000 світлових роках від нас – і в ній триває процес активного зореутворення, оскільки приливні взаємодії з нашою галактикою призводять до колапсу газу та породжують нові, гарячі та великі зірки у Всесвіті.
• Мала Магелланова Хмара, NGC 3190 та NGC 6822. Всі вони мають масу від 0,1% до 0,6% Чумацького Шляху (і незрозуміло, яка з них більша) і всі три є самостійними галактиками. У кожному їх міститься понад мільярд сонячних мас матеріалу.
• Еліптичні галактики M32 та M110.Вони можуть бути «лише» супутниками Андромеди, але в кожній з них більше мільярда зірок, і за масою вони можуть навіть перевершувати номери 5, 6 та 7.

Крім того, існує як мінімум 45 інших відомих галактик – менших – складових нашої місцевої групи. Кожна з них має ореол темної матерії, що оточує її; кожна з них гравітаційно прив'язана до іншої, що знаходиться на відстані 3 мільйонів світлових років. Незважаючи на їх розміри, масу та величину, жодної з них не залишиться за кілька мільярдів років.

Отже, головне

У міру перебігу часу галактики взаємодіють гравітаційно. Вони не лише стягуються за рахунок гравітаційного тяжіння, а й взаємодіють припливно. Зазвичай ми говоримо про припливи в контексті Місяця, що притягує земні океани і створює припливи і відливи, і це правда. Але з погляду галактики припливи – це менш помітний процес. Частина невеликої галактики, яка знаходиться близько до великої, притягуватиметься з більшою гравітаційною силою, а частина, яка знаходиться далі, відчуватиме менше тяжіння. В результаті невелика галактика витягнеться і зрештою розірветься під впливом тяжіння.

Невеликі галактики, які є частиною нашої місцевої групи, включаючи обидві хмари Магеллана і карликові еліптичні галактики, будуть розірвані саме так, і їхня речовина буде включена у великі галактики, з якими вони зливаються. "Ну і що", скажете ви. Адже це не зовсім смерть, бо великі галактики залишаться живими. Але навіть вони не будуть вічно в такому стані. Через 4 мільярди років взаємне гравітаційне тяжіння Чумацького Шляху та Андромеди затягне галактики до гравітаційного танцю, який призведе до великого злиття. Хоча на цей процес підуть мільярди років, спіральна структура обох галактик буде знищена, що призведе до створення єдиної гігантської еліптичної галактики в ядрі нашої місцевої групи: Млекомеди.

Невеликий відсоток зірок буде викинутий під час такого злиття, але більшість залишиться неушкодженими, при цьому станеться великий сплеск зіркоутворення. Зрештою, решта галактик у нашій місцевій групі теж буде всмоктана, і залишиться одна велика гігантська галактика, що пожерла решту. Цей процес протікатиме у всіх пов'язаних групах і скупченнях галактик по всьому Всесвіту, поки темна енергія розштовхуватиме окремі групи і скупчення один від одного. Але ж і це не можна назвати смертю, адже галактика залишиться. І якийсь час буде так. Але галактика складається із зірок, пилу і газу, і всьому колись прийде кінець.

По всьому Всесвіту галактичні злиття проходитимуть десятки мільярдів років. За цей же час темна енергія розтягне їх по всьому Всесвіту до стану повної усамітнення та недоступності. І хоча останні галактики за межами нашої локальної групи не зникнуть, доки не пройдуть сотні мільярдів років, зірки в них житимуть. Найдовгоживучі зірки, що існують сьогодні, продовжуватимуть спалювати своє паливо десятки трильйонів років, а з газу, пилу та зоряних трупів, що населяють кожну галактику, з'являтимуться нові зірки – хоча все менше й рідше.

Коли згорять останні зірки, залишаться лише їхні трупи – білі карлики та нейтронні зірки. Вони будуть сяяти сотні трильйонів або навіть квадрильйонів років, перш ніж згаснуть. Коли станеться і ця неминучість, нам залишаться коричневі карлики (невдалі зірки), які випадково зливаються, наново запалюють ядерний синтез і створюють зоряне світло протягом десятків трильйонів років.

Коли ж через десятки квадрильйонів років у майбутньому згасне остання зірка, у галактиці все одно залишатиметься певна маса. Значить, і це не можна назвати «справжньою смертю».

Всі маси гравітаційно взаємодіють між собою, і гравітаційні об'єкти різних мас виявляють дивні властивості при взаємодії:

• Повторні «підходи» та близькі проходи викликають обміни швидкості та імпульсів між ними.
• Об'єкти з низькою масою викидаються з галактики, а об'єкти з більш високою масою занурюються в центр, втрачаючи швидкість.
• Протягом досить тривалого періоду часу, велика частина маси виявиться викинутою, а лише невелика частина мас, що залишилися, буде жорстко прив'язана.

У самому центрі цих галактичних останків буде надмасивна чорна діра, у кожній галактиці, а решта галактичних об'єктів обертатиметься навколо збільшеної версії нашої Сонячної системи. Зрозуміло, ця структура буде останньою, і оскільки чорна дірка буде максимально великою, вона з'їсть усе, до чого зможе дістати. У центрі Млекомеди буде об'єкт у сотні мільйонів разів масивніший за наше Сонце.

Але ж і їй настане кінець?

Завдяки явищу випромінювання Хокінга навіть ці об'єкти одного разу розпадуться. Потрібно близько 10 80 - 10 100 років, залежно від того, наскільки масивною стане наша надмасивна чорна діра в процесі зростання, але кінець гряде. Після цього останки, що обертаються навколо галактичного центру, розв'яжуться і залишать лише гало темної матерії, яке також може довільно дисоціювати, залежно від властивостей цієї матерії. Без будь-якої матерії вже не буде нічого, що ми колись називали місцевою групою, Чумацьким Шляхом та іншими милими серцю іменами.

Міфологія

Вірменська, арабська, воласька, єврейська, перська, турецька, киргизька

За одним із вірменських міфів про Чумацький Шлях, бог Ваагн, предок вірмен, суворою зимою вкрав у родоначальника ассирійців Баршама солому і втік у небі. Коли він ішов зі своєю здобиччю по небу, то кидав на своєму шляху соломинки; з них і утворився світлий слід на небі (вірменською «Дорога соломокрада»). Про міф про розсипану солому говорять також арабська, єврейська, перська, турецька та киргизька назви (кирг. саманчин жолу- Шлях соломника) цього явища. Жителі Валахії вважали, що цю солому Венера вкрала у Святого Петра.

Бурятська

Згідно з бурятською міфологією, добрі сили творять світ, видозмінюють всесвіт. Так, Чумацький Шлях виник із молока, яке Манзан Гурме націдила зі своїх грудей і виплеснула слідом за обманом її Абай Гесеру. За іншою версією, Чумацький Шлях - це "шов неба", зашитого після того, як з нього висипалися зірки; ним, як мостом, ходять тенгри.

Угорська

За угорською легендою, Аттіла спуститься Чумацьким Шляхом, якщо секеям загрожуватиме небезпека; зірки є іскри від копит. Чумацький шлях. відповідно, називається «дорогою воїнів».

Давньогрецька

Етимологію слова Galaxias (Γαλαξίας)і його зв'язок з молоком (γάλα) розкривають два подібні давньогрецькі міфи. Одна з легенд розповідає про материнське молоко богині Гери, що розлилося по небу, годувала грудьми Геракла. Коли Гера дізналася, що немовля, якого вона годує грудьми, не її власне дитя, а незаконний син Зевса та земної жінки, вона відштовхнула його, і пролите молоко стало Чумацьким Шляхом. Інша легенда говорить про те, що пролите молоко - це молоко Реї, дружини Кроноса, а немовлям був сам Зевс. Кронос пожирав своїх дітей, оскільки йому було передбачено, що його буде повалено власним сином. У Реї зародився план, як врятувати свою шосту дитину, новонароджену Зевса. Вона обернула в дитячий одяг камінь і підсунула його Кроносу. Кронос попросив її погодувати сина ще раз, перш ніж він його проковтне. Молоко, пролите з грудей Реї на голий камінь, згодом почали називати Чумацьким Шляхом.

Індійська

Стародавні індійці вважали Чумацький Шлях молоком вечірньої червоної корови, що проходить небом. У Ригведі Чумацький Шлях названо тронною дорогою Арьямана. Бхагавата-пурана містить версію, за якою Чумацький Шлях – це живіт небесного дельфіна.

Інкська

Головними об'єктами спостереження в астрономії інків (що знайшло відображення в їх міфології) на небосхилі були темні ділянки Чумацького Шляху – своєрідні «сузір'я» в термінології андських культур: Лама, Дитина Лами, Пастух, Кондор, Куріпка, Жаба, Змія, а також зірки: Південний хрест, Плеяди, Ліра та багато інших.

Кетська

У кетських міфах, аналогічно селькупським, Чумацький Шлях описується як дорога одного з трьох міфологічних персонажів: Сина неба (Єся), який пішов полювати на західний бік неба і там змерз, богатира Альбе, який переслідував злу богиню, або першого шамана Доха, підніма до Сонця.

Китайська, в'єтнамська, корейська, японська

У міфологіях синосфери Чумацький Шлях називають і порівнюють з річкою (у в'єтнамській, китайській, корейській та японській мовах зберігається назва «срібна річка». Китайці також іноді називали Чумацький Шлях «Жовтою дорогою», за кольором соломи.

Корінних народів північної Америки

Хідатса та ескімоси називають Чумацький Шлях «Попелястим». Їхні міфи говорять про дівчину, яка розсипала по небу попіл, щоб люди могли знайти дорогу додому вночі. Шайєнни вважали, що Чумацький Шлях - це бруд і мул, підняті черевом черепахи, що пливе небом. Ескімоси з Берінгової протоки - що це сліди Ворона-творця, що йшов небом. Чероки вважали, що Чумацький Шлях утворився, коли один мисливець вкрав дружину іншого з ревнощів, а її собака стала їсти кукурудзяну муку, що залишилася без нагляду, і розсипала її по небу (цей самий міф зустрічається у койсанського населення Калахарі). Інший міф того ж народу говорить про те, що Чумацький Шлях – це слід собаки, яка тягла щось небом. Ктунаха називали Чумацький Шлях «собачим хвостом», чорноногі називали його «вовчою дорогою». Вайандотський міф говорить про те, що Чумацький Шлях – це місце, де душі померлих людей та собак збираються разом та танцюють.

Маорі

У міфології маорі Чумацький Шлях вважається човном Тама-ререті. Ніс човна – сузір'я Оріона та Скорпіон, якір – Південний Хрест, Альфа Центавра та Хадар – канат. Згідно з легендою, якось Тама-ререті плив на своєму каное і побачив, що вже пізно, а він далеко від дому. Зірок на небі не було, і, боячись, що Таніфа може напасти, Тама-ререті став кидати в небо блискучу гальку. Небесному божеству Рангінуї сподобалося те, що він робив, і він помістив човен Тама-ререті на небо, а гальку перетворив на зірки.

Фінська, литовська, естонська, ерзянська, казахська

Фінська назва – фін. Linnunrata– означає «Шлях птахів»; аналогічна етимологія у литовської назви. Естонський міф також пов'язує Чумацький («пташиний») Шлях із пташиним польотом.

Ерзянська назва - "Каргонь Кі" ("Журавлина Дорога").

Казахська назва - "Құ з жоли" ("Шлях птахів").

Цікаві факти про галактику Чумацький Шлях

• Чумацький Шлях почав формування як скупчення щільних областей після Великого Вибуху. Перші зірки перебували в кульових скупченнях, які продовжують існувати. Це найдавніші зірки галактики;
• Галактика збільшила свої параметри за рахунок поглинання та злиття з іншими. Зараз вона відбирає зірки у Карликової галактики Стрільця та Магелланових Хмар;
• Чумацький Шлях рухається у просторі з прискоренням 550 км/с стосовно реліктовому випромінюванню;
• У галактичному центрі ховається надмасивна чорна діра Стрілець А*. За масою у 4.3 млн. разів перевищує сонячну;
• Газ, пил та зірки обертаються навколо центру на швидкості 220 км/с. Це стабільний показник, що має на увазі наявність оболонки з темної матерії;
• Через 5 млрд. років очікується зіткнення із галактикою Андромеди.

Наша Галактика - Чумацький Шлях

© Володимир Каланов
"Знання-сила".

Розглядаючи нічне зоряне небо, можна побачити білувату смугу, що неясно світиться, яка перетинає небесну сферу. Це дифузне світіння приходить як від кількох сотень мільярдів зірок, так і в результаті розсіювання світла на крихітних частинках пилу та газу в міжзоряному просторі. Це наша галактика Чумацький Шлях. Чумацький шлях - це галактика, до якої належить Сонячна система зі своїми планетами, серед яких і Земля. Він видно з будь-якої точки земної поверхні. Чумацький шлях утворює кільце, тому з будь-якої точки Землі ми бачимо лише її частину. Чумацький Шлях, який здається тьмяною дорогою, що світиться, насправді складається з величезної кількості зірок, не видимих ​​окремо неозброєним оком. Першим на початку XVII століття над цим задумався, коли навів виготовлений ним телескоп на Чумацький Шлях. Те, що вперше побачив Галілей, захопило дух. У місці білястої величезної лінії Чумацького Шляху його погляду відкрилися сяючі скупчення з незліченних зірок, видимих ​​окремо. Сьогодні вчені вважають, що Чумацький Шлях містить величезну кількість зірок – близько 200 мільярдів.

Мал. 1 схематичне зображення нашої Галактики та навколишнього її гало.

Чумацький Шлях є галактикою, що складається з великого плоского - основного - тіла у формі диска діаметром, що перевищує відстань у 100 тисяч світлових років. Сам диск Чумацького Шляху "відносно тонкий" – завтовшки кілька тисяч світлових років. Усередині диска розташована більша частина зірок. За своєю морфологією диск некомпактний, має складну будову, всередині його знаходяться нерівні структури, які тягнуться від ядра до периферії Галактики. Це так звані «спіральні рукави» нашої Галактики, зони високої щільності, де з хмар міжзоряного пилу та газу утворюються нові зірки.

Мал. 2 Центр Галактики. Зображення в умовних тонах центру Чумацького Шляху.

Пояснення до малюнка: Джерело світла в середині – Стрілець А, активна зона зіркоутворення, знаходиться поруч із галактичним ядром. Центр оточений газоподібним кільцем (рожеве коло). На зовнішньому кільці розташовані молекулярні хмари (помаранчеві) та іонізований водень простору рожевого відтінку.

У центральній частині диска Чумацького Шляху є галактичне ядро. Ядро складається із мільярдів старих зірок. Сама ж центральна частина ядра є дуже масивною ділянкою діаметром всього в кілька світлових років, усередині якої, за останніми даними астрономічних досліджень, знаходиться надмасивна чорна діра, можливо навіть кілька чорних дір, масами близько 3 мільйонів Сонців.

Навколо диска Галактики знаходиться сферичне гало (корона), що містить карликові галактики (Велике та Мале Магелланові хмари та ін.), кульові зоряні скупчення, окремі зірки, групи зірок та гарячий газ. Деякі з окремих груп зірок взаємодіють із кульовими скупченнями та карликовими галактиками. Існує гіпотеза, що випливає з аналізу структури гало і траєкторій руху зоряних скупчень, що кульові скупчення, як і сама галактична корона можуть бути залишками колишніх галактик-супутників, поглинених нашою Галактикою в результаті взаємодій і зіткнень, що відбулися раніше.

Згідно з науковими припущеннями, Наша Галактика містить також і темну матерію, якої, можливо, набагато більше, ніж усієї видимої речовини у всіх діапазонах спостережень.

На околицях Галактики виявлено щільні області газу розмірами кілька тисяч світлових років, температурою 10000 градусів та масою 10 мільйонів Сонців.

Наше Сонце знаходиться майже на диску, на відстані близько 28 000 світлових років від центру Галактики. Іншими словами, воно знаходиться на периферії, на відстані майже 2/3 галактичного радіусу від центру, що складає відстань до 8 кілопарсек від центру нашої Галактики.

Мал. 3 Площина Галактики та площина Сонячної системи не збігаються, а знаходяться під кутом один до одного.

Положення Сонця в Галактиці

Детально положення Сонця в Галактиці та його рух розглянуто також у розділі "Сонце" нашого сайту (див. ). Щоб зробити повний оборот, Сонцю потрібно близько 250 мільйонів років (за деякими даними 220 мільйонів років), які становлять галактичний рік (швидкість руху Сонця – 220 км/с, тобто майже 800 000 км/год!). Кожні 33 мільйони років Сонце перетинає галактичний екватор, потім піднімається над його площиною на висоту 230 світлових років і знову опускається до екватора. На здійснення повного обороту Сонцю потрібно, як було зазначено, близько 250 мільйонів років.

Так як ми знаходимося всередині Галактики і дивимося на неї зсередини, її диск виявляється видимим на небесній сфері як смуга зірок (це і є Чумацький Шлях), і тому Землі важко визначити реальну тривимірну просторову структуру Чумацького шляху.

Мал. 4 огляд повного піднебіння в галактичних координатах, отриманий на частоті 408 мг (довжина хвилі 73 см), показаний в умовних кольорах.

Інтенсивність радіовипромінювання відображена в лінійній колірній шкалі від темно-синього (найменша інтенсивність) до червоного (найвища інтенсивність). Кутова роздільна здатність картки становить приблизно 2°. Вздовж площини галактики видно безліч добре відомих радіоджерел, включаючи залишки наднових Кассіопеї А та Крабовидної туманності.
Виразно виділяються комплекси локальних рукавів (Лебідь X і Вітрила X), оточені дифузним радіовипромінюванням. Дифузне радіовипромінювання Чумацького Шляху в основному є синхротронним випромінюванням електронів космічних променів при їх взаємодії з магнітним полем нашої Галактики.

Мал. 5 Два зображення повного неба, побудованих на основі даних, отриманих у 1990 р. під час експерименту DIRBE з вивчення дифузного інфрачервоного фону (Diffuse Infrared Background Experiment) на супутнику COBE.

На обох зображеннях видно сильне випромінювання від Чумацького Шляху. На верхньому фото представлені комбіновані дані з випромінювання на довжинах хвиль 25, 60 і 100 мікрон далекого інфрачервоного діапазону, показані відповідно блакитним, зеленим та червоним кольором. Це випромінювання походить від холодного міжзоряного пилу. Блідо-блакитне фонове випромінювання породжується міжпланетарним пилом у Сонячній системі. На нижньому зображенні скомбіновані дані з випромінювання на довжинах хвиль 1,2, 2,2 та 3,4 мікрон у ближньому інфрачервоному діапазоні, показані відповідно блакитним, зеленим та червоним кольором.

Нова карта Чумацького Шляху

Чумацький Шлях можна класифікувати як спіральну галактику. Як уже сказано, він складається з основного тіла у формі плоского диска діаметром понад 100 000 світлових років, усередині якого знаходиться більша частина зірок. У диска некомпактна будова, і очевидна його нерівна структура, що починається з ядра і поширюється до периферії Галактики. Це спіральні гілки областей максимальної щільності матерії, т.зв. спіральні рукави, в яких йде процес утворення нових зірок, що починається у міжзоряних газопилових хмарах. Про причину виникнення спіральних рукавів не можна сказати нічого, крім того, що рукави виникають при чисельному моделюванні народження галактики завжди, якщо задані досить велика маса та момент обертання.

Створена на комп'ютері нова тривимірна модель Чумацького шляху з реальним розташуванням сотень тисяч туманностей та зірок.
© National Geographic Society, Washington DC. 2005.

Обертання частин галактики

Частини галактики обертаються з різною швидкістю навколо центру. Якби ми могли подивитися на Галактику «згори», ми побачили б щільне та яскраве ядро, всередині якого зірки розташовуються дуже близько один до одного, а також рукави. Вони зірки сконцентровані менш компактно.

Напрямок обертання Чумацького шляху, а також подібних спіральних галактик (вказано на карті в лівому нижньому кутку при збільшенні) такий, що спіральні рукави закручуються. І тут необхідно загострити увагу на якомусь специфічному моменті. За час існування Галактики (не менше 12 млрд. років, за будь-якими сучасними оцінками) спіральні гілки мали б закрутитися навколо центру Галактики кілька десятків разів! А цього немає ні в інших галактиках, ні в нашій. Ще в 1964 році Ц. Лін і Ф. Шу зі США, запропонували теорію, згідно з якою спіральні рукави являють собою не якісь матеріальні утворення, а хвилі щільності речовини, що виділяються на рівному тлі галактики насамперед тому, що в них йде активне зіркоутворення, що супроводжується народженням зірок високої світності. Обертання спірального рукава не має жодного відношення до руху зірок по галактичних орбітах. На невеликих відстанях від ядра орбітальні швидкості зірок перевищують швидкість рукава, і зірки "втікають" у нього з внутрішньої сторони, а залишають із зовнішньої. На великих відстанях все навпаки: рукав ніби набігає на зірки, тимчасово вмикає їх у свій склад, а потім обганяє їх. Що стосується яскравих ОB-зірок, що визначають малюнок рукава, то вони, народившись у рукаві, в ньому і закінчують своє відносно коротке життя, не встигаючи залишити рукав за час свого існування.

Газове кільце та рух зірок

За однією з гіпотез будови Млечного Шляху, між центром Галактики та спіральними рукавами розташовано ще т.зв. "газове кільце". Газове кільце містить мільярди сонячних мас газу та пилу і є місцем активної зіркоутворення. Ця область сильно випромінює радіо та інфрачервоному діапазоні. Вивчення даної освіти проводилося по хмарах газу і пилу, розташованим вздовж променя зору, і тому вимірювання точних відстаней до цього утворення, як і його точна конфігурація, дуже ускладнені і досі існують дві основні думки вчених з цього приводу. Згідно з першим, вчені вважають, що ця освіта є не кільцем, а спіралями, що згрупувалися. Згідно з іншою думкою, цю освіту можна вважати кільцевою. Імовірно, воно розташоване на відстані між 10 і 16 тис. світлових років від центру.

Існує спеціальний розділ астрофізики, що вивчає рух зірок у Чумацькому Шляху, він називається «зоряна кінематика».

Для полегшення завдання зіркової кінематики зірки поділяють на сімейства за певними ознаками, віком, фізичними даними, розташуванням усередині Галактики. У переважної більшості молодих зірок, сконцентрованих у спіральних рукавах, швидкість обертання (щодо центру Галактики, зрозуміло) становить кілька кілометрів на секунду. Вважається, що у подібних зірок було замало часу для взаємодії з іншими зірками, вони не використовували взаємне тяжіння для підвищення швидкості обертання. У зірок середнього віку швидкість вища.

Найвища швидкість у старих зірок, вони розташовані на сферичному гало, що оточує нашу Галактику до відстані 100000 світлових років від центру. Їх швидкість перевищує 100 км/с (як у кульових зоряних скупчень).

У внутрішніх областях, де щільно сконцентровані, Галактика у своєму русі поводиться аналогічно твердому тілу. У цих областях швидкість обертання зірок прямо пропорційна їх відстані від центру. Крива обертання виглядатиме як пряма лінія.

На периферії Галактика у русі вже несхожа на тверде тіло. У цій частині вона недостатньо щільно заселена небесними тілами. «Крива обертання» для периферійних областей буде «кеплерівською», аналогічно правилу про неоднакову швидкість руху планет у Сонячній системі. Швидкість звернення зірок у міру віддалення від центру галактики зменшується.

Зоряні скупчення

Перебувають у постійному русі як зірки, а й інші небесні об'єкти, що населяють Чумацький Шлях: це розсіяні і кульові зоряні скупчення, туманності тощо. Особливого вивчення заслуговує рух кульових зоряних скупчень - щільних утворень, до складу яких входять сотні тисяч старих зірок. Ці скупчення мають чітку сферичну форму, вони рухаються навколо центру Галактики витягнутими еліптичним орбітам, нахиленим до її диску. Швидкість їхнього руху становить у середньому близько двохсот км/с. Кульові зоряні скупчення перетинають диск з періодичністю кілька мільйонів років. Будучи досить щільно згрупованими утвореннями, вони відносно стабільні і не розпадаються під впливом тяжіння площини Чумацького Шляху. По-іншому справи з розсіяними зоряними скупченнями. До їх складу входять кілька сотень чи тисяч зірок, причому вони перебувають переважно у спіральних рукавах. Зірки там розташовані не так близько одна до одної. Вважається, що розсіяні зоряні скупчення мають тенденцію до розпаду за кілька мільярдів років існування. Кульові зоряні скупчення - старі за часом освіти, вони можуть мати вік близько десяти мільярдів років, розсіяні скупчення значно молодші (рахунок йде від мільйона до десятків мільйонів років), дуже рідко їх вік перевищує один мільярд років.

Шановні відвідувачі!

У наш час, освітлений сотнями електричних вогнів, жителі міста не мають можливості побачити Чумацький Шлях. Це явище, яке виникає на нашому небосхилі лише у певний період року, спостерігають лише далеко від великих населених пунктів. У наших широтах особливо гарне воно у серпні. В останній місяць літа Чумацький Шлях височіє над Землею у вигляді гігантської небесної арки. Ця слабка, розмита смужка світла щільніше і яскравіше виглядає у напрямку Скорпіона і Стрільця, а блідіша та розсіяніша – біля і Персея.

Зіркова загадка

Чумацький Шлях - це незвичайне явище, таємниця якого не відкривалася людям протягом цілої низки століть. У легендах та міфах багатьох народів його називали по-різному. Дивне свічення було таємничим Зоряним Містом, що веде до райських кущів, Дорогою Богів і чарівною Небесною Річкою, що несе божественне молоко. При цьому всі народи вважали, що Чумацький Шлях - це священне. Сяйві поклонялися. На його честь будувалися навіть храми.

Мало кому відомо й те, що наша новорічна ялинка є відлунням культів людей, які жили за старих часів. Адже в давнину вважали, що Чумацький Шлях – це вісь Всесвіту чи Світове Дерево, на гілках якого зріють зірки. Саме тому на початку річного циклу і вбирали ялинку. Земне дерево було наслідуванням вічно плодоносному дереву небесному. Такий ритуал давав надію на прихильність богів та гарний урожай. Таке велике було значення Чумацького Шляху для наших предків.

Наукові припущення

Що ж таке Чумацький Шлях? Історія відкриття цього явища налічує майже 2000 років. Ще Платон називав цю смужку світла швом, що сполучає небесні півкулі. На противагу цьому Анаксагор і Демоксид стверджували, що Чумацький Шлях (це який колір ми розглянемо) - своєрідне підсвічування зірок. Вона є прикрасою нічного неба. Аристотель пояснював, що Чумацький Шлях - сяйво в повітрі нашої планети навколомісячних пар, що світяться.

Було й багато інших припущень. Так, римлянин Марк Манілій говорив, що Чумацький Шлях - це сузір'я з невеликих небесних світил. Саме він і був найближчим до істини, але підтвердити свої припущення в ті часи, коли за небом спостерігали лише неозброєним оком, він не міг. Усі давні дослідники вважали, що Чумацький Шлях – це частина сонячної системи.

Відкриття Галілея

Свою таємницю Чумацький Шлях відкрив лише в 1610 р. Саме тоді був винайдений перший телескоп, який і використовував Галілео Галілей. Знаменитий вчений побачив у прилад, що Чумацький Шлях - це справжнє збіговисько зірок, які при розгляді неозброєним оком зливались в суцільну смугу, що слабо мерехтить. Галілею навіть вдалося пояснити неоднорідність будови цієї лінії.

Воно було викликане наявністю в небесному явищі як зоряних скупчень. Є там і темні хмари. Комбінація цих двох елементів створює дивовижний образ нічного явища.

Відкриття Вільяма Гершеля

Вивчення Чумацького Шляху тривало й у 18-му ст. У цей час його найактивнішим дослідником був Вільям Гершель. Відомий композитор та музикант займався виготовленням телескопів та вивчав науку про зірок. Найважливішим відкриттям Гершеля став Великий План Всесвіту. Цей вчений спостерігав у телескоп планети та робив їх підрахунок на різних ділянках неба. Дослідження дозволили дійти невтішного висновку у тому, що Чумацький Шлях - це своєрідний зоряний острів, у якому розташоване і Сонце. Гершель навіть намалював схематичний план відкриття. На малюнку зіркова система була зображена у вигляді жорна та мала витягнуту неправильну форму. Сонце при цьому знаходилося всередині даного кільця, що оточувало наш світ. Саме так представляли нашу Галактику усі вчені аж до початку минулого століття.

Лише у 1920-х роках світ побачила робота Якобуса Каптейна, в якій Чумацький Шлях описувався найдокладніше. При цьому автором було надано схему зоряного острова, максимально схожу на ту, яка відома нам нині. Сьогодні ми знаємо, що Чумацький Шлях - це Галактика, у складі якої знаходиться Сонячна система, Земля і окремі зірки, які видно людині неозброєним оком.

Будова галактик

З розвитком науки астрономічні телескопи ставали потужнішими та потужнішими. При цьому все ясніше була будова галактик, що спостерігаються. Виявилося, що вони не схожі один на одного. Були серед них неправильні. Їхня структура не мала симетрії.

Також спостерігалися галактики еліптичні та спіральні. До якого ж цих типів належить Чумацький Шлях? Це наша Галактика, і, перебуваючи всередині, визначити її будову дуже складно. Проте вчені знайшли відповідь і це питання. Тепер нам відомо, що таке Чумацький Шлях. Визначення його було дано дослідниками, які встановили, що це диск, що має внутрішнє ядро.

Загальна характеристика

Чумацький шлях відноситься до галактик спірального типу. У цьому він має перемичку як величезної пов'язаної між собою гравітаційними силами.

Вважається, що Чумацький Шлях існує вже понад тринадцять мільярдів років. Це період, протягом якого в цій Галактиці утворилося близько 400 млрд сузір'їв і зірок, понад тисячу великих за своїми розмірами газових туманностей, скупчень і хмар.

Форма Чумацького Шляху добре видно на карті Всесвіту. При її розгляді стає зрозуміло, що це скупчення зірок є диском, діаметр якого дорівнює 100 тис. світлових років (один такий світловий рік становить десять трильйонів кілометрів). Товщина – 15 тис., а глибина – близько 8 тис. світлових років.

Скільки важить Чумацький Шлях? Це (визначення його маси - дуже складне завдання) підрахувати неможливо. Складності викликає визначення маси темної матерії, яка вступає у взаємодію Космосу з електромагнітним випромінюванням. Ось чому астрономи остаточно не можуть відповісти на це питання. Але є грубі підрахунки, згідно з якими, вага Галактики знаходиться в межах від 500 до 3000 млрд мас Сонця.

Чумацький Шлях подібний до всіх небесних тіл. Він робить оберти навколо своєї осі, переміщаючись у Всесвіті. Астрономи вказують на нерівномірне, навіть хаотичне пересування нашої Галактики. Це пояснюється тим, що кожна з зіркових систем і туманностей, що входять до її складу, має свою, відмінну від інших швидкість, а також різні форми і види орбіт.

З яких ланок складається Чумацький Шлях? Це ядро ​​та перемички, диск та спіральні рукави, а також корона. Розглянемо їх докладніше.

Ядро

Ця частина Чумацького Шляху розташована в ядрі джерело нетеплового випромінювання, що має температуру близько десяти мільйонів градусів. У центрі цієї частини Чумацького Шляху знаходиться ущільнення, яке називається "балджем". Це ціла низка старих зірок, що рухається витягнутою орбітою. Більшість цих небесних тіл життєвий цикл добігає кінця.

У центральній частині ядра Чумацького Шляху розташована Ця ділянка космічного простору, вага якої дорівнює масі трьох мільйонів сонців, має наймогутнішу гравітацію. Навколо нього обертається ще одна чорна діра, лише меншого розміру. Така система створює настільки сильне, що сузір'я, що знаходяться неподалік, і зірки здійснюють рух по вельми незвичайним траєкторіям.

Центр Чумацького Шляху має й інші особливості. Так, для нього характерне велике скупчення зірок. Причому відстань між ними в сотні разів менша, ніж та, що спостерігається на периферії освіти.

Цікаво й те, що, спостерігаючи ядра інших галактик, астрономи відзначають їхнє яскраве сяйво. Але чому його не видно у Чумацькому Шляху? Деякі дослідники висловлювали навіть припущення про відсутність у нашій Галактиці ядра. Однак було визначено, що у спіральних туманностях існують темні прошарки, які є міжзоряними скупченнями пилу та газу. Є вони і в Чумацькому Шляху. Ці величезні розміри темні хмари і не дають земному спостерігачеві побачити сяйво ядра. Якби подібна освіта не заважала землянам, ми могли б спостерігати ядро ​​у вигляді сяючого еліпсоїда, розмір якого перевищував би діаметр ста місяців.

Відповісти на це питання людям допомогли сучасні телескопи, здатні працювати в особливих діапазонах електромагнітного спектра випромінювань. За допомогою цієї сучасної техніки, яка змогла обійти пиловий щит, ученим удалося побачити ядро ​​Чумацького Шляху.

Перемичка

Цей елемент Чумацького Шляху перетинає його центральну ділянку і має розмір 27 тис. світлових років. Складається перемичка з 22 млн червоних зірок, що мають значний вік. Навколо цього утворення знаходиться газове кільце, у складі якого міститься великий відсоток молекулярного кисню. Все це говорить про те, що перемичка Чумацького Шляху є ділянкою, на якій найбільше утворюються зірки.

Диск

Цю форму має сам Чумацький Шлях, який перебуває у постійному обертальному русі. Цікаво, що швидкість цього процесу залежить від відстані тієї чи іншої ділянки від ядра. Так, у самому центрі вона дорівнює нулю. На відстані від ядра дві тисячі світлових років швидкість обертання становить 250 кілометрів на годину.

Зовнішню сторону Чумацького Шляху оточує шар атомарного водню. Його товщина становить 1,5 тисяч світлових років.

На околиці Галактики астрономи виявили присутність щільних скупчень газу, що мають температуру 10 тис. градусів. Товщина таких утворень становить кілька тисяч світлових років.

П'ять спіральних рукавів

Це ще одні складники Чумацького Шляху, які знаходяться безпосередньо за газовим кільцем. Спіральні рукави перетинають сузір'я Лебедя та Персея, Оріона та Стрільця, а також Центавра. Дані утворення нерівномірно заповнені молекулярним газом. Такий склад вносить похибки до правил обертання Галактики.
Спіральні рукави виходять безпосередньо із ядра зоряного острова. Їх ми й спостерігаємо неозброєним оком, називаючи світлу смугу Чумацьким Шляхом.

Спіральні гілки проектуються одна на одну, що ускладнює розуміння їхнього пристрою. Вчені припускають, що подібні рукави утворилися через присутність у Чумацькому Шляху гігантських хвиль розрідження та стиснення міжзоряного газу, що переміщуються від ядра до галактичного диска.

Корона

Чумацький шлях має сферичне гало. Це і є його корона. Ця освіта складається з окремих зірок і скупчень сузір'їв. Причому розміри сферичного гало є такими, що воно виходить за межі Галактики на 50 світлових років.

У складі корони Чумацького Шляху знаходяться, як правило, маломасивні та старі зірки, а також карликові галактики та скупчення гарячого газу. Всі ці складові здійснюють рух по витягнутих орбітах навколо ядра, здійснюючи безладне обертання.

Існує гіпотеза, згідно з якою виникнення корони стало наслідком поглинання Чумацьким Шляхом невеликих галактик. За даними астрономів, вік гало становить близько дванадцяти мільярдів років.

Розташування зірок

На безхмарному нічному небі Чумацький Шлях видно з будь-якої точки нашої планети. Однак погляду людини доступна лише частина Галактики, яка є системою зірок, що знаходяться всередині рукава Оріона.

Що таке Чумацький Шлях? Визначення у просторі всіх його частин стає найбільш зрозумілим, якщо розглядати зіркову карту. У такому разі стає ясно, що Сонце, що висвітлює Землю, розташовується на диску. Це майже край Галактики, де відстань від ядра дорівнює 26-28 тис. світлових років. Рухаючись зі швидкістю 240 кілометрів на годину, Світило витрачає на один оберт навколо ядра 200 мільйонів років, так що за весь час свого існування воно подорожувало диском, обійшовши ядро, всього тридцять разів.

Наша ж планета знаходиться у так званому коротаційному колі. Це таке місце, в якому швидкість обертання рукавів та зірок ідентичні. Для цього кола характерний підвищений рівень радіації. Саме тому життя, як вважають науковці, могло виникнути лише на тій планеті, біля якої знаходиться невелика кількість зірок.

Такою планетою і стала наша Земля. Вона знаходиться на периферії Галактики, в її спокійному місці. Саме тому на нашій планеті протягом кількох мільярдів років не було глобальних катаклізмів, які часто відбуваються у Всесвіті.

Прогноз на майбутнє

Вчені припускають, що надалі дуже ймовірні зіткнення між Чумацьким Шляхом та іншими галактиками, найбільшою з яких є галактика Андромеди. Але в той же час конкретно говорити про щось неможливо. Для цього потрібні знання про величину поперечних швидкостей позагалактичних об'єктів, які для сучасних дослідників поки що недоступні.

У вересні 2014 р. у ЗМІ було опубліковано одну з моделей розвитку подій. Згідно з нею, пройде чотири мільярди років, і Чумацький Шлях поглине Магелланові хмари (Велике та Мале), а ще через мільярд років він сам стане частиною Туманності Андромеди.

Астрономи стверджують, що неозброєним поглядом людина може розглянути близько 4,5 тисяч зірок. І це при тому, що нашому погляду відкривається лише незначна частина однієї з найдивовижніших і непізнаних картин світу: тільки в Галактиці Чумацький шлях налічується більше двохсот мільярдів небесних світил (вчені мають можливість спостерігати лише за двома мільярдами).

Чумацький Шлях є галактикою спірального типу з перемичкою, що є величезною гравітаційно пов'язаною в космосі зоряною системою. Разом із сусідніми галактиками Андромеди та Трикутника та більше сорока карликовими галактиками-супутниками вона входить до складу Надскупчення Діви.

Вік Чумацького шляху перевищує 13 млрд. років, і цей час у ньому утворилося від 200 до 400 млрд. зірок і сузір'їв, понад тисячу величезних газових хмар, скупчень і туманностей. Якщо подивитися на карту Всесвіту, то можна побачити, що Чумацький шлях представлений на ньому у вигляді диска діаметром 30 тис. парсеків (1 парсек дорівнює 3,086*10 13 ступеня кілометрів) і середньою товщиною близько тисячі світлових років (в одному світловому році майже 10 трильйонів кілометрів).

Скільки саме важить Галактика, астрономи відповісти не можуть, оскільки більша частина ваги міститься не в сузір'ях, як раніше вважалося, а в темній матерії, яка не випромінює і не взаємодіє з електромагнітними випромінюваннями. За дуже грубими підрахунками, вага Галактики коливається від 5*1011 до 3*1012 мас Сонця.

Як і всі небесні тіла, Чумацький Шлях обертається навколо осі і переміщається у Всесвіті. Слід враховувати, що при пересуванні, галактики постійно стикаються одна з одною в космосі і та, яка має більші розміри, поглинає менші, а якщо їх розміри збігаються, після зіткнення починається активне зореутворення.

Так, астрономи висувають припущення, що через 4 млрд. років Чумацький Шлях у Всесвіті зіткнеться з Галактикою Андромеди (вони наближаються один до одного зі швидкістю 112 км/с), викликавши появу нових сузір'їв у Всесвіті.

Що стосується руху навколо своєї осі, то Чумацький Шлях рухається в космосі нерівномірно і навіть хаотично, оскільки кожна зоряна система, що знаходиться в ньому, хмара або туманність має свою швидкість і орбіти різного виду і форм.

Структура Галактики

Якщо уважно подивитися на карту космосу, можна побачити, що Чумацький Шлях дуже стиснутий у площині і на вигляд нагадує «тарілку, що літає» (Сонячна система розташована майже біля самого краю зоряної системи). Складається Галактика Чумацький Шлях із ядра, перемички, диска, спіральних рукавів та корони.

Ядро

Ядро знаходиться у сузір'ї Стрільця, де розташоване джерело нетеплового випромінювання, температура якого становить близько десяти мільйонів градусів – явище, характерне лише для ядер Галактик. У центрі ядра знаходиться ущільнення - балдж, що складається з великої кількості старих зірок, що рухаються по витягнутій орбіті, багато з яких перебувають наприкінці свого життєвого циклу.

Так, якийсь час тому американські астрономи виявили тут район розмірами 12 на 12 парсек, що складається з мертвих та вмираючих сузір'їв.

У самому центрі ядра знаходиться надмасивна чорна діра (ділянка в космічному просторі, що має таку потужну гравітацію, що залишити його нездатне навіть світло), навколо якої обертається чорна діра менших розмірів. Разом вони мають такий сильний гравітаційний вплив на зірки і сузір'я, що знаходяться недалеко від них, що ті рухаються незвичайними для небесних тіл траєкторіями у Всесвіті.

Також для центру Чумацького Шляху характерна надзвичайно сильна концентрація зірок, відстань між якими у кілька сотень разів менша, ніж на периферії. Швидкість руху більшості їх абсолютно не залежить від того, як далеко вони знаходяться від ядра, а тому середня швидкість обертання коливається від 210 до 250 км/с.

Перемичка

Перемичка розміром 27 тис. світлових років перетинає центральну частину Галактики під кутом 44 градуси до умовної лінії між Сонцем і ядром Чумацького Шляху. Складається вона переважно зі старих червоних зірок (близько 22 млн.), і оточена газовим кільцем, у якому міститься більшість молекулярного водню, тому є районом, де утворюються зірки у найбільшій кількості. Згідно з однією з теорій, у перемичці відбувається таке активне зіркоутворення через те, що вона пропускає через себе газ, з якого народжуються сузір'я.

Диск

Чумацький шлях є диском, що складається з сузір'їв, газових туманностей і пилу (розміри його діаметра становлять близько 100 тис. світлових років при товщині в кілька тисяч). Обертається диск значно швидше за корону, що розташована по краях Галактики, при цьому швидкість обертання на різних відстанях від ядра неоднакова і хаотична (коливається від нуля в ядрі до 250 км/год на відстані 2 тис. світлових років від нього). Біля площини диска сконцентровані газові хмари, а також молоді зірки та сузір'я.

З зовнішньої сторони Чумацького шляху знаходяться шари атомарного водню, що йде в космос на півтори тисячі світлових років від крайніх спіралей. Незважаючи на те, що цей водень удесятеро товщі, ніж у центрі Галактики, щільність його в стільки ж разів нижча. На околиці Чумацького шляху виявили щільні скупчення газу з температурою 10 тис. градусів, розміри яких перевищують кілька тисяч світлових років.

Спіральні рукави

Відразу за газовим кільцем розташовано п'ять головних спіральних рукавів Галактики, розмір яких становить від 3 до 4,5 тис. парсек: Лебедя, Персея, Оріона, Стрільця та Центавра (Сонце знаходиться з внутрішньої сторони рукава Оріона). Молекулярний газ перебуває у рукавах нерівномірно і які завжди підпорядковується правилам обертання Галактики, вносячи похибки.

Корона

Корона Чумацького Шляху представлена ​​у вигляді сферичного гало, яке виходить за межі Галактики до космосу на п'ять-десять світлових років. Складається корона з кульових скупчень, сузір'їв, окремих зірок (переважно – старих і маломасивних), карликових галактик, гарячого газу. Всі вони рухаються навколо ядра по витягнутих орбітах, при цьому обертання деяких зірок настільки безладне, що навіть швидкість поруч розташованих світил може значно відрізнятися, тому обертається корона надзвичайно повільно.

За однією з гіпотез, виникла корона в результаті поглинання Чумацьким шляхом дрібніших галактик, а тому є їх рештками. За попередніми даними, вік гало перевищує дванадцять мільярдів років і є ровесницею Чумацького Шляху, а тому зіркоутворення тут уже завершилося.

Зірковий простір

Якщо подивитися на нічне зоряне небо, Чумацький Шлях можна побачити абсолютно з будь-якої точки земної кулі у вигляді смуги світлового кольору (оскільки наша зоряна система знаходиться всередині рукава Оріона, для огляду доступна лише частина Галактики).

Карта Чумацького Шляху показує, що Світило знаходиться майже на диску Галактики, біля самого її краю, і його відстань до ядра становить від 26-28 тис. світлових років. Враховуючи, що Сонце рухається на швидкості близько 240 км/год, щоб зробити один оборот, йому потрібно витратити близько 200 млн років (за весь період свого існування наша зірка не облетіла Галактику і тридцяти разів).

Цікаво, що наша планета розташована в коротаційному колі - місці, де швидкість обертання зірок збігається зі швидкістю обертання рукавів, тому зірки ніколи ці рукави не залишають, або не входять до них. Для цього кола характерний високий рівень радіації, тому вважається, що життя може виникнути лише на планетах, біля яких дуже мало зірок.

Саме цей факт і стосується нашої Землі. Перебуваючи на периферії, вона розміщується в досить спокійному місці Галактики, а тому протягом кількох мільярдів років майже не зазнавала глобальних катаклізмів, на які так багатий Всесвіт. Можливо, це і є однією з основних причин того, що на нашій планеті змогло зародитися та зберегтися життя.