Туманность NGC 5189
Планетарные туманности получили название потому, что первые из найденных объектов такого типа выглядели в телескоп правильными дисками, напоминающими диски планет. Более совершенная оптика, а главное, фотография, показала их сложную структуру, часто совсем не похожую на идеальный диск. Однако объединяет планетарные туманности в один класс вовсе не форма, а происхождение — все они представляют собой сброшенные оболочки звезд.
Одна из планетарных туманностей успешно замаскировалась совсем под другой тип астрономических объектов. NGC 5189, расположенную в южном созвездии Муха, при наблюдении в небольшой инструмент легко спутать со спиральной галактикой. Она напоминает букву S.
Сложная форма туманности может быть объяснена существованием звезды-компаньона у ее центральной звезды, доживающей свои дни в виде белого карлика. Гравитация второй звезды, вращающейся вокруг белого карлика, могла закрутить вещество в такие спирали. Однако этот гипотетический спутник пока не обнаружен.
Характеристика Галактики Млечный путь
Наша Галактика Млечный путь относится к спиральным галактикам с перемычкой. Существует древнегреческая легенда, почему она получила именно такое название. Она рассказывает, что титан Кронос ел новорожденных детей, которых рожала ему Рея. Для матери это было большое горе. После смерти пятого ребенок, мать приняла решение уберечь своего последнего сына – Зевса. Вместо младенца, девушка принесла Кроносу завернутый в одеяльце камень. После того, как титан ощупал сверток, он попросил мать покормить ребенка, так как его вес был слишком мал. Рея брызнула на камень молоко, но оно от него отскочило, и расположилось на небе в виде млечного пути. Когда Зевс вырос, он сверг Кроноса и стал главным среди всех богов.
На сегодняшний день Млечный путь способен поглощать другие галактики. Вокруг галактического пространства расположились многочисленные звездные скопления, которые рано или поздно попадают под его влияние и с помощью гравитационных сил затягиваются в рукава. Специалисты заметили, что сейчас Млечный путь поглощает маленькую галактику, расположившуюся в созвездии Стрельца.
Однако такая особенность у Галактики скоро исчезнет. Сегодня уже наблюдается взаимодействие между Млечным путем и Галактикой Андромеды, которая в 1,5 раза больше него. По мнению великих умов через какое-то время произойдет столкновение двух галактических пространств и Андромеда поглотит Млечный путь.
Характеристика Галактики Млечный путь:
- диаметр примерно 100 тысяч световых лет;
- в составе от 200 до 400 миллиардов звезд;
- звезда Солнце от центра Галактики Млечный путь отдалена на 27 тысяч световых лет;
- скорость вращения Солнечной системы вокруг центра 230 км/с. Чтобы совершить полный оборот вокруг центра требуется 235 млн. лет;
- в совокупности все объекты Млечного пути весят 1,5 триллиона солнечных масс.
Знакомясь с основными характеристиками Галактики, нужно учитывать, что из-за больших размеров, в некоторых расчетах могут быть погрешности.
Размеры и структура
Центральную часть Млечного пути занимает ядро, в составе которого насчитываются миллиарды звезд. Размеры ядра Галактики измерить очень сложно, ученые предполагают, что его протяженность несколько тысяч парсек (1 парсека – 30,86 трлн. км). В центре находится черная дыра. Считается, что через середину Млечного пути проходит перемычка. Ее протяженность оценивают в 27 световых лет. По отношению к нашему Солнцу она находится под углом 44. В составе Галактики преобладают звезды, пыль, газ, созвездия. Более молодые образования отдалены от его центральной части.
Вокруг Млечного пути сосредоточено гало. В нем располагаются звездные скопления и карликовые галактики. Эти образования удерживаются гравитационными силами галактического пространства и вращаются вокруг него. В структуру нашей Галактики входит пять основных рукавов – Лебедь, Центавр, Стрелец, Орион, Персей.
Не менее интересным будет узнать, каковы же размеры нашей Галактики. Проведенные расчеты и исследования говорят, что ее диаметр составляет 100 тыс. световых лет, а ширина 1 тыс. световых лет. Несколько лет назад великие умы Канарского института выдвинули предположение, что размер Галактики Млечный путь может составлять 200 тыс. световых лет. А в 2020 году астрофизики в результате своего нового исследования предположили, что длина диаметра может достигать 1 млн. 900 тыс. световых лет. Однако данные расчеты подтверждены не были и пока остаются только теорией.
Спиральные рукава
Рукав представляет собой элемент галактического пространства, в котором сосредоточена большая часть пыли, газа, молодые звезды и даже звездные скопления. Они являются постоянной зоной галактической системы. Рукава имеются только у спиральных галактик, поэтому их часто называют спиральными. Плюс ко всему их структура закрученная, чем-то похожа на спираль.
Как уже было отмечено, в структуре Галактики Млечный путь насчитывается 5 спиральных рукавов. Все свои названия они получили в честь созвездия, в пределах которого расположены, – Лебедь, Орион, Центавр, Стрелец и Персей. Самый большой интерес вызывает рукав Орион, так как именно в нем находится планета Земля и вся Солнечная система. Именно этот рукав изучен лучше всего, но далеко еще не полностью.
Орион является самым маленьким спиральным рукавом в Галактике. В длину он достигает 11 тыс. световых лет, в толщину – 3,5 тыс. Располагается он примерно между Стрельцом и Персеем.
Размеры, масса и светимость звезд
Размеры и масса даже небольших звезд огромны. Например, Солнце в 109 раз больше Земли по диаметру и в 330000 раз массивнее нашей планеты! Чтобы заполнить объем, который занимает в пространстве Солнце, нам потребовалось бы больше миллиона планет размером с Землю!
Сравнительные размеры Солнца и планет Солнечной системы. Земля на этой картинке — крайняя левая планета в первом, ближайшем ряду.
Но мы уже знаем, что Солнце обычная, средняя звезда. Есть звезды гораздо крупнее Солнца, как, например, звезда Сириус, самая яркая звезда ночного неба. Сириус в 2 раза массивнее Солнца и в 1,7 раза больше его по диаметру. Он также излучает в 25 раз больше света, чем наша дневная звезда!
Другой пример — звезда Спика, возглавляющая созвездие Девы. Ее масса в 11 раз больше Солнца, а светимость в 13000 раз выше! Вряд ли возможно даже представить себе испепеляюще мощное излучение этой звезды!
Но большинство звезд во Вселенной все-таки меньше Солнца. Они легче и светят гораздо слабее, чем наша звезда. Самые распространенные звезды называются красными карликами, так как излучают в основном красный свет. Типичный красный карлик примерно в 2-3 раза легче Солнца, в 4 или даже 5 раз меньше его по диаметру и в 100 раз тусклее, чем наша звезда.
В нашей галактике порядка 700 миллиардов звезд. Из них не меньше 500 миллиардов окажется красными карликами. Но, к несчастью, все красные карлики настолько тусклые, что ни один из них не виден на небе невооруженным глазом! Чтобы наблюдать их, нужен телескоп или хотя бы бинокль.
Блуждающие звезды
Каким бы впечатляющим ни было межгалактическое окружение, это не единственное, что находится между галактиками. Есть еще звезды. Да как вы это слышите. На самом деле, по оценкам астрономов, половина звезд Вселенной была бы потеряна посреди необъятности межгалактического пространства, обреченные блуждать вечно и до самой своей смерти в пустоте между галактиками.
Но как это возможно? Ну, в основном двумя способами. Как гравитационное притяжение черной дыры, так и столкновение с другой звездой может привести к выбросу звезды, жертвы невообразимой силы, с орбиты вокруг сверхмассивной черной дыры в центре ее галактики.
Эти звезды, что Их называют убегающими звездами, они могут путешествовать со скоростью более 2,4 млн км / ч., будучи обреченными рано или поздно покинуть пределы своей галактики. Не имея ничего, с чем можно было бы гравитационно взаимодействовать, эта звезда в конечном итоге войдет в межгалактическое пространство, и в этот момент она известна как блуждающая звезда.
В 2012 году исследование этих звезд, изгнанных из Млечного Пути, завершилось открытием 650 звезд этого типа. 650 звезд потерялись в межгалактическом пространстве у границ Млечного Пути.Поэтому неудивительно, что (вместе с исследованиями космического микроволнового фона) считается, что по всей Вселенной есть триллионы звезд, которые блуждают без направления и назначения по необъятному пустому, холодному, одинокому пространству. … и тьма, разделяющая галактики.
Рекомендуем прочитать: «Как образуются звезды?»
Рукава галактики
Млечный путь – спиральная галактика с перемычкой, которая проходит по центру спирали. Примерно две трети всех известных галактик – спиральные, а две трети из них имеют перемычку. То есть Млечный путь входит в список самых распространенных галактик.
Спиральные галактики имеют рукава, которые простираются из центра, как колесные спицы, которые скручиваются по спирали. Наша Солнечная система расположена в центральной части одного из рукавов, который называется рукав Ориона.
Рукав Ориона когда-то считался небольшим «отростком» более крупных рукавов, таких как рукав Персея или рукав Щита-Центавра. Не так давно появилось предположение, что рукав Ориона действительно является ответвлением рукава Персея и не выходит из центра галактики.
Проблема заключается в том, что мы не можем увидеть нашу галактику со стороны. Мы можем наблюдать только те вещи, которые находятся вокруг нас, и судить о том, какую же форму имеет галактика, находясь как бы внутри нее. Однако ученым удалось вычислить, что этот рукав имеет длину примерно 11 тысяч световых лет и толщину 3500 световых лет.
Звезда V838 Единорога
В 2002 г. эта звезда пережила сильнейшую вспышку. Глядя на фотографию, кажется, что она, как новые и сверхновые звезды, сбросила свою оболочку, которая сейчас расширяется. На самом деле перед нами другое явление. Мы видим здесь наглядное подтверждение тому, что скорость света все-таки конечна, а космические расстояния очень велики. Звезда успела потускнеть после вспышки, а свет от нее еще освещает все более и более далекие слои космической пыли, в которые погружена звезда. Подобное световое эхо астрономы наблюдали и раньше, например после вспышек сверхновых.
Среди ученых нет единого мнения о том, что произошло с этой звездой. Ее вспышка не была похожа ни на одну другую вспышку Новой по своим характеристикам и кривой изменения блеска. Существует несколько предположений, одно из них заключается в том, что вспышка вызвана поглощением звездой собственной планеты или даже нескольких планет. Согласно расчетам, вероятность такого события в нашей Галактике — 0,5–2,5 раза в год.
Факты о Вселенной, которые кажутся фейком, но на самом деле на 100% правдивы
Поиск способов представить точные размеры Вселенной — занятие заведомо провальное, да и просто скажем — откровенно глупое. Но невероятные пространства окружающей нас черноты вовсе не означают, что попытки познания космоса проводить не нужно. Еще как нужно!
Знать объемы Вселенной, хотя бы очень и очень приблизительные, полезно даже обычному человеку, а не астрофизику или астрономам. Ведь все познается в сравнении, и это, во-первых, полезно для саморазвития, а во-вторых — просто интересно. Ведь кто бы мог подумать, что такие чудеса могут происходить в мире?!
Имея дело с порядками огромных и невероятно больших чисел, которые определяют Вселенную, легко потеряться в абстрактности, но не понять конкретных масштабов. Чтобы настроиться на нужный лад, можно провести один практический эксперимент. Ответьте на вопрос: сколько дней составляет 1 000 000 секунд? Ответ будет следующий: 11.5 дней. Теперь немного проще понять значение этого относительного числа на рельном временном отрезке.
Что ж, теперь вы готовы к восприятию 12 нестандартных фактов о размерах Вселенной .
Солнце
Каждый житель Земли не сможет отрицать, что Солнце — самая красивая звезда, особенно в моменты закатов и рассветов. Наблюдать Солнце в другие периоды без специальных приспособлений опасно для зрения.
Звезда, согревающая нашу Землю, довольно молодая, возраст Солнца примерно 4,6 млрд лет. Ученые по аналогии с другими подобными объектами, предположили, что Солнце находится где-то в середине своего жизненного цикла. К тому же это единственная звезда в нашей системе. Она удерживает в своем гравитационном поле планеты, спутники, кометы.
К возрасту в 10–12,5 млрд лет звезда разогреется настолько, что превратится в красного гиганта. Солнце в этот период своей истории настолько расширится, что достигнет орбиты Земли.
Одним из красивейших явлений, которые могут наблюдать жители Земли, это солнечные затмения.
Как ближайшая к нам звезда, Солнце стало объектом поклонения всех народов, проживающих на планете. В славянской мифологии Бог Солнца Дажьбог и солнечного диска Хорс. Этимологию первого божества выводят от словосочетания «Дающий жизнь Бог», что и означает Солнце.
С Солнцем связана и красивейшая легенда о Фаэтоне, разбившимся в Космосе на солнечной колеснице.
15
Что такое межгалактическое пространство?
Межгалактическое пространство — это астрономическая концепция, которая относится к физическому пространству, разделяющему галактики.. Это внешне пустая среда, заполняющая огромное пространство между галактиками. Это также самое близкое к абсолютной пустоте, но, несмотря на то, что оно близко, оно все же, как мы увидим, очень далеко.
Но давайте поместим себя в контекст. А для этого мы должны сначала понять, что такое галактика. Галактики — это космические системы, в которых миллиарды небесных объектов (звезды, планеты, астероиды, спутники, черные дыры и т. Д.) Удерживаются вместе силой тяжести.
По факту, вся материя в галактике сохраняет свою сплоченность благодаря существованию в центре масс сверхмассивной черной дыры с таким огромным гравитационным притяжением, что он захватывает все звезды в галактике (и, между прочим, астрономические объекты, вращающиеся вокруг этих звезд) на своей орбите.
Не вдаваясь в подробности, наше Солнце и до 400 000 миллионов звезд в Млечном Пути вращаются вокруг Стрельца A, сверхмассивной черной дыры диаметром 44 миллиона км и массой, эквивалентной 4 300 000 Солнцам, что благодаря своей притягательной силе позволяет Солнце, несмотря на то, что оно находится на расстоянии 25 000 световых лет от центра Млечного Пути, вращается вокруг него со скоростью 252 км / с, совершая один оборот по орбите каждые 200 миллионов лет.
Но главное во всем этом то, что мы должны рассматривать галактики как области объединения материи Вселенной.. Небесные тела — составные части Вселенной. И все они собраны в более или менее определенных ядрах материи, которыми являются эти галактики. Эти галактические монстры имеют диаметр от 3000 до 300000 световых лет (диаметр Млечного Пути составляет 52 850 световых лет), хотя некоторые из них намного превышают эти цифры. Галактика IC 1101 — самая большая во Вселенной, ее диаметр составляет 6 000 000 световых лет.
Но тогда, если вся материя находится внутри галактик, что между ними? Что в межгалактическом пространстве? Расстояния, разделяющие галактики, огромны. Намного больше, чем в любой галактике. Фактически, если бы мы могли видеть Вселенную во всей ее полноте, галактики были бы небольшими островами в океане пустоты.
Не идя дальше, наш Млечный Путь находится на расстоянии 2,5 миллиона световых лет от Андромеды, ближайшей к нам галактики.. Один световой год равен 9 460 730 472 580 км, то есть расстоянию, которое свет проходит при скорости 300 000 км / с за один год. Если умножение этого на 52 850 световых лет, которые измеряют нашу галактику от конца до конца, уже безумие, представьте, что умножьте это на 2500000 световых лет, которые отделяют нас от Андромеды. Вот насколько необъятно, подавляюще и устрашающе межгалактическое пространство.
Межгалактическое пространство ближе всего к абсолютной пустоте, но еще не совсем. И хотя в вакууме нет смысла говорить о температуре, температура этого межгалактического вакуума составляет около -270,42 ° C, всего на три градуса выше абсолютного нуля. Межгалактическое пространство — самое темное, самое холодное, самое одинокое и самое пустое, что может существовать во Вселенной. Но что именно находится в этом пространстве между галактиками?
Вам может быть интересно: «10 крупнейших галактик Вселенной»
Влияние галактик спутников
Хотя Млечный путь является спиральной галактикой, он представляет собой не совсем идеальную спираль. В его центре имеется своеобразная выпуклость, которая появилась в результате того, что молекулы газообразного водорода вырываются из плоского диска спирали.
В течение долгих лет астрономы ломали голову над тем, почему у галактики имеется такая выпуклость. Логично предположить, что газ втягивается в сам диск, а не вырывается наружу. Чем дольше они изучали этот вопрос, тем больше запутывались: молекулы выпуклости не только выталкиваются наружу, но и вибрируют на своей собственной частоте.
Что же может вызывать такой эффект? Сегодня ученые считают, что всему виной темная материя и галактики-спутники – Магеллановы Облака. Эти две галактики очень мелкие: вместе взятые они составляют всего 2 процента от общей массы Млечного пути. Этого не достаточно, чтобы иметь на него влияние.
Однако когда темная материя движется через Облака, она создает волны, которые, очевидно, влияют на гравитационное притяжение, усиливая его, а водород под действием этого притяжения улетучивается из центра галактики.
Магеллановы Облакавращаются вокруг Млечного пути. Спиральные рукава Млечного пути под влиянием этих галактик как бы колышутся в том месте, где они проплывают.
Межгалактическая среда.
Межгалактическая среда, или IGM для ее аббревиатуры на английском языке (Межгалактическая среда), представляет собой ионизированную плазму, которая образует нитевидную космическую структуру между галактиками.. Астрономы считают, что межгалактическая среда — это материя, которая связывает галактики вместе нитями материи с плотностью от 10 до 100 раз большей, чем в среднем в самом пустом межгалактическом пространстве.
Эта межгалактическая среда будет состоять в основном из ионизированного газообразного водорода и при высокой температуре со «следами» других более тяжелых элементов, таких как углерод, кислород или кремний. Считается, что водород, образующий эти ионизированные плазменные волокна, возник в результате самого Большого взрыва, в то время как более тяжелые элементы были выброшены из галактик через туманности.
Как бы то ни было, эти нити космической плазмы их нельзя увидеть напрямую, так как у них недостаточно энергии, чтобы светиться, но это не значит, что их нельзя обнаружить. Фактически, с открытием первых квазаров (очень странных, далеких и, следовательно, древних астрономических объектов, содержащих черную дыру и излучающих огромное количество энергии во всем электромагнитном спектре), астрономы увидели, что исходящий от них свет был не таким, каким он был. должно быть.
Во время своего путешествия через межгалактическое пространство что-то поглотило часть этого света. Виновный? Точно. Ионизированный газ межгалактической среды. Впоследствии их исследование позволило определить, что именно эта межгалактическая среда делает пространство между галактиками непустым и что в целом оно содержит больше материи, чем все галактики Вселенной вместе взятые.
И хотя есть области этой межгалактической среды, которые из-за расширения пространства Вселенной обречены быть удаленными (и все более удаленными) от окружающих ее галактик, части, наиболее близкие к галактикам, играют очень важную роль. в них. И это эта межгалактическая среда накапливается в галактиках со скоростью примерно в одну солнечную массу в год.. Межгалактическое пространство, которое мы считали пустым, дает нам ингредиенты (в виде газообразного водорода) для рождения новых звезд. «Пустота» между галактиками дает жизнь галактикам.
Космическая паутина, заполняющая пространство между галактиками.
Гиперскоростные планеты.
После того, как вы увидели то, что мы видели о звездах, у вас должен возникнуть вопрос: не могут ли быть блуждающие планеты? И ответ ясен: да. Исследования показывают, что в межгалактическом пространстве могут быть миллиарды планет, которые, как блуждающие звезды, бесцельно блуждают в пространстве между галактиками..
Как и в случае с блуждающими звездами, гравитационное притяжение черной дыры или столкновения между звездами, хотя необходимо было бы добавить взрыв сверхновой звезды ее родительской звезды, могут привести к тому, что планета будет сброшена с ее орбиты.
Когда это происходит, ее называют планетой кочевников и, как следует из названия, она обречена на бесцельное блуждание. Считается, что планет-кочевников может быть в 100000 раз больше, чем звезд в Млечном Пути.. А звезд в Млечном Пути давайте вспомним, что их может быть до 400 миллиардов. Итак, мы сталкиваемся с невообразимым количеством планет, бесцельно блуждающих по галактике.
Много раз эта планета оказывалась в ловушке гравитации какой-то другой звезды в своей галактике, поэтому она «принималась» в новой Солнечной системе (помните, что Солнце может использоваться для любой другой звезды в планетной системе). Но есть и другие, кому не повезло.
Некоторых ловят беглые звезды что мы видели раньше. И, очевидно, это заставит кочевую планету покинуть галактику со скоростью, которая из-за гравитационного воздействия звезды может составить почти 50 миллионов км / ч. В то время кочевая планета считается сверхскоростной планетой, которую также можно изгнать из своей галактики.
Сколько миров во Вселенной будет изгнано в межгалактическое пространство, обречено вечно блуждать в необъятном пространстве между галактиками, пока они не станут не чем иным, как холодной и темной скалой, затерянной в Космосе? Без сомнения, Вселенная завораживает. Но это тоже может быть страшно.
Изучение Солнечной системы
Долгое время человечество было убеждено, что все звёзды и планеты вращаются вокруг Земли. Система мира с неподвижной Землёй в центре была разработана греческим учёным Птолемеем во 2 веке до нашей эры и просуществовала более полутора тысяч лет.
В 1453 году польский астроном Николай Коперник доказал, что Земля, как и другие планеты (на тот момент их было известно шесть), вращаются вокруг Солнца. Однако вплоть до XVII века церковь считала это учение ересью и боролась с его последователями.
Одним из них был итальянский монах Джордано Бруно. В 1584 году он опубликовал исследование, в котором утверждал, что Вселенная бесконечна, а Солнце подобно остальным звёздам, просто находится гораздо ближе к Земле. Бруно был схвачен инквизицией и приговорён к сожжению на костре как еретик.
Другим последователем Коперника стал итальянский учёный Галилео Галилей. Он создал первый телескоп, который позволил увидеть кратеры Луны, пятна на Солнце, открыть четыре спутника Юпитера и установить, что планеты вращаются вокруг своей оси. Чтобы не повторить судьбу Бруно, Галилей был вынужден отречься от своих идей.
В XVII веке немецкий астроном Иоганн Кеплер открыл законы движения планет — ему удалось установить связь между скоростью вращения планеты и её расстоянием от Солнца. Его идеи воспринял знаменитый английский физик Исаак Ньютон, создатель теории всемирного тяготения.
В XVIII—XIX веках открытия в области оптики позволили создать более мощные телескопы, которые позволили учёным узнать больше о солнечной системе. Были открыты планеты Уран и Нептун.
В 1951 году Советский Союз вывел на орбиту Земли первый искусственный спутник. С этого момента началась Космическая эра — эпоха практического изучения солнечной системы.
В 1961 году Юрий Гагарин стал первым человеком, побывавшем в космосе, а в 1969 году космический корабль «Аполлон-11» доставил людей на Луну.
В 1970-х годах Советский Союз и США запустили несколько десятков аппаратов для исследования Марса, Венеры и Меркурия, а запущенные в 1980-х аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» позволили получить данные о дальних планетах — Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне и их спутниках. Большую роль в изучении солнечной системы сыграл вывод на орбиту Земли космического телескопа «Хаббл» в 1990 году.
В нынешнем десятилетии космические агентства разных стран планируют пилотируемый полёт на Марс. Экспедиция на другую планету станет величайшим событием в истории освоения солнечной системы. И всё же пока человечество находится в самом начале пути изучения космоса.
