Наша Галактика – Млечный Путь

Практически все объекты, которые видят на небе невооружённым глазом жители средних широт Северного полушария Земли, составляют единую систему небесных тел (главным образом звёзд) – нашу Галактику. В состав Галактики не входит лишь слабо заметное туманное пятно, видимое в созвездии Андромеды и напоминающее по форме пламя свечи –
туманность Андромеды.
Веста
Паллада
По этой схеме удобно отыскать на звездном небе созвездие Андромеда, если начать наблюдение от созвездия Кассиопея. Кассиопею легко найти первой, так как самые яркие ее звезды образуют букву М

Наша Галактика –
Млечный Путь
(Milky Way)
Замечание: это не Галактику назвали в честь шоколадки, а шоколадку в честь Галактики

Характерной деталью звёздного неба является Млечный Путь, который простирается через всё небо светлой белесоватой полосой клочковатой формы.
Уже первые наблюдения Млечного Пути с помощью телескопа позволили различить множество слабых звёзд нашей Галактики.
Веста
Паллада

Идея о том, что Вселенная имеет «островную» структуру, неоднократно высказывалась в прошлом.
Однако лишь в конце XVIII века Уильям Гершель предложил первую модель строения нашей Галактики.
Веста
Наша Галактика по представлению Уильяма Гершеля.
Солнце помечено звёздочкой чуть левее центра. «Пасть крокодила» появилась из-за того, что тёмное газопылевое облако в созвездии Стрельца закрывает от нас звёзды

На основе подсчётов звёзд в различных участках неба Гершель установил, что их число по мере удаления от Млечного Пути резко убывает.
Веста
Паллада
По его расчётам, слабые звёзды Млечного Пути вместе с остальными, более яркими образуют единую звёздную систему, напоминающую по форме диск конечных размеров, диаметр которого более чем в 4 раза превышает его толщину.

Окончательное «открытие» нашей Галактики связано с обнаружением в 1923 г. в туманности Андромеды нескольких цефеид.
Наблюдение цефеид позволило определить расстояние до неё и окончательно убедило учёных, что это не просто туманность, а другая, подобная нашей звёздная система.
Веста
Паллада

Веста
Название «галактика» было дано всем туманностям, находящимся за пределами нашей Галактики.
Согласно современным данным, туманность Андромеды - это ближайшая к нам галактика, которая находится от нас на расстоянии немногим более 2 млн. св. лет.

Веста
Туманность Андромеды.

Веста
Успехи в исследовании нашей Галактики в значительной степени связаны с изучением туманности Андромеды и других галактик.
Поскольку характеристики и число звёзд, размеры и некоторые другие особенности строения нашей Галактики оказались сходными с данными, полученными для туманности Андромеды, предположили, что Млечный Путь также имеет спиральные рукава.
В последующем целенаправленные исследования подтвердили этот факт.
Галактика Андромеды
Млечный Путь (компьютерная модель)

Веста
В структуре Млечного Пути прослеживается ядро и окружающие его две системы звёзд: дискообразная и почти сферическая галактическая корона (гало).
Первая включает значительное число звёзд, концентрация которых возрастает по мере приближения к галактической плоскости.
Менее многочисленные звёзды второй имеют концентрацию к ядру.
Галактика Андромеды

Веста
Млечный Путь, который образуют звёзды диска, опоясывает небо вдоль большого круга, а это означает, что
Солнечная система находится вблизи галактической плоскости.
Галактика Андромеды

Веста
Диаметр нашей Галактики – около 100 тыс. св. лет (30 тыс. пк).
В ней около 200 млрд звёзд.
Они составляют более половины видимого вещества Галактики, а 2% – межзвёздное вещество в виде газа и пыли, при этом пыли примерно в 100 раз меньше, чем газа.
Галактика Андромеды

Веста
В Галактике сосуществуют как очень старые звёзды,
возраст которых приблизительно 13 млрд лет,
так и очень молодые, возраст которых не превышает 100 тыс. лет.
Галактика Андромеды

Звёздные скопления и ассоциации

Звёздное скопление – группа звёзд, которые расположены близко друг к другу и связаны взаимным тяготением.
Различаются два вида звёздных скоплений: шаровые и рассеянные.
Рассеянное звездное скопление М25,
находиться на расстоянии 2 000 световых лет от Земли,
возраст скопления 90 млн. лет.
Шаровое звездное скопление Терзан 5, находится в созвездии Стрельца, на расстоянии 19 000 световых лет от Земли, ровесник Млечного Пути.

В рассеянных скоплениях звёзд относительно немного –
от нескольких десятков до нескольких тысяч.
Самым известным рассеянным скоплением являются Плеяды,
видимые в созвездии Тельца.
В созвездии Тельца находится ещё одно скопление – Гиады – треугольник из слабых звёзд вблизи яркого Альдебарана.
Плея́ды (астрономическое обозначение – M45; иногда также используется собственное имя Семь сестёр, старинное русское название – Стожары или Волосожары); одно из ближайших к Земле и одно из наиболее заметных для невооружённого глаза звёздных скоплений.
Гиа́ды — рассеянное звёздное скопление в созвездии Тельца, видимое невооружённым глазом. Ярчайшие звёзды скопления образуют вместе с оранжевым Альдебараном, ярчайшей звездой Тельца, фигуру, похожую на букву «V». Сам Альдебаран в скопление не входит, а только проецируется на Гиады.
Гиады (вверху справа, между Орионом и Плеядами)
Плеяды (справа вверху, над Орионом и Гиадами)

Часть звёзд, относящихся к созвездию Большой Медведицы,
также составляет рассеянное скопление.
5 внутренних звёзд Ковша (кроме крайних α и η) принадлежат единой группе в пространстве —
движущемуся скоплению Большой Медведицы.
Дубхе и Бенетнаш движутся в другую сторону, поэтому форма Ковша существенно меняется примерно за 100000 лет.

Практически все рассеянные скопления видны вблизи Млечного Пути.
Известно около 1200 рассеянных скоплений, но считается,
что их в Галактике может быть в несколько десятков раз больше.
Галактический центр Млечного Пути

Шаровые звёздные скопления насчитывают в своём составе
сотни тысяч и даже миллионы звёзд.
Некоторые скопления, в частности М13 в созвездии Геркулеса, можно увидеть невооружённым глазом в особо ясную погоду вдали от крупных городов.
Шаровое скопление северного полушария - М13 в созвездии Геркулеса.

Большая часть шаровых скоплений расположена вблизи центра Галактики,
а по мере удаления от него их концентрация в пространстве уменьшается.
В Галактике известно около 150 шаровых звёздных скоплений.
Шаровое скопление Паломар 2 в созвездии Возничего

В состав рассеянных скоплений входят в основном звёзды, относящиеся (как и Солнце) к главной последовательности.
В шаровых скоплениях много красных гигантов и субгигантов,
главную последовательность представляют только красные карлики.

Для всех звёзд данного звездного скопления химический состав и возраст можно считать одинаковыми (в первом приближении).
Наблюдаемое различие их свойств определяется только тем, что эволюция звёзд, различных по массе, происходит по-разному.

Среди хорошо изученных звёздных скоплений (их около 500) нет ни одного, для которого диаграмма «спектр – светимость» противоречила бы выводам теории звёздной эволюции.
Звезды созвездия Центавра. Слева направо: Алфа и Бета Центавра.
Мелкие яркие кружочки и точки – это тоже звезды нашей Галактики.

Различия скоплений двух типов объясняются различием возраста звёзд, входящих в их состав, а следовательно, и возраста самих скоплений.
Возраст многих рассеянных скоплений не более 1–2 млрд лет.
Возраст шаровых скоплений может достигать 11–13 млрд лет.
Звездное скопление NGC 6193 (в центре)
своим мощным излучением приводит к свечению близлежащую туманность Венец (справа).

Группировки молодых звёзд, не связанных гравитационно, получили название звёздных ассоциаций.
Возраст некоторых из них не превышает миллиона лет.
Ассоциации существуют недолго – всего за 10–20 млн лет они расширяются настолько, что их звёзды уже невозможно выделить среди других звёзд.
Трапеция Ориона, центральная часть — OB-ассоциация молодых звёзд-гигантов спектральных классов O и B.

Существование в Галактике звёздных скоплений и ассоциаций самого различного возраста свидетельствует о том, что звёзды формируются не в одиночку, а группами, а сам
процесс звёздообразования продолжается и в настоящее время.
Шаровое звёздное скопление в созвездии Змееносца.

Вопросы (с.186-187)
Какова структура и размеры нашей Галактики?
Какие объекты входят в состав Галактики?
5. Чем различаются рассеянные и шаровые звёздные скопления?

Домашнее задание
§ 25 (п.1-2).