Возраст вселенной и как определили возраст вселенной

Возраст Земли и Солнца

Просветительский 18-й век положил начало развитию многих естественных наук, в их числе оказалось и знание о возрасте Солнечной системы. Французский естествоиспытатель Ж.-Л. Леклерк де Бюффон на примере физических моделей решил оценить временной промежуток, за который Земля могла бы остыть от ее появления до современной температуры. Он принял начальное состояние планеты за раскаленный шар, который постепенно остывал, став пригодным для обитания живых существ. Его результат показал период времени в 75 – 168 тысяч лет.

В конце 19 века ирландский инженер Дж. Перри произвел такой же расчет, но по его методу результат оказался равен 2-3 миллиардам лет. Почти 20 веков наука шла к открытиям, сделанным задолго до них, в Древней Индии. Рывок в изучении радиоактивных частиц, сделанный английским физиком Э. Резерфордом в 1902 году, положил начало принципиально новому методу в оценке возраста горных пород, как наиболее древних на Земле.

Идея вычисления возраста планеты на основе распада радиоактивных изотопов а образцах пород, позволяла выяснить их возраст. Метод датирования с помощью радиоизотопного анализа усовершенствовал американский ученый Б. Болтвуд. Он смог высчитать, что возраст отдельных горных минералов составляет более 2 миллиардов лет, что не может быть больше периода существования самого небесного тела. На сегодняшний день наука продвинулась еще дальше, сообщая Вселенной возраст около 13,7 – 13,8 миллиардов лет.

Возникновение и эволюция галактик

Иерархическая теория

Согласно первой, после возникновения первых звёзд во Вселенной начался процесс гравитационного объединения звёзд в скопления и далее в галактики. В последнее время эта теория поставлена под сомнение. Современные телескопы способны «заглянуть» так далеко, что видят объекты, существовавшие приблизительно через 400 млн. лет после Большого взрыва.

Обнаружилось, что на тот момент уже существовали сформировавшиеся галактики. Предполагается, что между возникновением первых звёзд и вышеуказанным периодом развития Вселенной прошло слишком мало времени, и галактики сформироваться не успели бы.

Инфляционная теория

Другая распространённая версия заключается в следующем. Как известно, в вакууме постоянно происходят квантовые флуктуации. Происходили они и в самом начале существования Вселенной, когда, как предполагается, шёл процесс инфляционного расширения Вселенной, расширения со сверхсветовой скоростью. Это значит, что расширялись и сами квантовые флуктуации, причём до размеров, возможно, в 101012 раз превышающих начальный. Те из них, которые существовали в момент прекращения инфляции, остались «раздутыми» и таким образом оказались первыми тяготеющими неоднородностями во Вселенной. Получается, что у материи было порядка 400 млн лет на гравитационное сжатие вокруг этих неоднородностей и образование газовых туманностей. А далее начался процесс возникновения звёзд и превращения туманностей в галактики.

Время Хаббла

Известный многим современникам телескоп, с помощью которого производилось множество важных открытий, носит имя американского астрофизика Э. Хаббла. Он является основоположником многих астрономических теорий, среди которых формула о зависимости между скоростью удаления космического объекта и изначальным расстоянием до него от Земли. Постоянную Хаббла , обратно пропорциональную времени существования галактики, удалось открыть, благодаря теории Ж. Леметра о происхождении всего огромного мира из одно атома, который расширился посредством Большого Взрыва. Ученый придавал этому термину символический характер, но он оказался настолько близким реальным космогоническим процессам, что на несколько столетий пережил своего создателя и закрепился в научной астрономии. Значительное уточнение формулы и постоянной Хаббла (Н) произошло в 1999-м году, когда астрофизики узнали о постоянном расширении галактического пространства, начавшемся 5-6 миллиардов лет назад. Избавившись от погрешности, появившейся из-за ошибочного мнения о замедлении Вселенной, астрономы вывели окончательную на данный момент цифру в 13,8 миллиардов лет.

Структура и состав Млечного пути

В центре космического объекта находится ядро из миллиарда светил. Его длина, по мнению ученых, составляет около нескольких тысяч парсек.

Вокруг Млечного пути расположено темное гало с карликовыми галактиками и звездными скоплениями: они движутся относительно галактики, подвергаясь ее воздействию.

Количество звёзд

В составе галактики – около 400 миллиардов космических тел; некоторые из них находятся в рукавах. Кроме того, в галактике имеются и бурые карлики: их количество варьируется в диапазоне от 25 до 110 миллиардов.

Яркость и размеры объектов не достаточны для определения их в качестве полноценных звезд.

Масса Галактики

Основная часть массы Млечного пути представлена темной материей: по данным на 2009 год ее вес составил 6 * 10’42 кг. Однако, в 2019 году стало известно, что этот показатель в несколько раз больше.

Диск

Протяженность диска Млечного пути – 100 000 световых лет; он постоянно вращается.

Объекты, расположенные в центре, находятся в статичном положении, однако, при отдалении могут достигать скорости до 230 км/с.

Ядро

Шарообразное уплотнение, длина которого – 27 000 световых лет, расположено в центре галактики. В нем, согласно предположениям ученых, находится черная дыра Стрелец А и еще одна, среднего размера.

Обе они окружены звездами, что заставляет ядро светиться. Кроме того, через центр пролегает перемычка из красных звезд.

Галактические рукава

Галактика спирального типа, рукава которой лежат в дисковой плоскости. Вокруг рукавов расположено гало, называемое короной. Изучить его структуру не представляется возможным, поскольку Солнечная система расположена внутри диска.

Благодаря инновационным исследованиям при помощи водорода можно составить теоретическую картину структуры рукавов. Предположительно, они расположены плотно друг к другу.

Галактическое гало

Гало окутывает диск Галактики, обладает сферической формой. Протяженность его в разные стороны изменяется в диапазоне от 5 000 до 10 000 световых лет.

Гало – это скопление звезд большого возраста.

Основные характеристики и параметры Млечного Пути

Одна из главных особенностей нашей галактики – способность поглощать другие скопления. Вокруг Млечного Пути движется несколько галактик, попадающих под его влияние и затягивающихся в его рукава. На данный момент Млечный Путь поглощает небольшую галактику .

Однако наша галактика взаимодействует и с Андромедой – значительно большим по размерам звездным скоплением. Через несколько миллиардов лет Млечный Путь будет поглощен им.

Основные характеристики Млечного Пути такие:

• относится к спиральным галактикам;
• является элементом Местной группы с другими звездными скоплениями;
• диаметр – около 100 тыс. св. лет;
• количество звезд – 200 – 400 миллиардов;
• расстояние Солнца от центра – 27 тыс. св. лет;
• скорость вращения Солнечной системы вокруг центра – около 230 км/с;
• масса – примерно в 3 триллиона раз больше массы Солнца;
• возраст – приблизительно 13,7 млрд. световых лет.

Масса

Узнать, сколько весит такой громадный объект во Вселенной, помогли расчеты. За основу было взято количество звезд в нашей галактике – как минимум 200 млрд, и предположено, что каждая из них весит столько, сколько Солнце. Общая их масса составляет 4% галактической. Газ (водород и гелий) весят в 3 раза больше, чем все 200 млрд звезд. Остальная масса приходится на темную материю. Итого Млечный Путь весит как минимум столько, сколько 3 трлн. Солнц. В тоннах это будет примерно 6*1039.

Размер

Размер Млечного Пути – свыше 100 тыс. световых лет в диаметре, или более 940 квадриллионов километров. Толщина Галактики – около 1000 световых лет.

В 2020 году ученые сообщили, что диаметр Галактики может достигать 1,9 млн. световых лет. Такая информация еще не подтверждена.

Сколько звезд

Точное количество звезд в Галактике не установлено. По нынешним оценкам, их от 200 до 400 миллиардов. Предполагается также, что в Млечном Пути находится до 100 млрд. коричневых карликов. Это промежуточные между звездами и планетами объекты. Их масса меньше солнечной в 13 – 77 раз.

В недрах коричневых карликов поддерживаются термоядерные реакции. Однако их мощность не сопоставима со светимостью такого небесного тела. Кроме того, они постепенно сжимаются и тускнеют. Наиболее холодные коричневые карлики имеют температуру, сравнимую с земной, а наиболее горячие нагреты до 2800 градусов по Кельвину.

Светимость

Полная светимость Галактики равна примерно 20 млрд. светимостей Солнца. В абсолютных показателях это невообразимая мощность – порядка 8∙1036 Вт. Звездная величина Млечного Пути равна –21.

Первые предположения

Сейчас стало известно об удивительных по точности познаниях древних цивилизаций в устройстве космоса. Вавилонские, египетские, а следом за ними древнегреческие философы и математики пытались ответить на вопросы, связанные с моментом рождения и началом эволюции Вселенной. Индуисты шли своим путем, определив еще во II веке до нашей эры возраст галактики в 1 972 949 091 год, оказавшись ближе всех своих современников к настоящему числу.

Космическая шкала времени

Средневековье отбросило поиски астрономов назад, по сравнению с началом христианской эры. Запреты на проведение астрономических исследований и сожжение на костре за научные доказательства устройства мира, отличные от церковных догм, не только стали тормозом на пути прогресса, но и заставили забыть об уникальных достижениях прежних культур. Опираясь на события, описанные в Библии, теолог из протестантской Англии по имени Джон Лайтфут, сообщил европейскому сообществу, что мир был сотворен всего за 3 929 лет до рождения Христа. Но даже такие выдающиеся ученые, как И. Ньютон и И. Кепплер, недалеко ушли от выводов церковных деятелей, прибавив по 500-600 лет к предложенной ими дате сотворения мира.

Массовые скопления звёзд

Для того чтобы определить, сколько лет Вселенной, учёные исследуют участки космоса с большим скоплением звёзд. Находясь примерно в одной области, тела имеют сходный возраст. Одновременное зарождение звёзд даёт возможность учёным определить возраст скопления.

Используя теорию «эволюции звёзд», строят графики и проводят многолинейные вычисления. Учитываются данные объектов с одинаковым возрастом, но разной массой.

Получилось ли точно определить, сколько лет Вселенной? По расчётам учёных результат оказался неоднозначным — от 6 до 25 миллиардов лет. К сожалению, данный метод имеет большое количество сложностей. Поэтому существует серьезная погрешность.

Типы галактик и их характеристики

Многообразие звездных систем побудило ученых задуматься об объединении их по внешнему виду, а также закономерностям проходящих внутри процессов. В 1925 г. Эдвин Хаббл предложил классификацию скоплений по их морфологии и дал им определение. Этот список без изменений используется и сегодня. Созданы и более детальные систематизации.

Эллиптические галактики (e)

Имеют форму эллипса. Включают в себя красные и холодные космические тела-гиганты. По данным астрономов, доля эллиптических звездных систем составляет 20% от всего объема. Существуют карликовые и гигантские скопления.

Ближайшая к Земле галактика эллиптического типа, открытая в 1938 г. американским астрономом Харлоу Шеплом, находится в созвездии Скульптор. Она относится к карликовым сфероидальным системам и имеет отличительную особенность — высокое содержание металлических объектов (около 4% от общей массы). Такой показатель наблюдается в образованиях, расположенных на краю видимой Вселенной.

Галактика эллиптической формы. Credit: referatwork.ru.

Спиральные галактики (s)

Представляют собой своеобразный звездный блин, который вращается вокруг своей оси и содержит до 500 млрд объектов. В центральной зоне наблюдается овальное вздутие — бандаж. Спиральные образования имеют два диска и благодаря множеству закрученных спиралевидных ветвей считаются наиболее красивым и завораживающим зрелищем в космосе.

В 1912 г. ученые выяснили, что Туманность Андромеды движется по направлению к Солнцу с впечатляющей скоростью — 300 км/ч. По прогнозам исследователей, через 3 млрд лет Туманность Андромеды столкнется с Млечным путем. Это означает, что в результате взаимодействия Солнечная система будет выброшена в космическое пространство, но разрушения планет не произойдет.

Спиральная галактика NGC 3521. Credit: kentbiggs.com.

Неправильные галактики (Irr)

Не вписываются в структуру, созданную Хабблом, так как не могут быть описаны как образования эллиптической или спиральной формы. У них нет ядра, а движение звезд хаотично. Предположительно, раньше неправильные системы имели четкие границы, но под воздействием разных гравитационных сил деформировались.

Выделяют три подтипа галактик:

1. Irr I — системы, чья структура угадывается, но недостаточно, чтобы их можно было отнести к одному из типов, выделенных Хабблом.

1. Irr II — системы, пережившие столкновение в прошлом или переживающие гравитационное взаимодействие сейчас.
2. Карликовые неправильные — галактики, которые характеризуются минимальной светимостью.

Примерами последних систем являются Большое и Малое Магеллановы облака (БМО и ММО), которые находятся в той области неба, которая относится к Южному полушарию (в России не наблюдаются). В диаметре они меньше Млечного пути в 30 раз и легче в 300 раз, удалены от галактики, в которой находится Земля, на 163 тыс. световых лет.

Карликовые неправильные БМО и ММО. Credit: cyberway.golos.io.

Современные исследования стали возможны после запуска телескопа «Хаббл». В 2006 г. стало известно, что период вращения БМО составляет 250 млн лет.

У неправильных галактик нет ядра. Credit: w-dog.ru.

С полярными кольцами

Галактики такой формы встречаются редко. Они имеют необычную форму (внешнее кольцо вращается непосредственно над полюсами) и внешне напоминают большой овал с перпендикулярно расположенным внутри малым овалом.

Поэтому существует предположение, что галактики образовались при слиянии двух систем. Изучение таких систем затруднено небольшим числом исследуемых объектов и их большой удаленностью.

Расстояние от Солнечной системы — 12 млн лет. Образование было открыто в 1826 г. английским ученым Джеймсом Данлопом, а в 1847 г. Джон Гершель составил подробное описание Центавры А. С помощью космического телескопа «Хаббл» и орбитальной установки «Обсерватория Эйнштейна» были обнаружены крупные квазары и нейтронные звезды.

Центавр А — галактика с полярными кольцами. Credit: pbs.twimg.com.

Пекулярные галактики

Характеризуются искаженной структурой, причина которой — столкновение с другой галактикой или воздействие материи после выбросов космического вещества. Из-за индивидуальных особенностей их нельзя отнести к классификации Хаббла.

Искаженная структура у пекулярных галактик. Credit: naked-science.ru.

Где находится

Не так давно, профессора решили провести исследования и узнать, в каком месте находится Млечный путь, наша галактика, и собственно сами мы. Наша галактика входит в область, которая называется Ланиакея.

Это область имеет множество скоплений с большой протяженностью, но она является далеко не самой крупной во всей вселенной. Есть области и покрупнее, но именно Ланиакея имеет большую массу. Конечно, ученым нелегко даются исследования о движении в Ланиакеи. Но на данное время считают, что наш Млечный путь уходит вглубь всех скоплений.

Безусловно, Млечный путь это невероятная вещь. Он имеет необъятные размеры и потрясающие факты. Ученые-профессора только начали изучение этого феномена, внутри которого есть жизнь, то есть мы с вами.

И для того, чтобы узнать все тайны, которые скрывает от нас Млечный путь и наша галактика стоит запастись большим опытом, новыми технологиями и жутким желанием узнать все о нашем мире.

Естествоиспытателям понадобятся еще многие десятки лет, чтобы понять, как все устроено, в какую сторону все меняется и движется. А как вы думаете, может ли один человек изменить ход целой галактики? Или мы можем только наблюдать за ней?

Исследовать и любоваться? Но насколько же потрясающая эта наука — астрономия. Сколько всего в ней хранится… Информация о нашей вселенной предполагается не только для взрослых, но и для детей. Но я думаю интерес к этому точно возникает.

Первые предположения

Представляя Землю центром мира, ученые древности заранее ставили себя в тупик

Вопросом о возрасте мироздания философы задавались еще в античность. Греки и вавилоняне утверждали о вечности мира, индуисты же в 150-м году до н.э. определили точную цифру — 1 млрд. 972 млн. 949 тыс. 091 год, и среди своих современников оказались ближе всех к истине. В XVII веке английский теолог Джон Лайтфут глубоко проанализировав библейские тексты, заявил, что сотворение мира выпало на 3929 год до н.э.

Однако, известные ученые того времени, а именно немецкий астроном Иоганн Кеплер и английский физик Исаак Ньютон, опираясь не только на Библию, но и на астрономические наблюдения, все же недалеко ушли от теологов и представили 3993 и 3988 годы до н.э.

Строение и динамика Млечного Пути

Анатомия и физиология нашей галактики.

Спиральная структура Млечного Пути

Спиральные рукава — «годовые кольца» галактик?

Спиральная структура нашей галактики Млечный Путь недостаточно подробно изучена и является перспективной темой для науки. Она имеет, как минимум, 5 спиральных рукавов (перечислим от центра к краю):

1. рукав Лебедя,
2. рукав Центавра
3. рукав Стрельца,
4. рукав Ориона
5. рукав Персея

Рукава так названы по основному положению своих массивов в соответствующих созвездиях.

Рукава Млечного Пути состоят из звёзд населения I (к которому принадлежит и наше Солнце) и различных объектов. Эти объекты представляют собой, в частности, молодые звёзды, области H II и рассеянные звёздные скопления.

Будущее Млечного Пути

ближайшие четыре миллиарда лет Млечный Путь должен поглотить свои галактики-спутники Большое и Малое Магеллановы Облака. Через пять миллиардов лет, когда все небольшие объекты будут поглощены, должно начаться слияние Млечного Пути и Туманности Андромеды.

Менее чем через восемь миллиардов лет Солнце покинет главную последовательность, увеличившись в размерах до 300 раз. К этому времени Земля будет поглощена светилом или превратится в сухую каменистую планету без атмосферы. Фаза красного гиганта завершится сбросом внешних слоев Солнца и образованием планетарной туманности, в центре которой будет располагаться белый карлик размером с современную Землю.

Высокоскоростные потоки в Млечном Пути

Астрономы считают, что по нашей галактике Млечный путь могут незримо носиться десятки миллиардов планет, не привязанных ни к каким звездам. Кроме того, им известно около двух десятков звезд, стремительно убегающих от нашей Галактики, и даже целое звездное скопление, убегающее из гигантской галактики М87. Эти объекты объединяет одно – когда-то все они были «вышвырнуты» из своего дома за счет гравитационных возмущений. Российские астрономы Игорь Чилингарян и Иван Золотухин из ГАИШ МГУ доказали, что выброшенными своими соседями в межгалактическое пространство могут быть и целые галактики.

Что больше, Вселенная или галактика?

Следует знать, что наша галактика, несмотря на ее размеры, не одинока во Вселенной. Сегодня ученым-астрономам достоверно известно о более чем ста других галактиках.

Некоторые из них расположены сравнительно близко от нашей и могут быть различимы даже невооруженным глазом, как, например, галактика в созвездии Волосы Вероники. Другие можно увидеть только в мощный телескоп обсерватории. Третьи различимы только с орбитальной станции, где атмосфера не препятствует наблюдению за космосом.

Вселенная, согласно представлениям ученых, бесконечна, и в ней находится бесконечное число галактик. Одни рождаются из облаков раскаленного газа и пыли, другие находятся в таком же состоянии, как и наш Млечный путь, третьи угасают, исчерпав свою энергию. До сих пор нет единой теории, объясняющей происхождение Вселенной и образование в ней звезд и галактик. Возможно, в отдаленном будущем человечество будет обладать этими знаниями, но пока мы можем только строить об этом самые фантастические догадки.

Последние исследования

Астрофизики из США рассчитали, каким должно быть количество небольших чёрных дыр, массой от нескольких солнечных до нескольких сот масс Солнца в Млечном Пути. По их расчётам получилось, что в нашей Галактике их примерно сто миллионов. Это заметно больше, чем ожидали исследователи, и означает, что ближайшая чёрная дыра может находиться сравнительно близко к Солнечной системе. Соответствующая статья опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Исследователи взяли известное из астрономических наблюдений распределение видимых звёзд по массам. Рассчитав, какая часть из них массивнее Солнца настолько, что в конце своей эволюции они схлопываются в чёрную дыру, авторы работы обнаружили, что хотя такое событие само по себе довольно редко, однако из-за многочисленности звёзд встречается чаще, чем они предполагали изначально. На Млечный Путь, в котором находится наша система, должно приходиться порядка 100 миллионов чёрных дыр звёздных масс, чёрных дыр средних масс, а также сверхмассивные в этой работе не затрагивались.

Астрономы также отмечают, что для нашей Галактики наиболее типичная масса чёрной дыры звёздных масс сравнительно невелика, как правило, не выше 30 масс Солнца. В карликовых галактиках-спутниках, окружающих нашу, их средняя масса ближе к сотне солнечных. Причина – в малом количестве тяжелых элементов в карликовых галактиках. Без тяжелых элементов от светила исходит меньше звёздного ветра (так называют поток заряженных частиц, выбрасываемых звездой). Не теряя массу на звёздный ветер, массивные солнца из карликовых галактик сохраняют больше своего вещества до конца жизненного цикла, образуя в итоге более массивные чёрные дыры.

Источники

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Возникновение_и_эволюция_галактикhttps://ru.wikipedia.org/wiki/Галактикаhttp://www.vseznaika.org/kosmos/chto-takoe-galaktika/http://v-kosmose.com/galaktiki-vselennoi/mlechnyiy-put/https://life.ru/t/наука/1033765/uchionyie_v_nashiei_ghalaktikie_100_millionov_chiornykh_dyr

Что такое Галактика?

Прежде чем мы приступим к решению такого вопроса, как сколько галактик во Вселенной, давайте сначала определим, что такое галактика.

Галактика — это система из пыли, газа, звезд и темной материи, удерживаемых вместе гравитацией.

Слово «галактика» происходит от греческого слова «galaxias», что означает «молочный».

Это отсылка к нашему Млечному Пути — первой известной нам галактике.

По мере расширения наших знаний о Вселенной мы обнаружили, что Млечный Путь не одинок.

На самом деле, это всего лишь один из триллионов.

В прошлом такие галактики, как Галактика Андромеды, назывались «туманностями».

Считалось, что эти туманности были частью Млечного Пути.

К 1920 году это давнее убеждение было оспорено Великими дебатами.

В этом споре обсуждалась природа этих «туманностей» и просторы Вселенной в целом.

В этих дебатах астроном Хибер Кертис (Heber Curtis) назвал эти так называемые туманности «островными вселенными» и что они независимы и отделены от Млечного Пути.

Эдвин Хаббл (Edwin Hubble) позже подтвердил это утверждение.

Галактики различаются по форме и размеру.

Некоторые из них являются отличными местами для звездообразования.

Большинство галактик имеют сверхмассивные черные дыры в центре.

Есть также галактики, которые взаимодействуют и находятся в процессе столкновения друг с другом.

Типы галактик

Когда дело доходит до размера, те, которые содержат несколько миллионов звезд, называются карликовыми галактиками.

Более крупные с триллионами звезд классифицируются как гигантские галактики.

Галактики также классифицируются по внешнему виду: спиральные, эллиптические и неправильные.

• Спиральные галактики: имеют дискообразную форму с центральными выпуклостями и спиральными рукавами (могут быть обычными спиралями или спиралями с перемычкой);
• Эллиптические галактики: имеют форму от круглой до вытянутой;
• Неправильные галактики: ни спиральной, ни эллиптической формы.

Помимо основных трех типов галактик, существуют и другие классификации.

Это пекулярные галактики, линзовидные галактики и ультрадиффузные галактики.

Вселенная определена

Вселенная или космос — это в основном все.

По данным НАСА, это все материя и энергия в космосе.

Он включает в себя галактики, звезды, планеты, луны, астероиды, кометы и время.

Самое главное, поскольку мы живем на Земле, мы тоже являемся частью Вселенной.

Вселенная также включает в себя вещи, которые мы не можем видеть.

Поскольку мы являемся лишь небольшой его частью, мы еще многого не поняли об этом очень большом месте.

Звезды, планеты, луны и каждый объект, который мы видим, составляют лишь около 5% всей Вселенной.

Остальные 95% до сих пор остаются большой загадкой.

Это невидимое вещество астрономы называют темной материей и темной энергией.

Термин «темный» не имеет ничего общего с цветом этого материала.

Их называют так потому, что они практически невидимы и ученые не могут наблюдать их напрямую.

Структура и состав Млечного Пути

Даже по приближенным расчетам, в нашей галактике не менее 200 миллиардов звезд. Преимущественное большинство их локализовано в зоне с формой сплющенного диска.

Ядро

В центральной части Галактики есть утолщенная зона – балдж. Его диаметр – 8 тысяч парсек, он представляет собой звездное скопление эллипсоидной формы. Середина ядра расположена в созвездии Стрельца. Солнце удалено от него примерно на 8500 парсек, или 27,7 тыс. св. лет, или же на 262 квадриллиона километров.

По-видимому, в рассматриваемой зоне находится огромная черная дыра. Ее масса в 4 млн раз больше массы Солнца. Вокруг нее обращается еще один подобный массивный объект, тяжелее солнца в 1000 – 10000 раз, а также несколько тысяч черных дыр помельче, с периодом вращения около сотни лет. Воздействие гравитации от этого центра заставляет близко расположенные от центра звезды вращаться по особым орбитам. Астрономы допускают, что практически все звездные скопления  во Вселенной обращаются вокруг черных дыр.

Ядро Млечного Пути. Это самая богатая туманностями, звездными скоплениями, пылью и газом область нашей галактики.

В рассматриваемых участках Млечного Пути сконцентрировано много звезд. Например, только в одном кубическом парсеке этой области их находится несколько тысяч. Масса галактики распределяется так, что скорость обращения на орбите светил не зависит от того, насколько они удалены от центра. Обычная скорость обращения космических объектов здесь доходит до 240 км/с.

Исследования структуры Млечного пути продолжаются, и, по-видимому, ученые удивят нас новыми открытиями.

Перемычка

Длина этой части Галактики примерно 27 тыс. св. лет. Этот объект проходит сквозь ее  центр под углом 44° относительно границе между Солнцем и центром. Здесь наблюдаются в основном «красные» звезды. Их возраст значительно больше солнечного. Вокруг перемычки находится «Кольцо в пять килопарсек». В нем преобладает молекулярный водород, который является источником образования звезд.

В конце ХХ в. ученые предположили, что Млечный путь – это спиралеподобная галактика, имеющая перемычку. В 2005 г. с использованием мощного телескопа эта гипотеза подтвердилась. Более того, было установлено, что перемычка имеет значительно больший диаметр, нежели это считалось раньше.

Диск

Диаметр диска Галактики – примерно 100 тыс. св. лет. Он вращается намного быстрее, чем гало, и, причем, на разных скоростях. Вблизи черной дыры она приближается к нулю, а вот на удалении примерно 2 тыс. световых лет возрастает до 240 км/с. Затем скорость немного уменьшается, а затем увеличивается до указанного уровня и остается неизменной. Масса галактического диска в 150 миллиардов раз больше массы Солнца.

Вблизи диска находятся молодые звезды (возраст таких объектов не более нескольких миллиардов лет). Молодые космические тела образуют плоскую составляющую, среди них много объектов с высокой температурой. Вблизи плоскости диска находится основное количество газа в виде газовых облаков. Небольшие облака имеют диаметр около одного парсека. Гигантские газовые объекты располагаются во вселенском пространстве на протяжении тысяч световых лет.

Спиральные рукава

Поскольку Млечный Путь относится к спиралевидным звездным скоплениям, у нее есть рукава. Они располагаются в плоскости диска. Сам же диск находится в короне. Существуют такие рукава:

• Лебедя;
• Персея;
• Ориона;
• Стрельца;
• Центавра.

С внутренней стороны рукава Ориона размещено Солнце. Оно вращается вокруг ядра со скоростью – примерно 230 км/с. Один оборот вокруг центра галактики Солнце делает примерно за 240 миллионов лет.

Спиральные рукава галактики Млечный Путь

Гало

Эта часть имеет форму шара и выходит за его границы примерно на 5 – 10 световых лет. Температура гало – 500 тысяч градусов Кельвина. В его составе – старые, малые, малояркие звезды, а также шаровые скопления. Подавляющее большинство таких скоплений расположены ближе 100 тысяч от центра Млечного Пути, но некоторые шаровые скопления находятся на расстоянии более 200 тысяч световых лет от галактического центра. Центр симметрии гало полностью совпадает с центром диска Галактики.

Звезды в этой области могут встречаться как одиночные, так и в составе скоплений, по несколько миллионов каждое. Их возраст обычно превышает 12 млрд. лет. Здесь процессы звездообразования завершились и в основном встречается темная материя.

Галактическое гало

Объекты, входящие в гало, движутся по весьма вытянутым орбитам. В целом эта область вращается медленно. Отдельные звезды имеют и вовсе хаотичное движение.

История открытия

Схема устройства Галактики из статьи Гершеля «On the Construction of the Heavens», 1785

История открытия галактики Млечный Путь и открытия множественности галактик во Вселенной связано с именами выдающихся учёных. К таковым относятся:

• Уильям Гершель (1738 – 1822), британец немецкого происхождения, астроном: открыл планетe Уран, а также инфракрасное излучение, исследовал дальний  космос;
• Иммануил Кант (1724 –1804), немецкий философ, выдвинул научную гипотезу о звёздных туманностях;
• Харлоу Шепли (1885 – 1972), американский учёный, исследовал переменные звёзды Млечного Пути и других галактик, открыл большое число переменных звёзд в шаровых звёздных скоплениях, исследовал строение галактики Млечный Путь;
• Эрнст Эпик (1893 – 1985), эстонский астроном-астрофизик, исследовал спиральные туманности;
• Эдвин Хаббл (1889 – 1953), американский астрофизик, проводил масштабные исследования галактик.

Астрономическая наука развивалась с древнейших времён посредством наблюдений за небосводом. На основании этих наблюдений учёные старались понять, как устроена Вселенная.

В основу понимания устройства Вселенной легла следующая цепь логических рассуждений: Луна вращается вокруг Земли и составляет систему планета – спутник, другие большие планеты Солнечной системы также имеют свои спутники и также формируют системы планета – спутники; далее планета Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца и образуют Солнечную систему; отсюда появляется вопрос: входит ли Солнце вместе с планетами Солнечной системы в систему большего размера?

Уильям Гершель первым из учёных провёл систематическое научное исследование данного вопроса. Он занимался подсчётом звёзд в различных областях неба. На основании своих астрономических наблюдений У. Гершель открыл на небосводе большой круг, который делит небо на две части, равные между собой. Количество звёзд, расположенных на этом круге, оказывается наибольшим.

Немецкий философ Иммануил Кант также внес вклад в концепцию понимания устройства Вселенной. Он выдвинул предположение, что отдельные туманности могут быть галактиками, такими как Млечный путь.

Данная идея Канта получила окончательное доказательство в 20-е годы 20 века

В это время два выдающихся учёных-астрофизика Эрнст Эпик и Эдвин Хаббл смогли измерить расстояние до некоторых туманностей, имеющих форму спирали, и, что самое важное – доказали, что данные космические объекты слишком удалены и поэтому не могут являться частью галактики Млечный Путь