Затаенна Млечного Пути

Затаенна Млечного Пути не давала людям покоя в протяжении долгих веков. В легендах и легендах многих народов мира его называли Дорогой Богов, таинственным Звездным Мостом, ведущим в райские кущи, волшебной Небесной Рекой, заполненной божественным молоком. Считают, что непосредственно он имелся в виду, когда древнейшие русские сказки говорили о молочной речке с кисельными берегами. А жители старенькой Эллады звали

Затаенна Млечного Пути не давала людям покоя в протяжении долгих веков. В легендах и легендах многих народов мира его называли Дорогой Богов, таинственным Звездным Мостом, ведущим в райские кущи, волшебной Небесной Рекой, заполненной божественным молоком. Считают, что непосредственно он имелся в виду, когда древнейшие русские сказки говорили о молочной речке с кисельными берегами. А жители старенькой Эллады звали его Galaxias kuklos, что означает «молочный круг». Отсюда и происходит обыденное на данный момент слово Галактика.

Но в любом случае, Млечный Путь, как и все, что можно узреть на небе, считался священным. Ему поклонялись, в честь него строили храмы. Меж другим, не довольно кто знает, что елка, которую мы украшаем на Новый год, есть не что другое, как отголосок тех старенькых культов, когда Млечный Путь представлялся нашим предкам осью Вселенной, Мировым Древом, на невидимых ветвях которого зреют плоды звезд. Непосредственно на Новый год Млечный Путь «стоит» вертикально, будто бы поднимающийся из-за горизонта ствол. Вот почему в подражание древу небесному, вечно плодоносящему, поначалу нового годового цикла наряжали дерево земное. Верили, что это давало надежду на будущий сбор и благожелательность богов.

Что же такое Млечный Путь, почему он светится, и светится неоднородно, то льется по широкому руслу, то вдруг делится на два рукава?

Научной истории этого вопроса можно рассчитать как минимум 2 000 лет. Так, Платон называл Млечный Путь швом, соединяющим небесные полушария, Демокрит и Анаксагор говорили, что его подсвечивают звезды, а Аристотель объяснял его светящимися парами, размещающимися под Луной. Было и другое предположение, высказанное римским поэтом Марком Манилием: может быть, Млечный Путь — это сливающееся сияние маленьких звезд. Как недалек был он от правды. Но подтвердить ее, следя за звездами невооруженным глазом, было нереально.

Затаенна Млечного Пути приоткрылась только в 1610 году, когда узнаваемый Галилео Галилей навел на него свой 1-ый телескоп, в который увидел «необъятное скопище звезд», для невооруженного глаза сливающихся в сплошную белую полосу. Галилей был поражен, он сообразил, что неоднородность, даже клочковатость строения белой полосы разъясняется тем, что она состоит из множества звездных скоплений и темных туч. Их композиция и делает уникальный образ Млечного Пути. Но почему неяркие звезды концентрируются в узкую полосу, понять тогда было нереально.

В движении звезд в Галактике ученые различают целые звездные потоки. Звезды в их связаны совместно. Не стоит путать звездные потоки с созвездиями, очертания которых часто могут быть обыденный игрой природы и представлять собой связанную группу только при наблюдении из Галлактики. По сути же бывает, что в одном созвездии оказываются звезды, принадлежащие разным потокам. Например, в известном всем ковше Большой Медведицы (самой примечательной фигуре этого созвездия) только 5 звезд из середины ковша принадлежат одному сгустку, 1-ая же и последняя в соответственной фигуре — уже из другого потока. И при всем этом в одном потоке с пятью срединными звездами находится узнаваемый Сириус — колоритная звезда нашего неба, принадлежащая совсем другому созвездию.

Еще одним исследователем Млечного Пути стал в XVIII веке Вильям Гершель. Будучи музыкантом и композитором, он занимался наукой о звездах и созданием телескопов. Последний из их был весом в тонну, имел поперечник зеркала 147 см и длину трубы целых 12 метров. Но большая часть собственных открытий, которые стали закономерной наградой за усердие, Гершель сделал при помощи телескопа, вдвое меньшего этого гиганта.

Одно из важных открытий, как его называл сам Гершель, был Великий План Вселенной. Метод, который он применил, оказался обыденным подсчетом звезд в поле зрения телескопа. И естественно, в разных частях неба обнаружилось различное количество звезд. (Участков неба, где проводился подсчет звезд, вышло более тысячи.) На базе этих наблюдений Гершель сделал вывод о форме Млечного Пути уже как о звездном полуострове во Вселенной, которому принадлежит и Солнце. Он даже нарисовал схематический рисунок, из которого видно, что наша звездная система имеет неправильную вытянутую форму и напоминает большой жернов. Ну а потому что этот жернов окружает наш мир кольцом, то, как надо, Солнце находится внутри него и расположено где-то вблизи центральной части. Непосредственно так нарисовал Гершель, и это представление дожило в разумах ученых фактически до середины прошедшего века.

На основании выводов Гершеля и его последователей выходило, что Солнце имеет в Галактике, называемой Млечным Способом, особое центральное положение. Такая структура была чем-то похожа на геоцентрическую систему мира, принятую до эпохи Коперника, с той только различием, что ранее центром Вселенной считалась Земля, а на данный момент Солнце.

И все же, оставалось непонятным, есть ли за пределами звездного острова, по другому — нашей Галактики, другие звезды? Телескопы Гершеля позволили приблизиться к разгадке и этой затаенны. Ученый отыскал на небе неограниченное количество слабых туманных светящихся пятен и исследовал более калоритные из их. Лицезрев, что некоторые из пятен распадаются на звезды, Гершель сделал смелый вывод, что это не что другое, как другие звездные острова, подобные нашему Млечному Пути, только очень далекие. Именно тогда он предложил во избежание неурядицы писать название нашего Мира с строчный буквы, а других — со строчной. Так же вышло и со словом Галактика. Когда мы пишем его с строчный буквы, то имеем в виду наш Млечный Путь, когда со строчной — все другие галактики. На данный момент термином Млечный Путь астрономы называют и «молочную реку», видимую на ночном небе, и всю нашу Галактику, состоящую из сотен миллиардов звезд. Таким образом, этот термин употребляется в 2-ух смыслах: в одном — при разговоре о звездах на Земном небе, в другом — при обсуждении устройства Вселенной.

Наличие спиральных ветвей у Галактики ученые объясняют гигантскими волнами сжатия и разрежения межзвездного газа, идущими по галактическому диску. Из-за того, что орбитальная скорость Солнца фактически совпала со скоростью движения волн сжатия, оно остается впереди фронта волны уже несколько миллиардов лет. Это событие имело большущее значение для возникновения жизни на Земле.

Спиральные ветки содержат неограниченное количество звезд высокой светимости и массы. А если масса звезды велика, порядка 10-ка масс Солнца, ее ждет незавидная судьба, заканчивающаяся потрясающей космической катастрофой — взрывом, называемым вспышкой сверхновой звезды. При всем этом вспышка случается так сильной, что эта звезда светит, как все звезды Галактики, вместе взятые. Такие катастрофы астрономы часто фиксируют в других галактиках, но в нашей — последние несколько сот лет подобного не происходит. При взрыве сверхновой возникает мощная волна жесткого излучения, способная уничтожить все живое на пути. Может быть, непосредственно из-за уникального положения в Галактике нашей цивилизации удалось развиться до такой степени, что ее представители пробуют выяснить свой звездный полуостров. Выходит, что возможных братьев по разуму можно отыскивать только в тихих галактических «закутках», наподобие нашего.

В понимании строения «собственной» Галактики гигантскую роль сыграли исследования туманности Андромеды. Туманные пятна на небосводе были известны давно, но их считали либо клочками, оторвавшимися от Млечного Пути, либо сливающимися в сплошную массу далекими звездами. Но одно из таких пятен, известное как туманность Андромеды, было самым видным и привлекало к себе наибольшее внимание. Его сравнивали и со светящимся облаком, и с пламенем свечи, а один астроном даже считал, что в этом месте хрустальный купол небес тоньше, чем в других, и на Землю через него льется свет Царства Божьего.

Туманность Андромеды взаправду захватывающее зрелище. Если бы наши глаза были более чувствительны к свету, она стала бы нам не маленьким вытянутым туманным пятнышком, где-то в четверть лунного диска (это ее центральная часть), а образованием, в семь раз превосходящим полную Луну. Ну и это еще не все. Современные телескопы видят туманность Андромеды такой, что на ее площади умещается до 70 полных лун. Понять структуру туманности Андромеды удалось исключительно в 20-х годах прошедшего века. Это сделал с помощью телескопа с поперечником зеркала 2,5 м американский астрофизик Эдвин Хаббл. Он получил снимки, на которых красовался, на данный момент уже колебаний не было, большой звездный полуостров, состоящий из миллиардов звезд, — другая галактика. А наблюдение отдельных звезд туманности Андромеды позволили решить еще одну задачу — вычислить расстояние до нее. Дело в том, что во Вселенной есть так называемые цефеиды — переменные звезды, пульсирующие благодаря внутренним физическим процессам, изменяющим их сияние. Эти конфигурации происходят с определенным периодом: чем период больше, тем выше светимость цефеиды — энергия, выделяемая звездой в единицу времени. А по ней можно отыскать и расстояние до звезды. Так, например, цефеиды, выявленные в туманности Андромеды, позволили отыскать расстояние до нее. Оно оказалось большущим — 2 миллиона световых лет. Вобщем, это только одна из ближайших к нам галактик, которых, как оказалось, во Вселенной великое неограниченное количество.

Чем посильнее становились телескопы, тем яснее очерчивались варианты строения наблюдаемых астрономами галактик, которые оказались очень необычными. Среди их есть так называемые неправильные, не имеющие симметричной структуры, есть эллиптические, а есть — спиральные. Вот они-то и кажутся более интересными и загадочными. Представьте себе ярко сияющую сердцевину, из которой выходят исполинские светящиеся спиральные ветки. Есть галактики, у каких ярче выражена непосредственно сердцевина, а у других доминируют ветки. Есть и галактики, где ветки выходят не из сердцевины, а из особой перемычки — бара.

Так к какому же типу отнести наш Млечный Путь? Ведь, находясь внутри Галактики, понять ее строение намного труднее, нежели следя со стороны. Ответить на этот вопрос помогла сама природа: галактики по отношению к нам «разбросаны» в самых разных положениях. Одни мы можем видеть с ребра, другие «плашмя», третьи — в различных ракурсах.

Долгое время числилось, что ближайшая к нам галактика — Большущее Магелланово Скопление. На данный момент понятно, что это не так. В 1994 году космические расстояния были измерены более точно, и первенство получила карликовая галактика в созвездии Стрельца. Но совсем не так издавна и это утверждение пришлось пересмотреть. В созвездии Большого Пса нашелся еще более близкий сосед нашей Галактики. От него до центра Млечного Пути всего 42 тысячи световых лет.

Всего понятно 25 галактик, составляющих так называемую Местную систему, другими словами общество галактик, непосредственно связанных совместно гравитационными силами. Поперечник Местной системы галактик равен примерно трем миллионам световых лет. В Местную систему не считая нашего Млечного Пути и его спутников входит и туманность Андромеды, ближайшая к нам большая галактика с ее спутниками, также еще одна спиральная галактика созвездия Треугольника. Она повернута к нам «плашмя». Доминирует в Местной системе, обязательно, туманность Андромеды. Она в полтора раза массивнее Млечного Пути.

Если цефеиды туманности Андромеды позволили понять, что она находится далеко за пределами нашей Галактики, то исследование более близких цефеид позволило отыскать положение Солнца внутри Галактики. Первопроходцем здесь был американский астрофизик Харлоу Шепли. Одним из объектов его интереса стали шаровые звездные скопления, так плотные, что их сердцевина соединяется в сплошное сияние. Более богатая шаровыми скоплениями область расположена в направлении зодиакального созвездия Стрельца. Известны они и в других галактиках, при всем этом эти скопления всегда концентрируются вблизи галактических ядер. Если представить, что законы для Вселенной едины, можно сделать вывод, что похожим образом должна быть устроена и наша Галактика. Шепли отыскал в ее шаровых скоплениях цефеиды и измерил расстояние до их. Оказалось, что Солнце расположено совершенно не в центре Млечного Пути, а на его окраине, можно сказать, в звездной провинции, на расстоянии 25 тысяч световых лет от центра. Так, 2-ой раз после Коперника было развенчано представление о нашем особом привилегированном положении во Вселенной.

Поняв, что мы находимся на периферии Галактики, ученые заинтересовались ее центром. Ожидалось, что у нее, как и у других звездных островов, есть ядро, из которого выходят спиральные ветки. Непосредственно их мы видим, как светлую полосу Млечного Пути, но — видим изнутри, с ребра. Эти спиральные ветки, проецируясь друг на друга, не позволяют понять, сколько их и как они устроены. Более того, ядра других галактик ярко сияют. Но почему же этого сияния не видно в нашей Галактике, может быть ли то, что у нее нет ядра? Разгадка пришла опять-таки благодаря наблюдениям за другими. Ученые направили внимание, что в спиральных туманностях, к типу которых относили и нашу Галактику, бывает ясно видна темная прослойка. Это есть не что другое, как скопление межзвездных газа и пыли. Они-то и позволили ответить на вопрос — почему мы не видим собственного ядра: наша Галлактика расположена как раз в такой точке Галактики, что большие темные облака загораживают ядро для земного наблюдающего. На данный момент можно ответить и на вопрос: почему Млечный Путь раздваивается на два рукава? Как оказалось, его центральную часть заслоняют мощные пылевые облака. В действительности, за пылью находятся миллиардов звезд, в том числе и центр нашей Галактики.

Исследования также показали, что если бы пылевое скопление не мешало нам, земляне наблюдали бы классное зрелище: большой сияющий эллипсоид ядра с многочисленным количеством звезд занимал бы в небе площадь более 100 лун.

Узреть ядро Галактики за этим пылевым облаком помогли телескопы, работающие в таких диапазонах спектра электронных излучений, которым пылевой щит не помеха. Но большая часть из этих излучений задерживается атмосферой Земли, поэтому на сегодняшнем шаге существенную роль в познании Галактики играют космонавтика и радиоастрономия. Оказалось, что центр Млечного Пути отлично светится в радиодиапазоне. В особенности заинтересовал ученых так называемый радиоисточник Стрелец А* — некий объект в Галактике, активно излучающий радиоволны и рентгеновские лучи. На данный момент можно считать фактически доказанным, что в созвездии Стрельца расположен таинственный космический объект — сверхмассивная черная дыра. По оценкам, масса ее может равняться массе 3 миллионов солнц. Этот объект страшенной плотности имеет так мощное гравитационное поле, что из него не может вырваться даже свет.

Естественно, сама черная дыра не светится ни в каком диапазоне, но падающее на нее вещество испускает рентгеновские лучи и позволяет отыскать местонахождение космического «чудовища». Правда, излучение Стрельца А* слабее, чем то, что найдено в ядрах других галактик. Может быть, это связано с тем, что падение вещества осуществляется неинтенсивно, но когда оно происходит, фиксируется вспышка рентгеновского излучения. Один раз яркость объекта Стрелец А* возросла фактически за минуты — похожее нереально для огромного образования. Значит, этот объект компактный и им может являться только черная дыра. Кстати, чтобы перевоплотить Землю в черную дыру, ее нужно сжать до размера спичечного коробка.

Вообще, в центре нашей Галактики найдено много переменных рентгеновских источников, которые, может быть, являются более малеханькими темными дырами, группирующимися вокруг центральной сверхмассивной. Непосредственно за ними на данный момент смотрит американская космическая рентгеновская обсерватория «Чандра».

Еще одно подтверждение наличия сверхмассивной черной дыры в центре ядра нашей Галактики дало исследование движения звезд, находящихся в определенной близости от ядра. Так, в инфракрасном диапазоне астрономам удалось пронаблюдать движение звезды, проскочившей от центра ядра на ничтожном по галактическим масштабам расстоянии: всего в три раза превосходящем радиус орбиты Плутона. Свойства орбиты движения этой звезды молвят о том, что она находится вблизи компактного невидимого объекта, обладающего ужасным полем тяготения. Таким может быть только черная дыра, при всем этом сверхмассивная. Ее исследования продолжаются.

Об устройстве спиральных ветвей нашей Галактики инфы удивительно не довольно. По виду Млечного Пути можно судить только о том, что Галактика имеет форму диска. И только с помощью наблюдений за излучением межзвездного водорода — самого распространенного элемента во Вселенной — удалось в некоторой степени реконструировать картину рукавов Млечного пути. Это стало возможным опять же благодаря аналогии: в других галактиках водород концентрируется как раз вдоль спиральных рукавов. Там же расположены и области звездообразования — неограниченное количество молодых звезд, скоплений пыли и газа — газопылевых туманностей.

В 50-х годах прошедшего века ученым удалось составить картину распределения туч ионизированного водорода, находящихся в галактической окрестности Солнца. Выяснилось, что есть по последней мере три участка, которые можно было бы отождествить со спиральными рукавами Млечного Пути. Некий из их, ближний к нам, ученые назвали рукавом Ориона-Лебедя. Более далекий от нас и, соответственно, близкий к центру Галактики назван рукавом Стрельца-Киля, а периферийный — рукавом Персея. Но исследуемая галактическая окрестность ограничена: межзвездная пыль поглощает свет далеких звезд и водорода, так что понять грядущий рисунок спиральных ветвей становится невозможным.

Но там, где не может помочь астрономия оптическая, приходят на помощь радиотелескопы. Понятно, что атомы водорода излучают на длине волны 21 см. Непосредственно это излучение и стал ловить голландский астрофизик Ян Оорт. Картина, обретенная им в 1954 году, впечатляла. Спиральные ветки Млечного Пути можно было на данный момент проследить на огромных расстояниях. Колебаний больше не было: Млечный Путь представляет собой спиральную звездную систему, похожую на туманность Андромеды. Только вот детализированной картины спирального узора Млечного Пути мы пока не имеем: его ветки соединяются одна с другой и отыскать расстояние до их очень тяжело.

На сей день понятно, что наша Галактика — это большая звездная система, включающая сотки миллиардов звезд. Все звезды, которые мы видим над головой в ясную ночь, принадлежат нашей Галактике. Если бы мы могли переместиться в пространстве и поглядеть на Млечный Путь со стороны, нашему взору стал бы звездный город в виде большой летающей тарелки поперечником в 100 тысяч световых лет. В ее центре мы бы узрели примечательное утолщение- бар — поперечником 20 тысяч световых лет, от которого в место уходят исполинские спиральные ветки.

Несмотря на то что внешний вид Галактики говорит о плоской системе, это не совсем так. Вокруг нее простирается так называемое гало, скопление разреженного вещества. Его радиус достигает 150 тысяч световых лет. Вокруг центрального утолщения и ядра находится неограниченное количество шаровых звездных скоплений, состоящих из старых холодных красных звезд. Харлоу Шепли называл их «скелетом тела» нашей Галактики. Холодные звезды составляют так называемую сферическую подсистему Млечного Пути, а его плоскую подсистему, по другому — спиральные рукава — составляет «звездная молодежь». Здесь много ярких, выделяющихся звезд высокой светимости.

Молодые звезды в плоскости Галактики появляются благодаря наличию там огромного количества пыли и газа. Понятно, что звезды возникают за счет сжатия вещества в газопылевых облаках. Позднее, в течение миллионов лет, новорожденные звезды «раздувают» эти облака и становятся видимыми. Земля и Солнце не являются геометрическим центром Мира — они расположены в одном из тихих закоулков нашей Галактики. И, по всей видимости, это особое положение совсем подходит для возникновения и развития жизни.

Вот уже 10 лет ученые могут обнаруживать огромные планеты — размером не меньше Юпитера — у других звезд. На данный момент их понятно около полутора сотен. Это означает, что подобные планетные системы широко распространены в Галактике. Вооружившись более сильными телескопами, можно отыскать и такие мелкие планеты, как Земля, а на их, может быть, и братьев по разуму.

Все звезды в Галактике движутся по своим орбитам вокруг ее ядра. Есть собственная орбита и у звезды по имени Солнце. Чтобы совершить полный оборот, Солнцу требуется ни много ни мало 250 миллионов лет, которые составляют галактический год (скорость движения Солнца — 220 км/с). Земля уже облетела вокруг центра Галактики 25-30 раз. Значит, ей непосредственно столько галактических лет.

Проследить путь Солнца через Млечный Путь очень тяжело. Но современные телескопы могут отыскать и это движение. А конкретно, отыскать, как меняется вид звездного неба при перемещении Солнца относительно ближайших звезд. Точка, в направлении которой перемещается Галлактика, называется апекс и расположена в созвездии Геркулеса, на границе с созвездием Лиры.

Похожие статьи: