Коли ясної темної ночі ми вдивляємося в безкраї простори Всесвіту, нашому погляду постає широка біляста смуга, що перетинає зоряне небо. Стародавні греки, спостерігаючи небо, порівнювали цю смугу з пролився молоком і тому назвали її «галаксіас», що означає молочний, молочний. Ця назва і лягло в основу терміна «галактика» – Чумацький Шлях.
Особливо добре видно Чумацький шлях осінніми ночами, коли він перетинає зеніт і ділить небо навпіл. Він видно на небосхилі обох півкуль Землі, оперізуючи небосхил по колу, але, звичайно, одним поглядом із Землі можна окинути тільки половину цього кільця – інша частина ховається під горизонтом.
Смуга Чумацького Шляху проходить по сузір’ях: Візничого, Персея, Кассіопеї, Ящірки, Цефея, Лебедя, Лисички, Стріли, Орла, Щита, Змії, Змієносця, Стрільця, Скорпіона, Жертовника, прутами, Вовка, Південного Трикутника, циркуля, Центавра, Мухи, Південного Хреста, Кіля, Парусов, Корми Компаса, Великого Пса, Єдинорога, Малого Пса, Оріона, Близнюків і Тельця. Як бачимо, це коло включає в себе значно більше сузір’їв, ніж Зодіак, т.к. смуга Чумацького Шляху досить широка. Найбільш широкий Чумацький Шлях у сузір’ї Стрільця, у чому можна переконатися, поглянувши на малюнок вересневого опівнічного неба (див. малюнок ліворуч).
Саме в сузір’ї Стрільця знаходиться центр Галактики (див. малюнок справа). Якщо подивитися на Чумацький Шлях в телескоп, то стає ясно, що він складається з безлічі слабких зірок, які зливаються в одне ціле для неозброєного ока. Що ж представляє із себе Чумацький Шлях в просторах Всесвіту?
Чумацький Шлях – це зоряна система, в якій ми живемо (див. рис. Ліворуч). Ми живемо на планеті Земля, яка обертається навколо Сонця, а Сонце, в свою чергу, звертається навколо центру цієї зоряної системи. Наша Галактика населена мільярдами зірок, які живуть і вмирають, так само, як і люди, але життя їх складає мільйони і мільярди років. Із залишків зірок з’являються туманності, в яких знову зароджуються зірки … Навколо однієї з таких зірок (Сонця) в 26000 світлових роках від центру Галактики і виникла розумне життя, яка може спостерігати і вивчати навколишній світ, зміни всередині Чумацького шляху і за його межами. За останні 20 років астрономія зробила великий крок вперед, використовуючи найсучасніші технології для досліджень Галактики в радіо, інфрачервоному, оптичному, рентгенівському та інших діапазонах (див. рис. Справа). Ці дослідження дозволили нам глибше зрозуміти будову і еволюцію Галактики. Що ж представляє із себе наш зоряний будинок за сучасними уявленнями?
Чумацький Шлях – величезна, гравітаційно пов’язана система, що містить близько 200 мільярдів зірок (з яких лише 2000000000 зірок доступно спостереженнями), тисячі гігантських хмар газу і пилу, скупчень і туманностей (див. рис. Ліворуч). Чумацький Шлях стиснутий в площині і в профіль схожий на «літаючу тарілку» (див. рис. Справа). За геометричним міркувань наш зоряний острів складається з трьох основних частин:
1. Центральная частина Галактики (ядро), яка складається з мільярдів старих зірок;
2. Относительная тонкий диск із зірок, газу і пилу діаметром 100000 світлових років і товщиною кілька тисяч світлових років;
3. Сферіческое гало (корона), що містить карликові галактики, кульові зоряні скупчення, окремі зірки, групи зірок і гарячий газ.
Крім цього, Галактика містить темну матерію, якою набагато більше, ніж всього видимого речовини у всіх діапазонах. Галактика обертається, але не рівномірно всім диском. З наближенням до центру ця швидкість зростає. Сонячна система робить оборот навколо центру Галактики за 220 мільйонів років.
Центр нашої зоряної системи являє собою дуже масивну область діаметром у кілька світлових років. Астрономи вважають, що в центрі Галактики знаходиться супермасивних чорна діра масою 3000000 Сонць. В інфрачервоному діапазоні ядро ??Галактики асиметрично, тобто північну півкулю ядра більше, ніж південне. Ця асиметрія пояснюється смугою зі старих вуглецевих зірок віком 2000000000 років в напрямку центру Галактики по променю зору. Ця смуга має розміри 15 000 світлових років в довжину і 5000 років в ширину. Але ці розміри залишаються під сумнівом.
Між центром Галактики і спіральними рукавами (гілками) знаходиться газове кільце. Це кільце являє собою суміш газу і пилу, сильно випромінює в радіо та інфрачервоному діапазоні. Ширина кільця становить близько 6000 світлових років.
Розташоване воно між 10000 і 16000 світлових років від центру системи. Газове кільце містить мільярди сонячних мас газу і пилу і є місцем активного зореутворення. Вивчення цього кільця проводилося по хмарах газу і пилу, що знаходяться вздовж променя зору, і тому дані про відстань до нього викликають сумніви. Справа в тому, що радіовимірювання проводяться по випромінюванню водню, який однаково світиться на ближній і дальній частині об’єкта. Одні вчені вважають, що це кільце є не кільцем, а згрупованих спіралями. Інші вчені наполягають на існуванні цього кільця.
Дослідження інших галактик не дало переваги для жодної з цих гіпотез. Проте, останні дослідження радіоемісіі атомарного водню з застосування екранування прилеглих областей, схоже, дає підстави для існування цього газового кільця.
За газовим кільцем знаходяться спіральні рукави (гілки) галактики. Астрономи переконалися в існуванні спіральних рукавів півстоліття назад за тим же випромінювання атомарного водню на хвилі21 сантиметр. Вивчення спіральних рукавів викликає певні труднощі, тому що вчені намагаються створити зовнішній образ Галактики, вивчаючи її зсередини, що зовсім непросто. Труднощі подібних досліджень ще й у тому, що молекулярний газ в спіралях розподілений не рівномірно, до того ж газ не завжди підкоряється обертанню Галактики і вносить у виміри похибки. Це призводить до невизначеності в результатах спостережень.
Проте, спостерігаючи скупчення зірок і пилові туманності в Галактиці, вчені прийшли до висновку, що Чумацький Шлях складається чотирьох основних спіральних рукавів. Ці гілки виходять від газового кільця і розходяться від нього під кутом 20 градусів. Підтвердження цьому було отримано спостереженнями пульсарів в різних областях Галактики.
За реєстрацію випромінювання пульсарів можна визначити скупчення мас електронів, які природним чином скупчуються в спіральних рукавах. Ці спостереження підтверджують існування саме 4 спіральних рукавів. Рік тому радіоастрономи виявили ще один спіральний рукав, дуже віддалений від центру Чумацького Шляху, але залишається під сумнівом, новий чи це рукав або продовження одного з існуючих. Зовнішні кордони диска Галактики являють собою шар атомарного водню, який поширюється на відстань 15000 світлових років від крайніх спіралей на периферії. Цей шар товщі в 10 разів, ніж в центральних областях, але в стільки ж разів менш щільний.
Характерно, що краї цього шару зігнуті в різних напрямках на різних краях диска. Це пояснюється впливом супутників Галактики (карликової галактики в Стрільці та інших). На околицях Галактики виявлені так само щільні області газу розмірами кілька тисяч світлових років, температурою 10000 градусів і масою 10000000 Сонць.
Корона Галактики містить кульові скупчення і карликові галактики (Велике і Мале Магеллановіхмари та інші). В галактичної короні виявлені окремі зірки і групи зірок. Деякі з цих груп взаємодіють з кульовими скупченнями і карликовими галактиками.
Раніше передбачалося, що корона Галактики утворилася раніше самої Галактики, але тепер вчені більше схиляються до висновку, що корона – це наслідок канібалізму Нашої Галактики по відношенню до галактик-супутників. Це говорить про те, що кульові скупчення можуть бути залишками колишніх галактик-супутників. Вивчення нашого зіркового будинку триває. Нові космічні телескопи поступово залишають все менше і менше таємниць про саму розумною галактиці у Всесвіті.
Але і прості любителі астрономії, можуть успішно вивчати будову найближчих областей Чумацького Шляху своїми скромними засобами, а такі туманності як, Північна Америка видно і неозброєним оком. У Чумацькому Шляху є безліч цікавих об’єктів для спостережень. Особливо багато ними сузір’я Стрільця. Це кульові зоряні скупчення і газопилові туманності з областями зореутворення. В інших сузір’ях, як, наприклад, в Кассіопеї, є безліч красивих розсіяних зоряних скупчень. Подорожі по Чумацькому Шляху з телескопом не залишать байдужим навіть далекого від астрономії людини.
Крім видимої частини Чумацького Шляху становить інтерес положення Сонячної системи в Галактиці. Площина Галактики і площину Сонячної системи не збігаються, а перебувають під кутом один до одного і планетна система Сонця швидше котиться, ніж пливе, здійснюючи оборот навколо центру Галактики. На схемі показано положення Сонячної системи (її нахил) відносно площини Галактики (напрям на Сонце і центр Галактики збігаються).
Спостерігаючи Чумацький Шлях ясними осінніми ночами, пам’ятайте, що це наш зоряний будинок у Всесвіті, в якому, безсумнівно, є ще населені планети, де живуть такі ж розумні істоти, як ми з вами, брати по розуму. Вони так само дивляться на небо, бачать той же Чумацький Шлях і маленьку іскорку – Сонце серед мільярдів зірок …..
