Учебный материал
РОССИЙСКОЙ КОЛЛЕКЦИИ
РЕФЕРАТОВ (с) 1996
http://referat.students.r
u;
http://www.referats.net;
http://www.referats.com
РАЗМЕРЫ И СТРОЕНИЕ НАШЕЙ ГАЛАКТИКИ
Основываясь на результатах своих подсчётов, Гершель
предпринял попытку определить размеры Галактики. Он заключил, что
наша звёздная система имеет конечные размеры и образует своего
рода толстый диск: в плоскости Млечного Пути она простирается на
расстояние не более 850 единиц, а в перпендикулярном направлении
- на 200 единиц, если принять за единицу расстояние до Сириуса.
По современной шкале расстояний это соответствует 7300 х 1700
световых лет.
Эта оценка в целом, верно, отражает структуру Млечного Пути,
хотя она весьма неточна. Дело в том, что кроме звёзд в состав
диска Галактики входят также многочисленные газопылевые облака,
которые ослабляют свет удалённых звёзд. Первые исследователи
Галактики не знали об этом поглощающем веществе и считали, что
они видят все её звёзды.
Истинные размеры Галактики были установлены только в XX в.
Оказалось, что она является значительно более плоским
образованием, чем предполагали ранее. Диаметр галактического
диска превышает 100 тыс. световых лет, а толщина - около 1000
световых лет. По внешнему виду Галактика напоминает чечевичное
зерно с утолщением посередине.
Из-за того, что Солнечная система находится практически в
плоскости Галактики, заполненной поглощающей материей, очень
многие детали строения Млечного Пути скрыты от взгляда земного
наблюдателя. Однако их можно изучать на примере других галактик,
сходных с нашей. Так, в 40-е гг. XX столетия, наблюдая галактику
М 31, больше известную как туманность Андромеды, немецкий ас
троном Вальтер Бааде (в те годы он работал в США) заметил, что
плоский линза образный диск этой огромной галактики погружён в
более разреженное звёздное облако сферической формы - гало.
Поскольку туманность Андромеды очень похожа на нашу Галактику,
Бааде предположил, что подобная структура имеется и у Млечного
Пути. Звёзды галактического диска были названы населением I
типа, а звёзды гало (или сферической составляющей) - населением
II типа.
Как показывают современные исследования, два вида звёздного
населения отличаются не только пространственным положением, но и
характером движения, а также химическим составом. Эти
особенности связаны в первую очередь с различным происхождением
диска и сферической составляющей.
ГАЛО. Границы нашей Галактики определяются размерами гало. Ра
диус гало значительно больше размеров диска и по некоторым данным
достигает нескольких сот тысяч световых лет. Центр симметрии гало
Млечного Пути совпадает с центром галактического диска.
Состоит гало в основном из очень старых, неярких мало
массивных звёзд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде
шаровых скоплений, которые могут включать в себя более миллиона
звёзд. Возраст населения сферической составляющей Галактики
превышает 12 млрд. лет. Его обычно принимают за возраст самой Га
лактики.
Характерной особенностью звёзд гало является чрезвычайно
малая доля в них тяжёлых химических элементов. Звёзды, образующие
шаровые скопления, содержат металлов в сотни раз меньше, чем
Qnkmve.
Звёзды сферической составляющей концентрируются к центру Га
лактики. Центральная, наиболее плотная часть гало в пределах
нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется
балдж (в переводе с английского 'утолщение').
Звёзды и звёздные скопления гало движутся вокруг центра
Галактики по очень вытянутым орбитам. Из-за того, что вращение
отдельных звёзд происходит почти беспорядочно (т. е. скорости
соседних звёзд могут иметь самые различные направления), гало в
целом вращается очень медленно.
ДИСК. По сравнению с гало диск вращается заметно быстрее.
Скорость его вращения не одинакова на различных расстояниях от
центра. Она быстро возрастает от нуля в центре до 200-240 км/с
на расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько
уменьшается, снова возрастает примерно до того же значения и
далее остаётся почти постоянной. Изучение особенностей вращения
диска позволило оценить его массу. Оказалось, что она в 150
млрд. раз больше массы Солнца.
Население диска очень сильно отличается от населения гало.
Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звёзды и звёздные
скопления, возраст которых не превышает нескольких миллиардов
лет. Они образуют так называемую плоскую составляющую. Среди них
очень много ярких и горячих звёзд.
Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи
его плоскости. Он распределён неравномерно, образуя
многочисленные газовые облака - от гигантских неоднородных по
структуре сверх облаков протяжённостью несколько тысяч световых
лет до маленьких облачков размерами не больше парсека.
Основным химическим элементом в нашей Галактике является водо
род. Приблизительно на 1/4 она состоит из гелия. По сравнению с
этими двумя элементами остальные присутствуют в очень небольших
количествах. В среднем химический состав звёзд и газа в диске
почти такой же, как у Солнца.
ЯДРО. Одной из самых интересных областей Галактики считается
её центр, или ядро, расположенное в направлении созвездия
Стрельца. Видимое излучение центральных областей Галактики
полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи.
Поэтому его начали изучать только после создания приёмников
инфракрасного и радиоизлучения, которое поглощается в меньшей
степени.
Для центральных областей Галактики характерна сильная
концентрация звёзд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их
содержатся многие тысячи. Расстояния между звёздами в десятки и
сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца. Если бы мы жили на
планете около звезды, находящейся вблизи ядра Галактики, то на
небе были бы видны десятки звёзд, по яркости сопоставимых с
Луной, и многие тысячи более ярких, чем самые яркие звёзды нашего
неба.
Помимо большого количества звёзд в центральной области
Галактики наблюдается околоядерный газовый диск, состоящий
преимущественно из молекулярного водорода. Его радиус превышает
1000 световых лет. Ближе к центру отмечаются области
ионизованного водорода и многочисленные источники инфракрасного
излучения, свидетельствующие о происходящем там звездообразова
нии. В самом центре Галактики предполагается существование
массивного компактного объекта - чёрной дыры массой около
миллиона масс Солнца. В центре находится также яркий
радиоисточник Стрелец А, происхождение которого связывают с ак
тивностью ядра.
СПИРАЛЬНЫЕ ВЕТВИ. Одним из наиболее заметных образований в
дисках галактик, подобных нашей, являются спиральные ветви (или
рукава). Они и дали название этому типу объектов - спиральные
c`k`jrhjh. Спиральная структура в нашей Галактике очень