Реферат: Галактика

РАЗМЕРЫ ИСТРОЕНИЕ НАШЕЙ ГАЛАКТИКИ

Основываясь на результатах своихподсчётов, Гершель предпринял по­пытку определить размеры Галактики. Онзаключил, что наша звёздная сис­тема имеет конечные размеры и об­разует своегорода толстый диск: в плоскости Млечного Пути она про­стирается на расстояние неболее 850 единиц, а в перпендикулярном на­правлении— на200единиц, если принять за единицу расстояние до Си­риуса. По современной шкалерассто­яний это соответствует7300 х1700 световых лет.

Эта оценка в целом, верно, отражаетструктуру Млечного Пути, хотя она весьма неточна. Дело в том, что кроме звёзд всостав диска Галактики входят также многочисленные газо­пылевые облака, которыеослабляют свет удалённых звёзд. Первые иссле­дователи Галактики не знали обэтом поглощающем веществе и считали, что они видят все её звёзды.

Истинные размеры Галактики бы­лиустановлены только вXX в. Оказа­лось,что она является значительно более плоским образованием, чем предполагалиранее. Диаметр галак­тического диска превышает100 тыс. световых лет, а толщина—около 1000 световых лет. По внешнему видуГалактика напоминает чечевичное зерно сутолщением посередине.

Из-за того, что Солнечная системанаходится практически в плоскости Галактики, заполненной поглощаю­щей материей,очень многие детали строения Млечного Пути скрыты от взгляда земногонаблюдателя. Однако их можно изучать на примере других галактик, сходных снашей. Так, в 40-е гг.XX столетия,наблюдая галак­тику М31, большеизвестную как ту­манность Андромеды, немецкий ас­троном Вальтер Бааде (в тегоды он работал в США) заметил, что плоский линза образный диск этой огромнойгалактики погружён в более разрежен­ное звёздное облако сферической формы— гало. Поскольку туманность Андромедыочень похожа на нашу Га­лактику, Бааде предположил, что по­добная структураимеется и у Млечно­го Пути. Звёзды галактического диска были названы населениемI типа, а звёзды гало (или сферической соста­вляющей)— населениемIIтипа.

Как показывают современные ис­следования,два вида звёздного насе­ления отличаются не только про­странственнымположением, но и характером движения, а также хими­ческим составом. Этиособенности связаны в первую очередь с различ­ным происхождением диска и сфери­ческойсоставляющей.

ГАЛО. Границы нашей Галактики определяютсяразмерами гало. Ра­диус гало значительно больше разме­ров диска и по некоторымданным достигает нескольких сот тысяч све­товых лет. Центр симметрии галоМлечного Пути совпадает с центром галактического диска.

Состоит гало в основном из очень старых,неярких мало массивных звёзд. Они встречаются как поодиночке, так и в видешаровых скоплений, которые могут включать в себя более миллиона звёзд. Возрастнаселения сферической составляющей Галакти­ки превышает12 млрд. лет. Его обыч­но принимают за возраст самой Га­лактики.

Характерной особенностью звёзд галоявляется чрезвычайно малая до­ля в них тяжёлых химических эле­ментов. Звёзды,образующие шаровые скопления, содержат металлов в сот­ни раз меньше, чемСолнце.

Звёзды сферической составляю­щей концентрируются к центру Га­лактики.Центральная, наиболее плот­ная часть гало в пределах нескольких тысяч световыхлет от центра Галак­тики называется балдж (в переводе с английского“утолщение”).

Звёзды и звёздные скопления гало движутсявокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Из-за того, что вращениеотдельных звёзд происходит почти беспорядочно (т. е. скорости соседних звёздмогут иметь самые различные направления), гало в целом вращается оченьмедленно.

ДИСК. По сравнению с гало диск вращаетсязаметно быстрее. Скорость его вращения не одинакова на раз­личных расстоянияхот центра. Она быстро возрастает от нуля в центре до200—240 км/с на расстоянии 2тыс. световых лет от него, затем не­сколько уменьшается, снова возраста­етпримерно до того же значения и далее остаётся почти постоянной. Изучениеособенностей вращения диска позволило оценить его массу. Оказалось, что она в150 млрд. раз больше массы Солнца.

Население диска очень сильно от­личаетсяот населения гало. Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звёзды извёздные скопле­ния, возраст которых не превышает нескольких миллиардов лет.Они об­разуют так называемую плоскую со­ставляющую. Среди них очень много яркихи горячих звёзд.

Газ в диске Галактики также сосре­доточенв основном вблизи его пло­скости. Он распределён неравномер­но, образуямногочисленные газовые облака— отгигантских неоднород­ных по структуре сверх облаков про­тяжённостью несколькотысяч свето­вых лет до маленьких облачков размерами не больше парсека.

Основным химическим элемен­том в нашейГалактике является водо­род. Приблизительно на1/4 она со­стоит из гелия. По сравнению с этими двумя элементамиостальные при­сутствуют в очень небольших количе­ствах. В среднем химическийсостав звёзд и газа в диске почти такой же, как у Солнца.

ЯДРО. Одной из самых интересных областейГалактики считается её центр, или ядро, расположенное в направлениисозвездия Стрельца. Ви­димое излучение центральных обла­стей Галактикиполностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи. Поэтому его началиизу­чать только после создания приём­ников инфракрасного и радиоизлуче­ния,которое поглощается в меньшей степени.

Для центральных областей Галак­тикихарактерна сильная концентра­ция звёзд: в каждом кубическом пар­секе вблизицентра их содержатся многие тысячи. Расстояния между звёздами в десятки и сотнираз 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, пояркости сопостави­мых с Луной, и многие тысячи более ярких, чем самые яркиезвёзды наше­го неба.

Помимо большого количества звёзд вцентральной области Галакти­ки наблюдается околоядерный газо­вый диск,состоящий преимуществен­но из молекулярного водорода. Его радиус превышает1000 световых лет. Ближе к центру отмечаютсяобласти ионизованного водорода и много­численные источники инфракрас­ногоизлучения, свидетельствующие о происходящем там звездообразова­нии. В самомцентре Галактики пред­полагается существование массивно­го компактного объекта— чёрной дыры массой около миллиона массСолнца. В центре находится также яр­кий радиоисточник Стрелец А, про­исхождениекоторого связывают с ак­тивностью ядра.

СПИРАЛЬНЫЕ ВЕТВИ. Одним из наи­болеезаметных образований в дисках галактик, подобных нашей, являются спиральныеветви (или рукава). Они и дали название этому типу объек­тов— спиральные галактики. Спи­ральнаяструктура в нашей Галактике очень хорошо развита. Вдоль рукавов в основномсосредоточены самые молодые звёзды, многие рассеянные звёздные скопления иассоциации, а также цепочки плотных облаков меж звёздного газа, в которыхпродолжа­ют образовываться звёзды. В спираль­ных ветвях находится большое коли­чествопеременных и вспыхивающих звёзд, в них чаще всего наблюдаются взрывы некоторыхтипов сверхно­вых. В отличие от гало, где какие-ли­бо проявления звёзднойактивности чрезвычайно редки, в ветвях продол­жается бурная жизнь, связанная сне­прерывным переходом вещества из межзвёздного пространства в звёзды иобратно. Галактическое магнитное поле, пронизывающее весь газовый диск, такжесосредоточено главным образом в спиралях.

Спиральные рукава Млечного Пу­ти взначительной степени скрыты от нас поглощающей материей. Под­робное ихисследование началось после появления радиотелескопов. Они позволили изучатьструктуру Галактики по наблюдениям радиоизлучения атомов межзвёздного водорода,концентрирующегося вдоль Длинных спиралей. По современ­ным представлениям,спиральные Рукава связаны с волнами сжатия, распространяющимися по диску га­лактики.Проходя через области сжа­тия, вещество диска уплотняется, а образование звёздиз газа становит­ся более интенсивным. Причины возникновения в дисках спираль­ныхгалактик такой своеобразной волновой структуры не вполне ясны. Над этойпроблемой работают мно­гие астрофизики.

еще рефераты
Еще работы по астрономии