Галактики

Галактика имеет сложную форму, подавляющая часть галактического вещества (звезд, межзвездного газа, пыли)
занимает объем линзообразной формы, концентрируясь к плоскости симметрии этого объема. Другая, значительно
меньшая часть галактического вещества занимает почти сферический объем, концентрируясь к его центру. Центры
линзообразной и сферической составляющих Галактики совпадают.
Диаметр линзообразной составляющей
30 кпс
Толщина линзообразной составляющей в ее центральной части
4 кпс
Радиус сферической составляющей
15 кпс
Расстояние от центра Галактики до Солнца
10 кпс
Количество звезд в Галактике
не менее 100 млрд.
Общая масса звезд различных типов
1041 кг = 1011 масс Солнца
Плотность звезд
в ядре Галактики
12 млн. звезд на 1 пс³
в околосолнечной области Галактики (на расстоянии 10 кпс от центра Галактики)
1 звезда на 8 пс³
на расстоянии 15 кпс от центра Галактики
1 звезда на 1000 пс³
Период обращения Солнца вокруг ядра Галактики
250 млн. лет*
Скорость вращения Галактики
на расстоянии 1 кпс от центра
200 км/с
на расстоянии 2 кпс от центра
180 км/с
на расстоянии 10 кпс от центра
250 км/с
на расстоянии 30 кпс от центра
150 км/с
Скорость освобождения
для центра Галактики
700 км/с
для области Солнца
360 км/с
для края Галактики
240 км/с
Более далекие звезды плоской составляющей имеют более длительные периоды обращения; находящиеся ближе к центру
звезды — меньшие периоды. Центральная часть Галактики вращается подобно твердому телу.
*
Парсек (пк)
- применяемая в астрономии единица длины; 1 пк = 206 265 а. е.=3,26 св. лет= м. Широко применяют также более крупные
единицы: килопарсек (кпк), равный 1000 пк, и мегапарсек (Мпк), равный 1 млн. пк. Звезда, расположенная на расстоянии 1
пк, имеет годичный параллакс, равный одной угловой секунде (отсюда произошло название единицы).
(от параллакс + секунда) Расстояние до объекта, годичный параллакс которого равен 1". В старых книгах слово "парсек"
сокращали как пс. После перехода к системе СИ, чтобы не путать с пикосекундами, сокращают как "пк". 1 пк = 3.26 св. года
= 206 265 а.е. = 3.086 1016 м
Расстояния во Вселенной так велики, что измерять их в километрах невозможно. Поэтому астроном Бессель придумал
новую единицу измерения - световой год. Он равен тому расстоянию, которое проходит луч света за один год. Скорость
света составляет триста тыс. км/с, а один световой год равен почти десяти тысячам миллиардов километров!
Чтобы добраться до Луны, лучу света нужно всего 1.3 секунды, значит, расстояние до неё равно 1.3 световой секунды, а
расстояние от Земли до Солнца составляет 8.3 световой минуты. Таким образом можно измерять огромные расстояния во
Вселенной.
Представим себе Сириус. Расстояние до него составляет 8.8 световых лет. Если посмотреть оттуда на орбиту Земли, то её
можно сравнить с теннисным мячиком, на который смотрят с расстояния в 14 километров!
Чтобы определить расстояние до звезды, измеряют её кажущееся смещение относительно двух далеко отстоящих друг от
друга точек. Это легко понять, представив сильно вытянутый треугольник в основании которого лежит орбита Земли вокруг
Солнца, а в вершине наблюдаемая звезда.
Чтобы измерить расстояние до неё, её наблюдают дважды с интервалом в полгода, скажем, 1 января, а затем 1 июля.
Основание треуголника должно быть максимально большим, равно как и угол, в вершине которого расположена звезда. Этот
угол называют - параллакс звезды. Поскольку звёзды находятся очень далеко, их параллаксы крайне малы. Астрономам
Струве и Бесселю впервые удалось измерить их для ближайших звёзд только в 1838 году. Одной из этих звёзд была Альфа
Центавра. Она оказалась ближайшей к нам звездой с годичным параллаксом p=0,75'' (угл. сек.) Под таким углом
невооружённому глазу видна проволочка толщиной 1 мм с расстояния 280 м. Неудивительно, что так долго не могли
заметить столь малые угловые смещения.
Расстояния до звёзд удобно выражать в парсеках (пс). Парсек - расстояние, с которого большая полуось земной орбиты,
перпендикулярная к лучу зрения, видна под углом в 1''. 1 парсек = 3,26 светового года = 3 *10 в 13 степени км.
Расстояние до звезды Альфа Центавра равно 4/3 пс.
Лебедь.
Выразительная фигура в виде креста из ярких звезд в северной
части Млечного Пути.
На вершине «креста», в хвосте фигуры лебедя
находится яркая звезда Денеб (a Лебедя) с блеском 1,3 звездной
величины.Вместе с Вегой (в Лире) и Альтаиром (в Орле) Денеб образует
Летний Треугольник. По-арабски «Денеб» означает «хвост»; эта
бело-голубая звезда – один из ярчайших сверхгигантов со светимостью в 60
000 раз выше солнечной. В «голове птицы», т.е. в основании «креста»,
располагается b Лебедя по имени Альбирео – великолепная визуальная
двойная, удобная для наблюдения с маленьким телескопом; один ее
компонент золотисто-желтый, как топаз, а его компаньон голубой, как
сапфир.
Наша Галактика в инфракрасном свете
M31: галактика Андромеды
Пояснение: Галактика Андромеды является ближайшей к Млечному Пути большой галактикой. Считается, что наша
Галактика очень похожа на Андромеду . Две эти галактики доминируют в Местной Группе. Диффузный свет Андромеды
обусловлен свечением сотен миллиардов звезд , населяющих ее. Отдельные звезды на этой фотографии являются звездами
нашей Галактики , которые расположены перед фоном галактики Андромеды . Андромеда часто обозначается как M31, так
как она является 31-ым объектом в списке диффузных небесных объектов Мессье . M31 находится очень далеко от нас, на
расстоянии двух миллионов световых лет. Многое еще остается неизвестным о M31 , в том числе, почему ее центр содержит
два ядра .
Центр Млечного Пути
Пояснение: Хотя наша Земля круглая, наша Галактика плоская. Это продемонстрировано на картинке, полученной в
эксперименте по исследованию космического фона . Картинка центральной области галактики Млечный Путь сделана в
инфракрасном свете в 1990 году. Млечный Путь - обычная спиральная галактика , у которой есть центральный балдж и
протяженный звездный диск. Газ и пыль в диске поглощают излучение в видимом диапазоне, что мешает наблюдениям
центра Галактики. Так как инфракрасный свет менее другого поглощается газопылевой материей, то эксперимент по
изучению диффузного инфракрасного фона на борту спутника по исследованию космического фона регистрирует это
излучение от звезд, окружающих галактический центр . Картинка иллюстрирует вид Галактики из окрестности Солнца звезды, удаленной от центра Галактики на расстояние 30 тысяч световых лет. На спутнике по изучению диффузного
инфракрасного фона установлена аппаратура, охлаждаемая жидким гелием, специально для регистрации инфракрасного
света , который не чувствует человеческий глаз .
Семь тысяч звезд и Млечный Путь
Пояснение: Эта панорама неба нарисована. Она составлена в 1940-х годах в Лундской обсерватории в Швеции под
руководством астронома Кнута Лундмарка. Для рисования этой картинки пришлось математически искривить карту всего
неба, придав ей овальную форму, которую Вы видите. Вдоль горизонтальной оси овала проходит плоскость галактики
Млечный Путь, а северный галактический полюс находится вверху. На картинке нанесено семь тысяч звезд в виде белых
точек, размер которых соответствует яркости звезд. Светлые облака Млечного Пути - это свет слабых, не различимых
отдельно звезд плотно населенного галактического диска. Облака испещрены очень темными полосами пыли. Картинка
кажется фотографией неба. Можете ли Вы найти знакомые ориентиры или созвездия? Созвездие Ориона находится у
правого края картинки, немного ниже галактической плоскости, а Большое и Малое Магеллановы облака видны в виде
размытых пятен в правом нижнем квадранте.
Звездная система (Млечный Путь)
Галактика имеет сложную форму, подавляющая часть галактического вещества (звезд, межзвездного газа, пыли)
занимает объем линзообразной формы, концентрируясь к плоскости симметрии этого объема. Другая, значительно
меньшая часть галактического вещества занимает почти сферический объем, концентрируясь к его центру. Центры
линзообразной и сферической составляющих Галактики совпадают.
Диаметр линзообразной составляющей
30 кпс
Толщина линзообразной составляющей в ее центральной части
4 кпс
Радиус сферической составляющей
15 кпс
Расстояние от центра Галактики до Солнца
10 кпс
Количество звезд в Галактике
Не менее 100 млрд
Общая масса звезд различных типов
1041 кг = 1011 масс Солнца
Плотность звезд
- в ядре Галактики
- в околосолнечной области Галактики
- на расстоянии 15 кпс от центра
12 млн звезд на 1 пс3
1 звезда на 8 пс3
1 звезда на 1000 пс3
Период обращения Солнца вокруг ядра Галактики
250 млн лет*
Скорость вращения Галактики
- на расстоянии 1 кпс от центра
- на расстоянии 2 кпс
- на расстоянии 10 кпс
- на расстоянии 30 кпс
200 км/с
180 км/с
250 км/с
150 км/с
Скорость освобождения
- для центра Галактики
- для области Солнца
- для края Галактики
700 км/с
360 км/с
240 км/с
* - Более далекие звезды плоской составляющей имеют более длительные периоды обращения; находящиеся ближе к
центру - меньшие периоды. Центральная часть Галактики вращается подобно твердому телу.
Галактики
Семейство
Состав семейства
Расстояние, кпс Масса в 106 масс Солнца
Галактики
Галактика
Большое Магелланово облако
Малое Магелланово облако
Печь (карлик)
Лев-I (карлик)
Лев-II (карлик)
Скульптор (карлик)
Малая Медведица (карлик)
Дракон (карлик)
Орион (пигмей)
Козерог (пигмей)
48
58
188
220
220
84
67
67
80
70
250 000
14 000
5 000
20
4
1
3
0.1
0/1
-
Туманности Андромеды
Андромеда (M 31, NGC 224)
Андромеда (M 32, NGC 221)
Андромеда NGC 205
Кассиопея NGC 187
Кассиопея NGC 147
4 карликовых галактики
690
690
690
600
600
690
360 000
2 600
2 000
150
100
-0.5
720
440
690
20 000
1 500
350
Треугольник (M 33, NGC 598)
"Одиночки" местной группы Стрелец NGC 6822
Кит IC 1613
Группы галактик, ближайших к Местной Группе
Группа
Группа южного галакти-ческого полюса
Большой Медведицы
Гончих Псов
Центавра
Местная
Расстояние, кпс Число членов Главные члены
1750
6
NGC 253, M 55
2200
9
M 81, M 82
3000
34
M 101, M51
4000
7
Центавр A, NGC
5253, M83
-
20
Галактика, M 31
Созвездия
Русское название
Пло-щадь в
Число звезд Положе-ние на
Латинское название Обозна-чение квадра-тных
ярче 6m звезд-ном небе
граду-сах
Андромеда
Andromeda
And
721
100
С
Близнецы
Gemini
Gem
514
70
C
Большая Медведица Ursa Major
UMa
1279
125
С
Большой Пес
Canis Major
CMa
380
80
Ю
Весы
Libra
Lib
538
50
Ю
Водолей
Aquarius
Aqr
980
90
Э
Возничий
Auriga
Aur
657
90
С
Волк
Lupus
Lup
334
70
Ю
Волопас
Bootes
Boo
905
90
С
Волосы Вероники
Coma Berenices
Com
386
50
С
Ворон
Corvus
Crv
184
15
Ю
Геркулес
Hercules
Her
1125
140
С
Гидра
Hydra
Hya
1303
130
Ю
Голубь
Columba
Col
270
40
Ю
Гончие Псы
Canis Venatici
CVn
467
30
С
Дева
Virgo
Vir
1294
95
Э
Дельфин
Delphinus
Del
189
30
С
Дракон
Draco
Dra
1083
80
С
Единорог
Monocerous
Mon
481
85
Э
Жертвенник
Ara
Ara
237
30
Ю
Живописец
Pictor
Pic
247
30
Ю
Жираф
Camelopardalis
Cam
756
50
С
Журавль
Grus
Gru
365
30
Ю
Заяц
Lepus
Lep
290
40
Ю
Змееносец
Ophiuchus
Oph
948
100
Э
Змея
Serpens
Ser
637
60
Э
Золотая Рыба
Dorado
Dor
179
20
Ю
Индеец
Indus
Ind
294
20
Ю
Кассиопея
Cassiopeia
Cas
599
90
С
Киль
Carina
Car
494
110
Ю
Кит
Cetus
Cet
1231
100
Э
Козерог
Capricornus
Cap
414
50
Ю
Компас
Pyxis
Pyx
221
25
Ю
Корма
Puppis
Pup
673
140
Ю
Крест (Южный)
Crux
Cru
68
30
Ю
Лебедь
Cygnus
Cyg
805
150
С
Лев
Leo
Leo
947
70
С
Летучая Рыба
Volans
Vol
141
20
Ю
Лира
Lyra
Lyr
285
45
С
Лисичка
Vulpecula
Vul
268
45
С
Малая Медведица
Ursa Minor
UMi
256
20
С
Малый Конь
Equuleus
Equ
72
10
С
Малый Лев
Leo Minor
LMi
232
20
С
Малый Пес
Canis Minor
CMi
183
20
С
Микроскоп
Microscopium
Mic
209
20
Ю
Муха
Musca
Mus
138
30
Ю
Насос
Antila
Ant
239
20
Ю
Наугольник
Norma
Nor
165
20
Ю
Овен
Aries
Ari
441
50
С
Октант
Octans
Oct
292
35
Ю
Орел
Aquila
Aql
653
70
Э
Орион
Orion
Ori
594
120
Э
Павлин
Pavo
Pav
377
45
Ю
Паруса
Vela
Vel
500
110
Ю
Пегас
Pegasus
Peg
1136
100
С
Персей
Perseus
Per
615
90
С
Печь
Fornax
For
397
35
Ю
Райская птица
Apus
Aps
206
20
Ю
Рак
Cancer
Cnc
506
60
С
Резец
Caelum
Cae
125
10
Ю
Рыбы
Pisces
Psc
890
75
Э
Рысь
Lynx
Lyn
545
60
С
Северная Корона
Corona Borealis
CrB
179
20
С
Секстант
Sextants
Sex
313
25
Э
Сетка
Reticulum
Ret
114
15
Ю
Скорпион
Scorpius
Sco
497
100
Ю
Скульптор
Sculptor
Scl
475
30
Ю
Столовая гора
Mensa
Men
153
15
С
Стрела
Sagitta
Sge
80
20
С
Стрелец
Sagittarius
Sgr
867
115
Ю
Телескоп
Telescopium
Tel
251
30
Ю
Телец
Taurus
Tau
797
125
С
Треугольник
Triangulum
Tri
132
15
С
Тукан
Tucana
Tuc
294
25
Ю
Феникс
Phoenix
Phe
469
40
Ю
Хамелеон
Chamaeleon
Cha
131
20
Ю
Цефей
Cepheus
Cep
588
60
С
Циркуль
Circinus
Cir
93
20
Ю
Часы
Horologium
Hor
249
20
Ю
Чаша
Crater
Crt
282
20
Ю
Щит
Scutum
Sct
109
20
Э
Эридан
Eridanus
Eri
1138
100
Ю
Южная Гидра
Hyddrus
Hyi
243
20
Ю
Южная Корона
Corona Australis
CrA
128
25
Ю
Южная Рыба
Piscis Austrinus
PsA
245
25
Ю
Южный Треугольник Triangulum Australe
TrA
109
20
Ю
Ящерица
Lac
201
35
С
Lacerta