Какой он наш родной дом: ученые рассказали историю формирования Млечного Пути

Млечный Путь — это замкнутая спиральная галактика, одна из сотен миллиардов в наблюдаемой Вселенной; а также наш родной дом, пишет Live Science. 

Как и другие галактики, Млечный Путь представляет собой изолированную совокупность звезд и других материалов, связанных друг с другом общей гравитацией. Помимо 100-400 миллиардов звезд в нашей галактике, существует аналогичное количество планет. Некоторые из них являются частью солнечных систем, а некоторые свободно блуждают. 

Между звездами находятся бесчисленные туманности, которые представляют собой облака газа и пыли. Подавляющее большинство межзвездного газа — водород и гелий. 

Тем не менее, многочисленные исследования ученых предполагают, что большая часть массы Млечного Пути состоит из той или иной формы материи, которая не взаимодействует со светом. Астрономы называют это темной материей, и ее истинная природа до конца не изучена.

Кто открыл Млечный Путь?

С нашей земной точки наблюдения Млечный Путь выглядит как полоса рассеянного света, которая движется по ночному небу. Отсюда и происходит название Млечный Путь: римляне называли его Via Lactea и представляли его как полосу пролитого молока. 

Астрономы и философы долго спорили о природе Млечного Пути, пока Галилео Галилей не увидел его с помощью телескопа и не обнаружил, что свет нашей галактики исходит от бесчисленных далеких звезд. Сами звезды размещены слишком далеко, чтобы их всех можно было увидеть по отдельности, но их объединенный свет создает знакомую полосу.

Вплоть до начала 1900-х годов астрономы предполагали, что Млечный Путь содержит все звезды во Вселенной. Однако в начале 1920-х годов астроном Эдвин Хаббл провел подробные наблюдения туманности Андромеды, обнаружив, что это был ее собственный "остров" звезд — галактика сама по себе расположенная в миллионах световых лет от нас.

Как он выглядит?

Млечный Путь представляет собой относительно тонкий, сплюснутый диск, что и объясняет, почему он появляется на нашем небе в виде полосы. Когда мы смотрим в направлении диска, то наблюдаем объединенный свет всех звезд в галактике, а когда в направлении, противоположном диску — видим только звезды, близкие к нашей Солнечной системе. 

Млечный Путь состоит из трех основных частей: ядра, диска и гало. Ядро не сферическое, оно вытянуто длиной от 5000 до 20 000 световых лет. До четверти всех звезд Млечного Пути находятся в ядре; там их плотность в миллион раз больше, чем в окрестностях Солнца. В самом центре галактики находится Стрелец А* — сверхмассивная черная дыра с массой, в 4,1 миллиона раз превышающей массу Солнца. 

Звездный диск Млечного Пути имеет радиус от 75 000 до 100 000 световых лет, но его толщина составляет всего около 1000 световых лет. По данным NASA, внутри диска находится несколько крупных спиральных рукавов, где плотность звезд и газа выше средней, а звездообразование происходит с более высокой скоростью, что выделяет эти рукава в визуальных наблюдениях. Наша Солнечная система находится в диске, примерно в 27 000 световых лет от центра галактики, недалеко от внутреннего края рукава Ориона.

За диском Млечного Пути находится его гало, представляющее собой сферическую область радиусом около 100 000 световых лет. Гало содержит старые звезды и шаровые скопления, все они вращаются вокруг галактического центра в случайных направлениях. 

Согласно исследованию, опубликованному в 2019 году в журнале Astronomy & Astrophysics, темная материя простирается еще дальше, до 400 000 световых лет от центра.

Где находится?

В Млечном Пути есть две крупные галактики-спутники — Большое и Малое Магеллановы облака, а также десятки более мелких спутников. Наш ближайший сосед-галактика Андромеда, расположенная примерно в 2,5 миллионах световых лет от нас. 

Вместе с Андромедой и примерно 80 меньшими галактиками Млечный Путь является частью Местной группы, которая представляет собой группу галактик диаметром около 10 миллионов световых лет, связанных вместе общей гравитацией. 

Местная группа является одним из членов более крупной структуры, называемой сверхскоплением Девы, которое окружено несколькими большими межгалактическими пустотами. В центре этого сверхскопления находится скопление Девы, массивное скопление, состоящее от 1000 до 2000 галактик на расстоянии около 54 миллионов световых лет. Само сверхскопление Девы считается компонентом еще более крупной структуры, называемой сверхскоплением Ланиакея.

Насколько велик?

Трудно оценить истинный размер нашей галактики, потому что мы живем внутри нее, и все облака газа и пыли мешают за ней наблюдать. По оценкам астрономов, общая масса Млечного Пути примерно в триллион раз превышает массу Солнца. 

Большая часть этой массы, безусловно, находится в форме темной материи; звезды составляют около 1% массы галактики, а межзвездный газ всего 0,1%.

С какой скоростью движется?

По сравнению с общим расширением космоса, которое отдаляет галактики друг от друга, Млечный Путь движется примерно со скоростью 630 км/с. Наша галактика находится на пути столкновения с Андромедой, которые начнут сливаться примерно через 5 миллиардов лет.

Кроме того, и Млечный Путь, и Андромеда вместе движутся в направлении так называемого Великого аттрактора - гравитационной аномалии, расположенной в межгалактическом пространстве на расстоянии примерно 250 миллионов световых лет от Земли в созвездии Наугольник. 

Считается, что Великий аттрактор является центром сверхскопления Ланиакея. Однако наблюдения за этой областью затруднены, поскольку она находится за направлением нашего галактического центра, что затемняет весь обзор.