Реферати українською » Авиация и космонавтика » Розмірі и структура Нашої Галактики


Реферат Розмірі и структура Нашої Галактики

>Реферат із тими:

>Розміри й структуранашої Галактики


>Вступ

Галактикаскладається із двохосновнихпідсистем диска й гало, вложенних один наіншу йгравітаційно-пов'язаних один із одним.Перша -сферичне гало,їїзіркиконцентруються до центру галактики, ащільністьречовини,висока вцентрі галактики,доситьшвидкопадає ізвіддаленням віднього.Центральна,найбільшщільначастина гало вмежахдекількохтисячсвітлових років від центру Галактикиназиваєтьсябалджа. Другапідсистема -цемасивнийзоряний диск.Йогомасадорівнює 150 млрд. масСонця.Вінявляє собою як бідвіскладені краямитарілки. У дискуконцентраціязірокзначно більше, ніж в гало.

>Центральна,найбільш компактна область Галактикиназивається ядром.Якби ми жили напланетібілязірки, щознаходитьсяпоблизу ядра Галактики, то, нанебі були бвидні десяткизірок, пояскравостіпорівнянних ізМісяцем. ОднакСонцерозташованедосить далеко від ядра Галактики - навідстані 8 КПК (>близько 26 000світлових років). Тому,якщо наоколицяхСонця, в диску, одназіркаприпадає на 8кубічнихпарсеків, тоцентрі Галактики в одномукубічному парсекперебуває 10 000зірок.Центр Галактикизнаходиться в напрямісузір'яСтрільця. У 2004році остаточно доведено, що вцентрі Галактикизнаходитьсячорнадіра ізмасоюблизькотрьохмільйонів масСонця.

Укільцевійобластігалактичного диска від 3 до 7 КПКзосередженомайже усімолекулярнеречовинаміжзоряногосередовища (хмари пилку й газу); тамзнаходитьсянайбільшакількістьпульсарів йджерелінфрачервоноговипромінювання.Видимевипромінювання центральних областей Галактикиповністюприховано від насмогутніми кулямипоглинаючоїматерії, так якСонцезнаходиться вплощинігалактичного диска.Розміри Галактики:діаметр диска - 30 КПК (100 000світлових років),товщина диска - 1000світлових років.

>Вивченнявласнихрухівзірок уГалактиціпоказує, щогалактичний дискобертається.Обертання Галактикивідбувається загодинниковоюстрілкою,якщодивитися наГалактику із боціїїпівнічного полюси, щознаходиться всузір'їВолоссяВероніки.Дослідження показали, що Галактикамає добровираженуспіральну структуру.Спіраліпредставляють собоюхвиліщільності, щопоширюються в бікобертання диска Галактики, ізпостійноюкутовийшвидкістю.


>Зірки Галактики

>Обертаннязірок Галактики непідпорядковується й закону Ньютона.Цейнезрозумілий фактпривів до новихдивнихвідкриттів,пов'язаних ізпоняттямтемноїматерії.

НашеСонцерозташованеміжспіральними рукавамиСтрільця йПерсея,рухаєтьсязішвидкістюблизько 220 км / з, йробитьповний оборотнавколо центру Галактики за 200мільйонів років. Впродовж години свогоіснуванняСонцеоблетілоГалактикуприблизно 30разів.ШвидкістьобертанняСонцянавколо центру Галактики практичнозбігається ізтієюшвидкістю, ізякою вданомурайонірухаютьсяспіральнірукави.Такаситуація неординарна для Галактики.Єдинемісце, дешвидкостізірок йспіральнихрукавівзбігаються, -цекоротаціоне коло й,самепоблизунеїрозташованоСонце.Може бути,цяобставина даламожливістьвиникнути йзберегтися життя на землі.Адже вспіральних рукавахвідбуваютьсябурхливіпроцеси,потужневипромінювання від якізгубило б усі землі. Так що нашепериферійнеположення повідношенню догалактичної «>столиці» можнавважатинавітьпривілейованим.

>Зіркигалактичного диска булиназванінаселенням I типу,зірки гало -населенням II типу. До дискувідносяться, як правило,зіркиранніхспектральнихкласів Про й У,тобтомолодізірки.Гало,навпаки,становлятьоб'єкти, щовиникли наранніхстадіяхеволюції Галактики.Вік населення іншого типу порядку 10 - 12мільярдів років.Населення Першого типувідрізняється від населення іншого типу великимвмістомважкихелементів.

>Згідносучаснимуявленням, Галактикаутворилася ізповільнообертаєтьсягазової хмари, засвоїмирозмірамиперевершувавїї кілька десятківразів.Спочатку воно таскладалося ізсуміші 75%водню й 25%гелію ймайже немістиловажкихелементів.Протягомприблизномільярда роківцяхмаравільностискалося поддією силгравітації.Цейколапснеминучепризвів дофрагментації й початкупроцесузореутворення.Спочатку газу було б багато, йвінперебував на великихвідстанях відплощиниобертання.Виниклизірки Першогопокоління, до тогочислі ідоситьмасивні, атакожкульовіскупчення.Їхсучаснепросторовийрозподілвідповідаєпервісномурозподілу газу,близькому досферичного.

>Найбільшмасивнізірки Першогопоколінняшвидко проеволюціонували йзбагатилиміжзорянесередовищеважкимиелементами,головним чином зарахунокспалахівнаднових. Тачастина газу, котра неперетворилася взірки,продовжуваласвій процесстиснення до центру Галактики.З-зазбереження моментукількості руху,їїобертанняставалошвидше,утворився диск, й, вньомузновупочався процесзореутворення. Це одномупоколіннязіроквиявилосябагатимважкимиелементами. Газ, щозалишивсястиснувся на тоненький кулю, таквиникла плоскаскладова -основна аренасучасногозореутворення.Зрозуміло,виділення двох читрьохпоколіньзірокдужеумовно:швидше на,зореутворення було бєдинимбезперервнимпроцесом,хоча вньому йможливі булиокреміетапиуповільнення.

>Аналізобертаннятіл вГалактиці показавши, щомасаїї винна бути до 10разів понадтієї, якої мивизначаємо завидимимиоб'єктах.Значить,крім гало,балджа й диска, разом ізперебувають вониспостерігаютьсязірками й газом,євеличезнікількостіневидимоїречовини, якупроявляє собі лише вгравітаційнійвзаємодії, але й нефіксуєтьсяніякимиприладами.Його назвали темноюматерією. Диск й гало Галактикизанурені в коронутемноїматерії,розміри ймасаякої удесятероразів більше, ніжрозміри диска ймасавидимоїречовини Галактики.

Природа кинуласправжнійвикликлюдськомузнанню: на початку XXIстоліття минавіть неуявляємо, із чогоскладаєтьсяречовина, в основномузаповнюєВсесвіт! Заоднією ізгіпотезчастинатемноїматеріїможеполягати вкоричневихкарликів, ущільних йхолоднихмолекулярниххмарках, котрімаютьмалийрозмір йнедоступні длязвичайнихспостережень, а й увеличезнійкількості нейтрино, котрімаютьненульовумасуспокою йзаповнюютьпериферію Галактики.Темнаматеріяможезнаходитися й впомерлихзірках. Однакбільшістькосмологівприпускає, що темнаречовинаскладається не ізбаріонів, а ізекзотичнихчасток, щозалишилися после Великоговибуху.

>Темнамасаіснує над нашійГалактиці. Так було всерединівісімдесятих років було бвстановлено, щоМісцева група галактикрухаєтьсязішвидкістю понад 600 км / з у бік великогосверхскоплення галактик.Цяшвидкістьзанадто велика,щобїї можна було бпояснитигравітаційноюдієюспостережуваних галактик.Вонасвідчить проприсутністьтемноїмаси йміж галактиками.Новітніспостереженняслабких галактик задопомогоючутливихПЗС-матриць дозволили непростопідтвердитинаявністьприхованоїмаси вскупченнях галактик, але й й ">картографувати"їїрозподіл вскупченнях. Уданомувипадкугравітаціяскупчення "працює" якзбиральноїлінзи длязображеньслабкихблакитних галактикзнаходяться далеко за самимскупченням. При цьомузображення далеких галактикспотворюються, ">витягаючись" в дугирізноїдовжини із центром, щозбігається із центромскупчення.

Природа сама придумала дляастрофізиківгігантськийвсехвильовийкосмічний телескоп,заснований наефектігравітаційноголінзування. Цеявище,засноване назагальнійтеоріївідносності, було бтеоретичнопередбачене втридцяті рокта ХХстоліття АльбертомЕйнштейном.Якщо на шляхусвітла від далекогоджерела до насєякий-небудьмасивнийоб'єкт,наприклад типу, топроменісвітла вїїполітяжіння будутьвикривлятися, й галактикавиступить уролілінзи, щозбираєсвітло. Результат,зокрема,можеполягати впояві кратного (>подвійного,потрійного й т.д.)Зображення одного й того жоб'єкта, чипосилення йогояскравості,якщо Землявиявилася напотрібнійвідстані відгравітаційноїлінзи.Першагравітаційналінза буввідкрита 1979-го р. Це був квазар.Заразвідомо понад 25гравітаційнихлінз.Середгравітаційнихлінззустрічаютьсяутвореннярізноїформи, анайбільшефектнимивиглядаютьхрести йкільцяЕйнштейна. Природа жприхованоїмаси уВсесвітізалишаєтьсянезрозумілою дотеперішнього години.

 

>Розміри Галактики

>Ґрунтуючись на результатахсвоїхпідрахунків,Гершельзробивспробувизначитирозміри Галактики.Вінзробиввисновок, що нашазоряна системамаєкінцевірозміри й свого родутовстий диск: уплощиніЧумацькогоШляху вонпростирається навідстань не понад 850одиниць, а перпендикулярномунаправленні - на 200одиниць,якщоприйняти заодиницювідстань доСіріус. Засучасноюшкалоюрасстохуваннямцевідповідає 7300 x 1700світлових років.

>Цяоцінка вцілому,вірно,відображає структуруЧумацькогоШляху,хоча вона вельми не точна. Праворуч до того, щоокрімзірок у склад диска Галактикивходятьтакожчисленнігазопилові хмари, котріослабляютьсвітловіддаленихзірок.Першідослідники Галактики було невідомо процепоглинаєречовину йвважали, що смердотібачать усіїїзірки.

>Справжнірозміри Галактики буливстановлені лише в XX ст.Виявилося, що вонєзначно более пласкимутворенням, ніжприпускалираніше.ДіаметрГалактичного дискаперевищує 100 тис.світлових років, атовщина -близько 1000світлових років. Зазовнішнімвиглядом Галактиканагадуєчечевичное зерно ізпотовщеннямпосередині.

Через ті, щоСонячна системазнаходиться практично вплощині Галактики,заповненоюпоглинающейматерією,дуже багато деталейбудовиЧумацькогоШляхуприховані відпогляду земногоспостерігача.Проте їхні можнавивчати наприкладіінших галактик, схожих ізнашою. Так було в40-і рр. XXстоліття,спостерігаючиГалактику М 31, понадвідому яктуманністьАндромеди,німецький астроном ВальтерБааде (в тих роктавінпрацював США)зауважив, що пласкийлінзаподібний дискцієївеличезної галактикизанурений в болеерозрідженевезорянехмарусферичноїформи - гало. Ос-кількитуманністьАндромедидуже схожа на форумі нашуГаки,Бааде припустивши, щоподібна структурає і уЧумацькомуШляху.Зіркигалактичного диска булиназванінаселенням I типу, азірки гало (чисферичноюсостагенноїскладової) -населенням II типу.

якпоказуютьсучаснідослідження, двавидизоряного населеннявідрізняються не лишепропросторовістановищем, а і характером руху, атакожхімічним складом.Ціособливостіпов'язані впершучергу ізрізнимпоходженням диска йсфери-чеськийскладової.

>Гало

>Межінашої Галактикивизначаютьсярозмірами гало.Радіус галозначно понадрозріз диска й задеякимиданимидосягаєдекількох сотеньтисячсвітових років. Центрсиметрії галоЧумацькогоШляхуспівпадає із центромгалактичного диска.

>Складається гало в основному іздуже старих,неяскравих маломасивнихзірок.Вонизустрічаються якпоодинці, то й увиглядікульовихскупчень, котріможутьвключати у собі понадмільйоназірок.Вік населеннясферичноїскладової Галактикиперевищує 12 млрд. років.Йогозвичайноприймають завіксамоїГаки.

>Характерноюособливістюзірочок галоєнадзвичайно мала частка у нихважкиххімічнихелементів.Зірки, щоутворюютькульовіскупчення,містятьметалів всотніразів менше, ніжСонце.

>Зіркисферичноїконцентруються до центруГаки.Центральна,найбільшщільначастина гало вмежахдекількохтисячсвітлових років від центру Галактикиназиваєтьсябалджа (уперекладі ізанглійського ">потовщення").

>Зірки йзоряніскупчення галорухаютьсянавколо центру Галактики подужевитягнутихорбітах. Через ті, щообертання окремихзіроквідбуваєтьсямайжебезладно (>тобтошвидкостісусідніхзірокможуть матір самрізнінапрями), гало вціломуобертаєтьсядужеповільно.


Диск

Упорівнянні із гало дискобертаєтьсяпомітношвидше.Швидкість йогообертання неоднакова нарозособистихвідстанях від центру.Вонашвидкозростає від нуля вцентрі до 200-240 км / з навідстані 2 тис.світлових років віднього,потімнаскількизменшується,зновувікуприблизно доти жзначення й далізалишаєтьсямайжепостійною.Вивченняособливостейобертання диска дозволилооцінити йогомасу.Виявилося, що вона в 150 млрд. разбільша замасуСонця.

>Населення дискадуже сильновідрізняється від населення гало.Поблизуплощини дискаконцентруютьсямолодізірки йзоряніСкопленя,вік які неперевищуєдекількохмільярдів років.Вонипрозорують такзвануплоскусодової.Серед нихдуже багатояскравих йгарячихзірок.

Газ в диску ГалактикитакожСОСРдоточив в основномупоблизу йогоплощину.Вінрозподіленийнерівномірний,утворюючичисленнігазові хмари - відгігантськихнеоднорідних заструктурою понадхмар котріпростягаютьсякількатисячсвітових років до маленькиххмарокрозмірами не понад парсеки.

>Основнимхімічнимелементом у нашійГалактиціє водень.Приблизно на 1 / 4 вона ізгелію. Упорівнянні ізцимидвомаелементамиіншіприсутності вдуже невеликихкількістюствах. Усередньомухімічний складзірок й газу в дискумайжетакий ж, як уСонця.

Ядро

>Однією ізнайцікавіших областей Галактикивважаєтьсяїї центр, чи ядро,розташоване в напрямісузір'яСтрільця.Видимевипромінювання центральних областей Галактикиповністюприховано від насмогутніми кулямипоглинаючоїматерії. Тому йогопочалививчати лише послестворенняприймачівінфрачервоного йрадіовипромінювання, якупоглинається уменшіймірі.

Для центральних областей Галактики характерна сильнаконцентраціязірок: укожномукубічному парсекпоблизу центру їхніміститься багатотисячі.Відстаніміжзірками кілька десятків йсотніразів менше, ніж воколицяхСонця.Якби ми жили напланетібілязірки, щознаходитьсяпоблизу ядра Галактики, то, нанебі були бвидні десяткизірок, пояскравостіпорівнянних ізМісяцем, й багатотисячяскравіших, ніжнайяскравішізіркинашого неба.

>Крімвеликоїкількостізірок вцентральнійобласті Галактикиспостерігаєтьсяоколоядерногогазовий диск, щоскладаєтьсяпереважно із молекулярноговодню.Йогорадіусперевищує 1000світлових років.Ближче до центрувідзначаютьсяобластііонізованоговодню йчисленніджерелаінфрачервоноговипромінювання, щосвідчать про ті, щовідбувається тамзореутворення. У самомуцентрі Галактикипередбачаєтьсяіснуваннямасивного компактногооб'єкта -чорноїдіримасоюблизькомільйона масСонця. УцентрізнаходитьсятакожяскраверадіоджерелоСтрілець А,походженняякогопов'язують ізактивністю ядра.

>Спіральнігілки

Одним ізнайбільшпомітнихутворень в дисках галактик,подібних нашій,єспіральнігілки (чирукави).Вони й далиназву цьому типуоб'єктів -спіральні галактики.Спіральна структура в нашійГалактицідуже добророзвинена.Уздовжрукавів в основномузосередженінаймолодшізірки, багаторозсіянізоряніскупчення іасоціації, атакожланцюжкищільниххмарміжзоряного газу, в якіпродовжуютьутворюватисязірки. Успіральнихгілкахзнаходиться великакількістьзмінних йспалахують, у якихнайчастішеспостерігаютьсявибухидеякихтипівнайновіших. Навідміну від гало, дебудь-які проявизоряноїактивностінадзвичайнорідкісні, вгілкахпродовжуєтьсябурхливе життя,пов'язана ізбезперервним переходомречовини ізміжзоряногопростору взірки й тому.Галактичнемагнітне полі, якупронизує весьгазовий диск,такожзосередженеголовним чином вспіралях.

>СпіральнірукавиЧумацькогоШляху взначнійміріприховані від наспоглинаючоюматерією.Докладний їхнідослідженняпочалося послепоявирадіотелескопів.Вони дозволилививчати структуру Галактики заспостереженнямирадіовипромінюванняатомівміжзоряноговодню,концентруєтьсяуздовжДовгихспіралей. Засучаснимиуявленнями,спіральніРукавипов'язані ізхвилямистиснення, щорозповсюджуються по диску галактики.Проходячи черезобластістиснення,речовина дискаущільнюється, аутвореннязірок із газустаєінтенсивнішим.Причинивиникнення в дискахспіральних галактиктакоїсвоєрідноїхвильовоїструктури нецілкомясні. Надцієюпроблемоюпрацюють багатоастрофізики.


Списоклітератури

1.Хойл Ф. "Галактики, ядра йквазари".

2. Кононович Є.В, МорозВ.І. ">Загальний курсастрономії". Москва, 2004.

3. Г.Р.Орбінського. «>Успіхиастрономії». 2000.

4. А.А.Іванов. «>Введення вастрономію», 2001.


Схожі реферати:

Навігація