Чумацький Шлях.  Будова галактики. Зоряні скупчення та асоціації, туманності. Місце Сонячної системи в галактиці. 

                                      До цього ми розглядали окремі зірки. Мета нашого сьогоднішнього уроку

-  сформувати уявлення про Галактику як один з основних типів космічних    систем, розглянути будову, розміри Галактики, зоряних скупчень, асоціацій, туманностей, охарактеризувати місце розташування Сонячної системи             в Галактиці.

Ще у далекій давнині люди помічали на нічному небі світлу смугу, що простягнулася через весь небосхил. Вона нагадувала їм пролите молоко. По легенді, у цьому заслуга Гери, що спускалася на Землю. Світлу смугу назвали Молочним Шляхом (Чумацький Шлях). 

Українці здавна мали багато назв нашої Галактики. Чумацький шлях - найпоширеніша з них. Згідно з легендою чумаки їздили до Криму по сіль, орієнтуючись вночі на світлу смугу на небі. Божа дорога - давня  українська назва Чумацького Шляху. Цією дорогою нібито у золотій

 колісниці їздить пророк Ілля (християнський наступник праукраїнського і праслов'янського Перуна) і гримить, метаючи золоті стріли блиска-

 виць у демонів Арідника, Тринрода, Триюду, Чортів, Бісів, Чугайстрів        та інших.

Галактика - гравітаційно пов'язана система зір, зоряних скупчень, планет, міжзоряного газу і пилу, темної матерії, які обертаються навколо спільного ядра. Молочний Шлях проходить через сузір’я Близнят,

Тельця, Візничого, Кассіопеї, Цефея, Лебедя. Завдяки спостереженням Галілея, стало відомо, що Чумацький Шлях - це основна частина зір, що утворюють Галактику, спостерігається із Землі як біляста, слабосвітна смуга неправильних обрисів, що оперізує все небо, у якому зливається сяйво мільярдів слабосвітних зір. Тоді, виникла гіпотеза про те, що Сонце, всі видимі зорі, у тому числі і зорі Чумацького Шляху, належать до однієї величезної системи. Таку систему назвали Галактикою.

Будова галактики Молочний Шлях

Ще у кінці XVIII ст. В.Гершель за підрахунками кількості зір у різних ділянках простору побудував першу модель Галактики. 

Ми спостерігаємо свою Галактику зсередини, що утруднює визначення її форми, структури й деяких фізичних характеристик. Телескопічним спостереженням доступно до 1 % всіх зір Галактики. Спостереження за іншими галактиками та в різних діапазонах ЕМ хвиль дозволили визначити будову нашої Галактики.

Наша Галактика має добре виражену спіральну структуру з нерівномірним розподілом зір стосовно галактичної площини, яка проходить через середину Молочного шляху. З ребра вона має вигляд диска чи двоопуклої лінзи. Диск Галактики (діаметр 100 тис. св. р.) окутує гало, хмара розрідженої рідини ( радіус якого не менше 150 тис. св. р). Навколо ядра є центральне потовщення (балдж). Вік Галактики 14,4  1,3 млрд років. Більша частина зір Галактики утворилася понад 9 млрд років тому. Галактичне населення

 Більша частина маси Галактики міститься не у зорях і міжзоряному газі, а в темному гало із темної матерії. 85-95 % маси видимої Галактики зосереджено в зорях, 5-15 % — у міжзоряному дифузійному газі. Масова частка важких елементів у хімічному складі Галактики становить 2 %. В Галактиці наявні поодинокі зорі, зорі, які пов’язані взаємним тяжінням і рухаються у просторі як єдине ціле (зоряні скупчення) та міжзоряний газ і пил, які, концентруючись, утворюють різного роду туманності.

Зоряні скупчення та асоціації

ü Розсіяні - скупчення декількох десятків, сотень, а іноді й тисяч зір, які мають неправильну форму (в діаметрі (10-20 св.р.). Найвідоміші з них Плеяди та Гіади. Серед них багато масивних яскравих зір, змінних, спалахуючих, розташованих на головній послідовності з середнім віком 23 млрд.років. Протяжність розсіяних скупчень 200-300 св.р. Усі вони концентруються в галактичній площині і обертаються навколо центра галактики як одне ціле.

ü кулясті — мають сферичну або злегка сплюснуту форму, діаметром до 300 св.р. Вони налічують сотні тисяч і навіть мільйони, у більшості випадків, маломасивні холодні червоні зорі на пізніх етапах еволюції (10-12 млрд.р.). Як правило, ці скупчення розміщені сферично-симетрично відносно центра Галактики, обертаються навколо нього о витягнутих орбітах у різних площинах.

ü асоціації - групи найбільш молодих зір (не більше одного мільйона років), не завжди повязаних гравітаційним полем. Асоціації за космічними мірками існують недовго: за 10-20 млн.років, внаслідок руху зір, видиме скупчення зникає.

Туманності

Галактична туманність — внутрішньогалактична хмара розріджених газів та пилу. Галактичні туманності поділяють за зовнішнім виглядом на дифузні і планетарні, а за фізичною природою - на газові, пилові та газопилові. Усі планетарні туманності й частина дифузних є газовими. Пилові туманності спостерігаються як світлі, так і темні.

Дифузні туманності - великі за розмірами (10-100 пк) хмари пилу та газу неправильної форми. Їх в свою чергу поділяють на темні, які поглинають світло зір, що перебувають за їх межами, і світлі, які відбивають (розсіюють) світло яскравих зір, що знаходяться поблизу (наприклад туманність Оріона). З дифузними туманностями пов’язують утворення зір в майбутньому;

Волокнисті і планетарні туманності - туманності правильної форми, які формуються на заключних стадіях розвитку зір зі скинутих ними оболонок. Вони поділяються на волокнисті (Крабовидна туманність у сузір’ї Тельця) і планетарні - кільцеподібної форми, які здалека мають вигляд слабких кілець або дисків.

Місце Сонячної системи в галактиці

Відстань від Сонця до центра Галактики становить 22-33 тис. св. р. Стосовно найближчих зір Сонце рухається з швидкістю 16 км/с у напрямі сузір’я Геркулеса. Разом з усіма близькими зорями Сонце обертається навколо центра Галактики з швидкістю 230 км/с і періодом, який вважають галактичним роком приблизно 250 млн. років. 

Питання для самоперевірки:

1.       Перші дослідження Галактики як зоряної системи розпочав… 2.  Тривалість (у земних роках) галактичного року становить…

3.                 До якого виду зоряних скупчень належать Плеяди?

4.                 Який рік довший тропічний чи галактичний?

5.                 Де наше місце в нашій Галактиці?

6.                 У чому полягає відмінність між сузір’ям і зоряним скупченням?

7.                 Що таке галактичний рік і який вік Сонця в галактичних роках?

8.                 Які два типи зоряного населення можна спостерігати у нашій Галактиці?

9.                 У чому полягає відмінність у розташуванні кулястих та розсіяних скупчень?

10.            На зоряному небі ми спостерігаємо темні туманності. Завдяки чому ми їх бачимо, адже такі туманності не випромінюють видимого світла?

11.            Якщо порівняти фотографії неба в синіх та червоних променях, то виявиться, що плоска складова Галактики в синіх променях більш яскрава, ніж у червоних, а сферична складова – навпаки. Про які особливості Галактики свідчить цей факт?

12.            Наведіть докази того, що Сонце розміщене близько до галактичної площини.