Исследование космоса
галактик
Слово “галактика”
происходит от греческого “galaktikos” – млечный. Галактики – гигантские
звездные системы, разбросанные по всем бесконечным далям Вселенной. В
прошлом астрономам мало было известно о галактиках. Далекие туманные
объекты привлекли повышенное внимание лишь после изобретения телескопа.
Постепенно было открыто более 100 таких объектов, и уже в XVIII в. был
составлен первый каталог туманностей (туманность – космические скопления из
газа и пыли, могут быть протяженностью в несколько тысяч световых лет.
Многие туманности – это остатки взорвавшихся звезд, или сверхновые звезды).
Среди них одни из самых прекрасных созданий природы, космических “чудес
света” – спиральные галактики, олицетворением которых может служить
туманность в созвездии Андромеды, видимая, кстати, при благоприятных
условиях невооруженным глазом – в форме небольшого размытого светящегося
пятнышка. Наша галактика Млечный Путь также имеет форму спирали. Другие
(неспиральные) галактики, видимые без зрительных приборов, но только в
Южном полушарии, - Большое и Малое Магеллановы облака. Впоследствии
оказалось, что это ближайшие к нам “звездные континенты”. Достаточно
распространены эллиптические галактики. Чрезвычайный исследовательский
интерес представляют те из галактик, которые связаны между собой
перемычками (“мостами”). Существуют и небольшие – карликовые галактики.
Звезды, которые мы видим на ночном небе, - самые близкие к нашей Солнечной
системе. А светлая полоса, видимая темной ясной ночью, под названием
Млечный Путь – это видимый край нашей галактики – всего лишь одна из сотен
миллиардов звезд, составляющих Млечный Путь. А Млечный Путь – одна из
миллиардов галактик, разбросанный во Вселенной.
Чтобы достичь самых близких галактик, свету требуются сотни лет. Самые
дальние из открытых на сегодня удалены от Земли на миллиарды лет. Для
измерения космического пространства ученые используют особую единицу
измерения – световой год. Она обозначает расстояние, которое луч света
проходит за год. Оно равно десяти миллионам миллионов километров, или
десяти триллионам.
Млечный Путь
Наша галактика представляет собой плоский диск протяженностью примерно
120 000 световых лет в поперечнике, с выпуклостью в центре. Звезды на диске
расположены по спирали (лишь в середине нынешнего века стало ясно, что
Млечный Путь – гигантский рукав, скрученный в спираль огромной звездной
системы). Количество составляющих его звезд превышает 100 миллиардов
(точная цифра пока не установлена). Там, где родились или рождаются новые
звезды, витки этой огромной спирали содержат пыль и газ. Диск галактики
вращается в виде целостности – наподобие тарелки. Угловая скорость вращения
вокруг центра отдельных звезд разная. Вращение галактики было открыто
нидерландским астрономом Яном Хендриком Оортом (1925 г.). Он же определил и
положение ее центра, находящегося в направлении созвездия Стрельца. Наше
Солнце находится на расстоянии 30 000 световых лет от центра Млечного Пути,
в той части спирали, которая называется ветвь Ориона. Изучая относительное
движение звезд, Оорт установил, что Солнце движется и вокруг центра
галактики по орбите, близкой к круговой, со скоростью 220 км/сек.
Современные измерения доводят эту величину до 250 км/сек.
Наша галактика (как и другие) чрезвычайно напоминает живой организм.
Она обладает своего рода обменом веществ – “космическим метаболизмом”.
Различные объекты галактики и составные элементы ее иерархии находятся в
состоянии непрерывного взаимодействия. Наша галактика, по мнению
большинства ученых, относится к сравнительно молодым галактикам.
Черная дыра
Недавно ученые обнаружили, что в центре нашей галактики может
находиться гигантская ЧЕРНАЯ ДЫРА. Черные дыры – это невидимые космические
объекты очень большой плотности, образующиеся после взрыва больших звезд.
Они имеют такую большую гравитацию, которую не может преодолеть даже луч
света. Однако черную дыру можно распознать по выбросу рентгеновских лучей,
которые испускает материя, засасываемая ею. Если мы наблюдаем звезды,
вращающиеся вокруг мощного, но невидимого источника рентгеновского
излучения, значит, можно говорить о наличии черной дыры.
Скопления галактик
А что же творится вокруг нашего галактического острова? Еще совсем
недавно ученые полагали, что галактики образуют во Вселенной достаточно
однородную массу, равномерно и монотонно распределяясь в необозримом
космическом пространстве. Все оказалось не так! Обнаружилось, что на самом
деле галактики сбиты в комки, а между ними – зияющие пустоты. Причем комья
эти образованы не отдельными галактиками, а их скоплениями. По существу,
вся Вселенная состоит из подобных сверхскоплений. Так была открыта
крупномасштабная структура Вселенной -–одно из значительных достижений
теоретической космологии, наблюдательной астрономии и практической
астрофизики в конце ХХ в. Самые большие из обнаруженных на сегодня
сверхскоплений напоминают длинные волокна или же сферические оболочки,
состоящие из сотен и даже тысяч галактик. Самое большое из обнаруженных
скоплений имеет протяженность более 1 миллиарда световых лет. Такое
вытянутое галактическое волокно было открыто в области созвездий Персей и
Пегас. Космические пустоты столь же протяженны. Так, измеренные расстояния
между волокнами достигают 300 миллионов световых лет. Все это позволило
космологам сравнивать структуру Вселенной с гигантской губкой.
Интенсивное изучение галактик, в том числе и с помощью
радиотелескопов, открытие фонового излучения, новых космических объектов
типа квазаров, излучающих в десятки раз больше энергии, чем самые мощные
галактики, привело к возникновению новых загадок в изучении Вселенной.
Большой взрыв. Большое сжатие
Установлено, что расстояние между дальними галактиками увеличивается,
т.е. Вселенная расширяется. Исходя из этого астрономы полагают, что начало
Вселенной положил Большой взрыв, в результате которого образовались звезды,
планеты и галактики. Некоторые ученые уверены, что Вселенная может
расширяться до бесконечности, однако, другие думают, что расширение
постепенно замедлится и, возможно, остановится совсем. Тогда Вселенная
начнет сжиматься, и в конце концов все закончится противоположностью
Большого взрыва – большим сжатием.
ОТКРЫТИЕ КОМЕТЫ ХЭЙЛА-БОППА
Многими великими открытиями мы обязаны астрономам-любителям, которые
часами просиживают в темноте, разглядывая ночное небо. Именно любителями
открыты многие новые звезды и кометы – к примеру, комета Хэйла-Боппа. Чаще
всего астроном-любитель совершает открытие, долгое время наблюдая за
небольшим участком ночного неба и сверяя свои наблюдения с картой. Только
так любитель может обнаружить что-то стоящее. Как правило, они делают свои
открытия случайно. Комета Хэйла-Боппа тоже была открыта благодаря случаю. В
июле 1995 г. Алан Хэйл и Томас Бопп, наблюдая звездное небо, заметили возле
одного из созвездий слабо светящийся объект, который оказался не известной
ранее кометой. А в 1997 г. эта комета максимально приблизилась к Земле –
она была от нас на расстоянии 200 000 000 км. Комета Хэйла-Боппа – одна из
самых крупных в Солнечной системе. Ученые вычислили, что в ближайшие 4000
лет она не вернется.
ТЕЛЕСКОП ХАББЛА
Многие годы астрономы мечтали о том, чтобы поместить в космосе мощный
телескоп. Ведь из космоса, где нет воздуха и пыли, звезды будут видны
особенно отчетливо. В 1990 г. их мечта сбылась: шаттл вывел на орбиту
телескоп Хаббла. Не обошлось и без огорчений: вскоре выяснилось, что
главное зеркало телескопа имеет дефект. Но в 1993 г. астронавты, добавив
дополнительные линзы, исправили телескоп. С тех пор с его помощью на Земле
было получено множество уникальных снимков небесных тел – планет,
туманностей, квазаров, которые способствовали ряду открытий, пополнивших
наши знания о Вселенной. С помощью космического телескопа Хаббла сделаны
фотоснимки галактик, отдаленных от нас на 11 миллиардов световых лет.
Представляете: мы видим их такими, какими они были 11 миллиардов лет назад!
Они могут многое поведать нам о Вселенной, ее рождении, а возможно, и о ее
последнем часе.
С помощью телескопа Хаббла было доказано, что квазизвездные источники
(квазары), испускающие свет огромной интенсивности, являются центрами очень
молодых галактик. Молодые галактики окружают квазар, обычно скрытый в самом
центре галактического скопления. Ученые считают, что квазары черпают свою
энергию за счет черных дыр, которые находятся в центре рождающихся
галактик.
Один из наиболее впечатляющих снимков – туманность Орла. В этом
гигантском газовом облаке рождаются новые звезды. Внутри длинных облачных
отростков образуются уплотнения, которые под действием собственной силы
тяжести начинают сжиматься. При этом они нагреваются до такой степени, что
облако вспыхивает, превращаясь в сияющую звезду.
Рождение звезд п
| |  скачать работу |
Исследование космоса |
