Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Состав и структура Галактики. Звездные скопления. Вращение Галактики




Наблюдаемый на осеннем ночном небе в ясную безлунную ночь Млечный Путь древние греки назвали Галактикой. Еще Галилео Галилей в 1609 г. обнаружил в телескоп, что Млечный Путь состоит из огромного количества слабых звезд.

Млечный Путь проходит через оба полушария по большому Кругу небесной сферы. Линия, идущая вдоль середины Млечного Пути, названа галактическим экватором, а образующая его плоскость — галактической плоскостью. Галактическая плоскость наклонена к плоскости небесного экватора под углом 63°.

Количественные подсчеты звездных параметров в разных направлениях от галактического экватора одним из первых предпринял В. Гершель в 70-х гг XVIII в. Его подсчеты показали, что число звезд резко убывает по обе стороны от галакти­ческой плоскости. Дальнейшими исследованиями было установлено, что все звезды неба образуют единую звездную систему. В Млечном Пути сосредоточено подавляющее число звезд Галактики — огромной звездной системы, имеющей форму плоского линзообразного диска поперечником около 30 и толщиной около 4 кпк (рис. 14.1). Шарообразное утолщение в середине диска Галактики называют балдж (от англ. bulge— вздутие). Центральная, наиболее компактная и плотная область Галактики называется ядром. Звездный диск Галактики имеет структуру в виде спиральных ветвей (рукавов).

Часть звезд нашей Галактики не входит в состав диска, а образует сферическую составляющую, называемую звездное гало, радиус которого составляет не менее 20 кпк. Гало окружает очень разреженная и большая по размерам (50—60 кпк) внешняя часть Галактики —корона.

Солнечная система в Галактике расположена далеко от центра (на расстоянии 10 кпк) и лежит почти в галактической плоскости.

Звездный состав Галактики очень разнообразен. Звезды по химическому составу, возрасту и характеру орбит условно разделили на два вида «населения».

Рис. 14.1 98

К населению I относится большая часть звезд главной последовательности классов О, В, А, Е L, большинство звезд-гигантов, белые карлики, планетарные туманности. Возраст этих объектов составляет порядка нескольких миллиардов лет. Население I заполняет диск галактики. Более молодые объекты населения I связаны со спиральными ветвями Галактики. Это молодые горячие звезды, их скопления, долгопериодические цефеиды, новые и сверхновые звезды, газ, пыль.

В гало преобладает население II, которое включает шаровые звездные скопления, красные сверхгиганты, субкарлики, звезды с дефицитом тяжелых элементов. Это старое население Галактики, его возраст составляет порядка 15 млрд. лет. В центральных областях Галактики преобладают красные гиганты, сверхгиганты и звезды-карлики классов М и К. Ближе к центру Галактики обнаружены потоки плотного горячего газа, расширяющегося со скоростью 100—200 км/с. В самом центре Галактики в пределах 1 пк находятся точечные источники радио-, инфракрасного и рентгеновского излучения.

Природа населения короны пока не установлена.

Звездные скопления — гравитационно-связанные группы звезд, имеющие общее происхождение. Звездные скопления движутся в поле тяготения Галактики как единое целое. Звездные скопления являются структурными составляющими Галактики. По внешнему виду звездные скопления подразде­ляются на рассеянные и шаровые.

Рассеянное звездное скопление — это не имеющая правильной формы сравнительно неплотная группа звезд, содержащая от нескольких десятков до нескольких тысяч звезд. Ближайшие к нам рассеянные звездные

скопления находятся в созвездии Тельца. Это скопления Плеяды и Гиады. Сейчас известно около 1200 рассеянных звездных скоплений, все они концентрируются у галактической плоскости и, как другие объекты плоской составляющей Галактики, участвуют во вращении вокруг ее центра. Общее же число рассеянных скоплений в Галактике оценивается в 2 · 104.

Шаровые звездные скопления имеют сферическую или эллипсоидальную форму и насчитывают от десятков тысяч до миллионов звезд. Диаметры таких звездных скоплений колеблются в пределах от 20 до 100 пк. Пространственная концентрация звезд резко возрастает к центру скопления, достигая десятков тысяч в кубическом парсеке. Шаровые скопления концентрируются вокруг центра Галактики и образуют протяженное гало. Всего в Галактике открыто около 130 шаровых скоплений, а их общее число составляет около 500. Звездное население шаровых скоплений состоит из красных гигантов и сверхгигантов, там нет ярких массивных звезд. Шаровые скопления нашей Галактики — одни из старейших ее составляющих. Их возраст насчитывает от 10 до 15 млрд. лет. В шаровых скоплениях встречаются переменные пульсирующие звезды, что позволяет определять расстояние до скоплений.

Помимо звездных скоплений различают еще один тип группировок молодых звезд, называемых звездные ассоциации. Этот термин в 1947 г. ввел советский академик В. А. Амбарцумян для разреженных группировок горячих звезд высокой светимости спектральных классов О и В. Некоторые звезды в ассоциациях настолько молоды, что еще не сформировались полностью. По своим характеристикам звездные ассоциации похожи на большие, очень молодые рассеянные скопления, но с меньшей степенью концентрации звезд к центру. Размеры ассоциаций колеблются в пределах от 30 до 200 пк, а число звезд — до нескольких сотен. Возраст ассоциаций оценивается в несколько миллионов лет.

Звездные ассоциации были обнаружены и в других галактиках, где они распределяются вдоль спиральных ветвей. В некоторых галактиках обнаружены сверхассоциации— большие комплексы горячих гигантов и газовых туманностей. К настоящему времени около 40 подобных звездных комплексов обнаружено и в нашей Галактике. Характерный размер комплексов — около 600 пк, их интегральная абсолютная звездная величина составляет от -14m до -16 m, а масса — несколько миллионов масс Солнца.

Анализ собственных движений звезд привел к обнаружению движения Солнца среди звезд. Солнечная система движется в пространстве относительно звезд в направлении Веги. Та точка на небесной сфере (α = 270°, δ = +30°; созвездие Геркулеса), по направлению к которой движется Солнце (со скоростью 19,4 км/с по отношению к соседним звездам), называется апексом Солнца (от лат. apex— вершина). Вследствие собственных движений звезд с разными скоростями по истечении десятков тысяч лет вид созвездий меняется.

Изучение лучевых скоростей звезд в различных направлениях от Солнца позволило установить законы вращения Галактики. Способ для доказательства вращения Галактики был разработан в 1859 г. профессором Казанского университета М. А. Ковальским.

Исследования вращения Галактики позволили сделать следующие выводы:

1. Все звезды Галактики обращаются вокруг ее ядра по орбитам, близким к круговым.

2. Угловая скорость вращения убывает по мере удаления от центра.

3. Линейная скорость вращения сначала возрастает с удалением от центра Галактики, достигая максимума (около 250 км/с) на расстоянии Солнца, после чего очень медленно убывает.

4. Полный период обращения Солнца вокруг ядра Галактики составляет примерно 250 млн. лет (галактический год).

5. Звезды и скопления звезд сферической составляющей Галактики движутся по сильно вытянутым и наклоненным под разными углами к плоскости диска орбитам.

Как видим, движение звезд в Галактике сильно напоминает движение тел Солнечной системы.

 







Дата добавления: 2015-06-15; просмотров: 4389. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия