У наше століття, освітлений сотнями електричних вогнів, жителі міста не мають можливості побачити Чумацький Шлях. Це явище, яке виникає на нашому небосхилі тільки в певний період року, спостерігають лише далеко від великих населених пунктів. В наших широтах особливо гарно воно в серпні. В останній місяць літа Чумацький Шлях підноситься над Землею у вигляді гігантської небесної арки. Ця слабка, розмита смужка світла щільніше і яскравіше виглядає в напрямку Скорпіона і Стрільця, а блідіше і рассеяннее - біля сузір'їв Андромеда і Персея.

Зоряна загадка

Чумацький Шлях – це незвичайне явище, таємниця якого не відкривалася людям впродовж цілої низки століть. В легендах і міфах багатьох народів його називали по-різному. Дивне світіння було таємничим Зоряним Мостом, ведучим в райські кущі, Дорогий Богів і чарівною Небесною Річкою, несучої божественне молоко. При цьому всі народи вважали, що Чумацький Шлях - це щось священне. Сяйву поклонялися. На його честь будувалися навіть храми. Мало кому відомо і те, що наша новорічна ялинка є відлунням культів людей, що жили в колишні часи. Адже в давнину вважали, що Чумацький Шлях - це вісь Всесвіту або Світове Дерево, на гілках якого зріють зірки. Саме тому на початку річного циклу й наряджали ялинку. Земне дерево було наслідуванням вічно плодоносящему дереву небесного. Такий ритуал давав надію на прихильність богів і хороший урожай. Настільки велике було значення Чумацького Шляху для наших предків.

Наукові припущення

Що ж таке Чумацький Шлях? Історія відкриття даного явища налічує майже 2000 років. Ще Платон називав цю смужку світла швом, сполучною небесні півкулі. На противагу цьому Анаксагор і Демоксид стверджували, що Чумацький Шлях (це який колір, ми розглянемо) - своєрідна підсвічування зірок. Вона і є прикрасою нічного неба. Аристотель пояснював, що Чумацький Шлях - це особливе сяйво в повітрі нашої планети світяться навколомісячних парів.


Було й безліч інших припущень. Так, римлянин Марк Манілій говорив про те, що Чумацький Шлях – це сузір'я з невеликих небесних світил. Саме він і був найбільш близький до істини, але підтвердити свої припущення в ті часи, коли за небом спостерігали лише неозброєним оком, він не міг. Всі давні дослідники вважали, що Чумацький Шлях – це частина сонячної системи.

Відкриття Галілея

Свою таємницю Чумацький Шлях відкрив тільки в 1610 р. Саме тоді був винайдений перший телескоп, який і використовував Галілео Галілей. Знаменитий учений побачив у прилад, що Чумацький Шлях - це справжнє скупчення зірок, які при розгляді неозброєним оком зливалися в суцільну слабо мерехтливу смугу. Галілею навіть вдалося пояснити неоднорідність будови даної смуги. Воно було викликане наявністю в небесне явище не тільки зоряних скупчень. Присутні там і темні хмари. Комбінація цих двох елементів і створює дивовижний образ нічного явища.

Відкриття Вільяма Гершеля

Вивчення Чумацького Шляху тривало і в 18-му ст. В цей період його самим активним дослідником був Вільям Гершель. Відомий композитор і музикант займався виготовленням телескопів і вивчав науку про зорі. Найважливішим відкриттям Гершеля став Великий План Всесвіту. Цей учений спостерігав планети в телескоп і виробляв їх підрахунок на різних ділянках неба. Дослідження дозволили зробити висновок про те, що Чумацький Шлях – це своєрідний зоряний острів, в якому розташоване і наше Сонце. Гершель навіть намалював схематичний план свого відкриття. На малюнку зоряна система була зображена у вигляді жорна і мала витягнуту неправильну форму. Сонце при цьому знаходилося всередині цього кільця, що оточував наш світ. Саме так уявляли нашу Галактику всі вчені аж до початку минулого століття.
Тільки в 1920-х роках побачила світ робота Якобуса Каптейна, в якій Чумацький Шлях описувався найбільш докладно. При цьому автором була дана схема зоряного острова, максимально схожа на ту, яка відома нам нині. Сьогодні ми знаємо, що Чумацький Шлях – це Галактика, в складі якої перебуває Сонячна система, Земля та ті окремі зірки, які видно людині неозброєним оком.

Будова галактик

З розвитком науки астрономічні телескопи ставали потужніше і потужніше. При цьому все ясніше було будова спостережуваних галактик. Виявилося, що вони не схожі один на одного. Були серед них неправильні. Їх структура не мала симетрії. Також спостерігалися еліптичні галактики і спіральні. До якого ж цих типів відноситься Чумацький Шлях? Це наша Галактика, і, перебуваючи всередині, визначити її будова дуже складно. Однак вчені знайшли відповідь і на це питання. Тепер нам відомо, що таке Чумацький Шлях. Визначення його було дано дослідниками, встановили, що це диск, що має внутрішнє ядро.

Загальна характеристика

Чумацький Шлях відноситься до галактик спірального типу. При цьому він має перемичку в вигляді величезної зоряної системи, пов'язаної між собою гравітаційними силами. Вважається, що Чумацький Шлях існує вже більше тринадцяти мільярдів років. Це період, протягом якого в цій Галактиці утворилося близько 400 млрд сузір'їв і зірок, понад тисячі величезних за своїми розмірами газових туманностей, скупчень і хмар.
Форма Чумацького Шляху добре видно на карті Всесвіту. При її розгляді стає зрозуміло, що це скупчення зірок представляє собою диск, діаметр якого дорівнює 100 тис. світлових років (один такий світловий рік становить десять трильйонів кілометрів). Товщина зоряного скупчення - 15 тис., а глибина - близько 8 тис. світлових років. Скільки важить Чумацький Шлях? Це визначення його маси - досить складне завдання) підрахувати не представляється можливим. Складності викликає визначення маси темної матерії, яка не вступає у взаємодію з електромагнітним випромінюванням. Ось чому астрономи остаточно не можуть відповісти на дане питання. Але існують грубі підрахунки, згідно з якими, вага Галактики знаходиться в межах від 500 до 3000 млрд мас Сонця. Чумацький Шлях подібний усім небесним тілам. Він робить оберти навколо своєї осі, переміщаючись у Всесвіті. Астрономи указують на нерівномірний, навіть хаотичне пересування нашої Галактики. Це пояснюється тим, що кожна з вхідних в її склад зоряних систем і туманностей має свою, відмінну від інших швидкість, а також різні форми і види орбіт. З яких ланок складається Чумацький Шлях? Це ядро і перемички, диск і спіральні рукави, а також корона. Розглянемо їх докладніше.

Ядро

Ця частина Чумацького Шляху розташована в сузір'ї Стрільця. В ядрі знаходиться джерело нетеплового випромінювання, що має температуру близько десяти мільйонів градусів. У центрі даної частини Чумацького Шляху знаходиться ущільнення, зване "балджем". Це ціла низка старих зірок, яка рухається по витягнутій орбіті. У більшої частини цих небесних тіл життєвий цикл вже підходить до кінця. У центральній частині ядра Чумацького Шляху розташована надмасивна чорна діра. Ця ділянка космічного простору, вага якого дорівнює масі трьох мільйонів сонць, має найпотужнішу гравітацію. Навколо нього обертається ще одна чорна діра, тільки меншого розміру. Така система створює настільки сильне гравітаційне поле, що знаходяться неподалік сузір'я і зірки здійснюють рух з вельми незвичайним траєкторіях. У центру Чумацького Шляху є й інші особливості. Так, для нього характерно велике скупчення зірок. Причому відстань між ними в сотні разів менше, ніж те, яке спостерігається на периферії освіти. Цікаво й те, що, спостерігаючи ядра інших галактик, астрономи відзначають їх яскраве сяйво. Але чому його не видно в Чумацькому Шляху? Деякі дослідники висловлювали навіть припущення про відсутність в нашій Галактиці ядра. Однак було визначено, що в спіральних туманностях існують темні прошарку, які є міжзоряними скупченнями пилу і газу. Є вони і в Чумацькому Шляху. Ці величезних розмірів темні хмари і не дають земному спостерігачеві побачити сяйво ядра. Якщо б таке утворення не заважало землянам, то ми могли б спостерігати ядро у вигляді сяючого еліпсоїда, розмір якого перевищував би діаметр ста лун. Відповісти на це питання людям допомогли сучасні телескопи, які здатні працювати в особливих діапазонах електромагнітного спектра випромінювань. За допомогою цієї сучасної техніки, яка змогла обійти пиловий щит, вченим вдалося побачити ядро Чумацького Шляху.

Перемичка

Даний елемент Чумацького Шляху перетинає його центральний ділянку і має розмір в 27 тис. світлових років. Складається перемичка з 22 млн червоних зірок, що володіють значним віком. Навколо цього утворення знаходиться газове кільце, в складі якого міститься великий відсоток молекулярного кисню. Все це говорить про те, що перемичка Чумацького Шляху є ділянкою, на якому в найбільшій кількості утворюються зірки.

Диск

Цю форму має сам Чумацький Шлях, який знаходиться в постійному обертальному русі. Цікаво, що швидкість цього процесу залежить від відстані того чи іншого ділянки від ядра. Так, в самому центрі вона дорівнює нулю. На відстані від ядра у дві тисячі світлових років швидкість обертання становить 250 кілометрів на годину. Зовнішню сторону Чумацького Шляху оточує шар атомарного водню. Його товщина становить 15 тисячі світлових років. На околиці Галактики астрономи виявили присутність щільних скупчень газу, що володіють температурою 10 тис. градусів. Товщина таких утворень становить кілька тисяч світлових років.

П'ять спіральних рукавів

Це ще одні складові частини Чумацького Шляху, що знаходяться безпосередньо за газовим кільцем. Спіральні рукави перетинають сузір'я Лебедя і Персея, Оріона і Стрільця, а також Центавра. Дані освіти нерівномірно наповнені молекулярним газом. Такий склад вносить похибки в правила обертання Галактики.
Спіральні рукави виходять безпосередньо з ядра зоряного острова. Їх-то ми і спостерігаємо неозброєним оком, називаючи світлу смугу Чумацьким Шляхом. Спіральні гілки проектуються один на одного, що ускладнює розуміння їх пристрою. Вчені припускають, що подібні рукава утворилися із-за присутності в Чумацькому Шляху гігантських хвиль розрідження й ущільнення міжзоряного газу, які переміщуються від ядра до галактичного диска.

Корона

Чумацький Шлях має сферичне гало. Це і є його корона. Дане утворення складається з окремих скупчень зірок і сузір'їв. Причому розміри сферичного гало такі, що воно виходить за межі Галактики на 50 світлових років. У складі корони Чумацького Шляху знаходяться, як правило, маломасивні і старі зірки, а також карликові галактики і скупчення гарячого газу. Всі ці складові роблять рух по витягнутих орбітах навколо ядра, здійснюючи безладне обертання. Існує гіпотеза, згідно з якою, виникнення корони стало наслідком поглинання Чумацьким Шляхом невеликих галактик. За даними астрономів, вік гало складає близько дванадцяти мільярдів років.

Розташування зірок

На нічному безхмарному небі Чумацький Шлях видно з будь-якої точки нашої планети. Однак погляду людини доступна тільки частину Галактики, яка являє собою систему зірок, що знаходяться всередині рукава Оріона. Що таке Чумацький Шлях? Визначення в просторі всіх його частин стає найбільш зрозумілим, якщо розглядати зоряну карту. В такому разі стає ясно, що Сонце, освітлює Землю, розташовується практично на диску. Це майже край Галактики, де відстань від ядра одно 26-28 тис. світлових років. Рухаючись зі швидкістю 240 кілометрів на годину, Світило витрачає на один оберт навколо ядра 200 мільйонів років, так що за весь час свого існування воно помандрувало за диску, обігнувши ядро, всього тридцять разів. Наша планета знаходиться в так званому коротационном колі. Це таке місце, в якому швидкість обертання рукавів і зірок ідентичні. Для даного кола характерний підвищений рівень радіації. Саме тому життя, як вважають вчені, могла виникнути тільки на тій планеті, біля якої знаходиться невелика кількість зірок. Такою планетою і була наша Земля. Вона знаходиться на периферії Галактики, в самому спокійному її місці. Саме тому на нашій планеті протягом кількох мільярдів років не було глобальних катаклізмів, які часто відбуваються у Всесвіті.

Прогноз на майбутнє

Вчені припускають, що надалі дуже ймовірні зіткнення між Чумацьким Шляхом і іншими галактиками, найбільшою з яких є галактика Андромеди. Але в той же час конкретно говорити про що-небудь не представляється можливим. Для цього потрібні знання про величину поперечних швидкостей позагалактичних об'єктів, які для сучасних дослідників поки недоступні. У вересні 2014 р. в ЗМІ була опублікована одна з моделей розвитку подій. Згідно з нею, пройде чотири мільярди років, і Чумацький Шлях поглине Магелланови хмари (Велике і Мале), а ще через мільярд років він сам стане частиною Туманності Андромеди.