Реферат : Размеры и строение нашей галактики 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Реферат >> Математика


Размеры и строение нашей галактики




Размеры и строение нашей галактики

Основываясь на результатах своих подсчётов, Гершель предпринял попытку определить размеры Галактики. Он заключил, что наша звёздная система имеет конечные размеры и образует своего рода толстый диск: в плоскости Млечного Пути она простирается на расстояние не более 850 единиц, а в перпендикулярном направлении - на 200 единиц, если принять за единицу расстояние до Сириуса. По современной шкале расстояний это соответствует 7300 х 1700 световых лет.

Эта оценка в целом, верно, отражает структуру Млечного Пути, хотя она весьма неточна. Дело в том, что кроме звёзд в состав диска Галактики входят также многочисленные газопылевые облака, которые ослабляют свет удалённых звёзд. Первые исследователи Галактики не знали об этом поглощающем веществе и считали, что они видят все её звёзды.

Истинные размеры Галактики были установлены только в XX в. Оказалось, что она является значительно более плоским образованием, чем предполагали ранее. Диаметр галактического диска превышает 100 тыс. световых лет, а толщина - около 1000 световых лет. По внешнему виду Галактика напоминает чечевичное зерно с утолщением посередине.

Из-за того, что Солнечная система находится практически в плоскости Галактики, заполненной поглощающей материей, очень многие детали строения Млечного Пути скрыты от взгляда земного наблюдателя. Однако их можно изучать на примере других галактик, сходных с нашей. Так, в 40-е гг. XX столетия, наблюдая галактику М 31, больше известную как туманность Андромеды, немецкий астроном Вальтер Бааде (в те годы он работал в США) заметил, что плоский линза образный диск этой огромной галактики погружён в более разреженное звёздное облако сферической формы - гало. Поскольку туманность Андромеды очень похожа на нашу Галактику, Бааде предположил, что подобная структура имеется и у Млечного Пути. Звёзды галактического диска были названы населением I типа, а звёзды гало (или сферической составляющей) - населением II типа.

Как показывают современные исследования, два вида звёздного населения отличаются не только пространственным положением, но и характером движения, а также химическим составом. Эти особенности связаны в первую очередь с различным происхождением диска и сферической составляющей.

ГАЛО. Границы нашей Галактики определяются размерами гало. Радиус гало значительно больше размеров диска и по некоторым данным достигает нескольких сот тысяч световых лет. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. Состоит гало в основном из очень старых, неярких мало массивных звёзд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут включать в себя более миллиона звёзд. Возраст населения сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд. лет. Его обычно принимают за возраст самой Галактики.

Характерной особенностью звёзд гало является чрезвычайно малая доля в них тяжёлых химических элементов. Звёзды, образующие шаровые скопления, содержат металлов в сотни раз меньше, чем Солнце.

Звёзды сферической составляющей концентрируются к центру Галактики. Центральная, наиболее плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется балдж (в переводе с английского "утолщение").

Звёзды и звёздные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Из-за того, что вращение отдельных звёзд происходит почти беспорядочно (т. е. скорости соседних звёзд могут иметь самые различные направления), гало в целом вращается очень медленно.

ДИСК. По сравнению с гало диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения не одинакова на различных расстояниях от центра. Она быстро возрастает от нуля в центре до 200-240 км/с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько уменьшается, снова возрастает примерно до того же значения и далее остаётся почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска позволило оценить его массу. Оказалось, что она в 150 млрд. раз больше массы Солнца.

Население диска очень сильно отличается от населения гало. Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звёзды и звёздные скопления, возраст которых не превышает нескольких миллиардов лет. Они образуют так называемую плоскую составляющую. Среди них очень много ярких и горячих звёзд.

Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он распределён неравномерно, образуя многочисленные газовые облака - от гигантских неоднородных по структуре сверх облаков протяжённостью несколько тысяч световых лет до маленьких облачков размерами не больше парсека.

Основным химическим элементом в нашей Галактике является водород. Приблизительно на 1/4 она состоит из гелия. По сравнению с этими двумя элементами остальные присутствуют в очень небольших количествах. В среднем химический состав звёзд и газа в диске почти такой же, как у Солнца.

ЯДРО. Одной из самых интересных областей Галактики считается её центр, или ядро, расположенное в направлении созвездия Стрельца. Видимое излучение центральных областей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи. Поэтому его начали изучать только после создания приёмников инфракрасного и радиоизлучения, которое поглощается в меньшей степени.

Для центральных областей Галактики характерна сильная концентрация звёзд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержатся многие тысячи. Расстояния между звёздами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца. Если бы мы жили на планете около звезды, находящейся вблизи ядра Галактики, то на небе были бы видны десятки звёзд, по яркости сопоставимых с Луной, и многие тысячи более ярких, чем самые яркие звёзды нашего неба.

Помимо большого количества звёзд в центральной области Галактики наблюдается околоядерный газовый диск, состоящий преимущественно из молекулярного водорода. Его радиус превышает 1000 световых лет. Ближе к центру отмечаются области ионизованного водорода и многочисленные источники инфракрасного излучения, свидетельствующие о происходящем там звездообразовании. В самом центре Галактики предполагается существование массивного компактного объекта - чёрной дыры массой около миллиона масс Солнца. В центре находится также яркий радиоисточник Стрелец А, происхождение которого связывают с активностью ядра.

СПИРАЛЬНЫЕ ВЕТВИ. Одним из наиболее заметных образований в дисках галактик, подобных нашей, являются спиральные ветви (или рукава). Они и дали название этому типу объектов - спиральные галактики. Спиральная структура в нашей Галактике очень хорошо развита. Вдоль рукавов в основном сосредоточены самые молодые звёзды, многие рассеянные звёздные скопления и ассоциации, а также цепочки плотных облаков меж звёздного газа, в которых продолжают образовываться звёзды. В спиральных ветвях находится большое количество переменных и вспыхивающих звёзд, в них чаще всего наблюдаются взрывы некоторых типов сверхновых. В отличие от гало, где какие-либо проявления звёздной активности чрезвычайно редки, в ветвях продолжается бурная жизнь, связанная с непрерывным переходом вещества из межзвёздного пространства в звёзды и обратно. Галактическое магнитное поле, пронизывающее весь газовый диск, также сосредоточено главным образом в спиралях.

Спиральные рукава Млечного Пути в значительной степени скрыты от нас поглощающей материей. Подробное их исследование началось после появления радиотелескопов. Они позволили изучать структуру Галактики по наблюдениям радиоизлучения атомов межзвёздного водорода, концентрирующегося вдоль Длинных спиралей. По современным представлениям, спиральные Рукава связаны с волнами сжатия, распространяющимися по диску галактики. Проходя через области сжатия, вещество диска уплотняется, а образование звёзд из газа становится более интенсивным. Причины возникновения в дисках спиральных галактик такой своеобразной волновой структуры не вполне ясны. Над этой проблемой работают многие астрофизики.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.astro-azbuka.info

Похожие работы:

  • Происхождение галактик и звёзд. Строение нашей Галактики. Эволюция звёзд

    Доклад >> Математика
    Происхождение галактик и звёзд. Строение нашей Галактики. Эволюция звёзд. Синтез химических ... что позволяет оценить размеры квазара. Они превышают размеры одного светового года ... тел, весьма различных по размерам и физическому строению. В эту группу входят: ...
  • Наша галактика

    Реферат >> Астрономия
    ... ). Далее будет рассмотрена история изучения и строение нашей Галактики. ОТКРЫТИЕ ГАЛАКТИКИ 3вездная астрономия, т.е. раздел астрономии ... центра. Хотя в этой работе действительные размеры нашей звездной системы уменьшены по крайней ...
  • Строение галактики

    Реферат >> Математика
    ... вслед за Гершелем исследованием строения нашей звездной системы- Галактики занимались известные астрономы- В. Струве ... расстояниях от нас и сравнимыми по строению и размерам с нашей Галактикой. Выяснилось, что существует множество других ...
  • Последние наблюдения процессов образования планет в нашей галактике

    Реферат >> Математика
    ... имело форму, аналогичную форме строения нашей Галактике, поэтому планетарные массы уменьшались ... структуру планет-гигантов с текущими размерами планет земной группы, то ... по ранжиру в сторону уменьшения размеров гиперболически. Сила внутреннего давления в ...
  • Размеры и структура нашей Галактики

    Реферат >> Авиация и космонавтика
    ... практически в плоскости Галактики, заполненной поглощаю­щей материей, очень многие детали строения Млечного Пути ... . ГАЛО. Границы нашей Галактики определяются размерами гало. Ра­диус гало значительно больше разме­ров диска и по ...
  • Мир Галактик (Галактики и звездные системы)

    Реферат >> Астрономия
    ... расстояниях от нас и сравнимыми по строению и размерам с нашей Галактикой. Выяснилось, что существует множество других ...
  • Галактики

    Реферат >> Авиация и космонавтика
    ... к звездам. 4. Состав Галактики Нашу галактику называют просто Галактикой. Она имеет средние размеры и состоит примерно из ... детальных исследований, строение галактики схоже со строением большой галактики в созвездии Андромеды, галактики в созвездии Волос ...
  • Строение вселенной, эволюция вселенной

    Реферат >> Математика
    ... смотреть на нее сбоку. Размеры Галактики были намечены по расположению ... ядра и диска Галактики сферическую систему. Масса нашей галактики оценивается сейчас разными ... Наука” 1976 П.П. Паренаго “Новейшие данные о строении Вселенной”, М. “Правда” 1948 г. Большая ...
  • Строение, происхождение и эволюция галактик и звезд

    Реферат >> Математика
    ... из холодных твердых тел и частиц. Строение, происхождение и эволюция Вселенной с точки ... смотреть на нее сбоку. Размеры Галактики были замечены по расположению звезд ... ядра и диска Галактики сферическую систему. Масса нашей галактики оценивается сейчас разными ...
  • Другие звездные системы - галактики

    Реферат >> Астрономия
    ... систем, подобных по своему строению нашей Галактике. Это другие галактики; они также состоят из ... части имеют спиральное строение. По размерам она больше нашей Галактики. Рис. 5. Галактика Андромеда Галактика Андромеда — один ...