Млечный путь

Одним из бесчисленных «звездных островов» является галактика Млечный Путь (от греч. γάλακτος — молочный, млечный) — грандиозное скопление звезд, видимое на небе как светлая туманная полоса.

По форме Галактика напоминает компакт-диск с утолщением посередине. Его диаметр превышает 100 тыс. св. лет, а толщина составляет примерно 1000 св. лет.. Солнечная система находится практически в плоскости Галактики, заполнен ной поглощающей материей, поэтому многие детали строения Млечного Пути скрыты от взгляда земного наблюдателя. Плоский линзообразный галактический диск погружен в более разреженное звездное облако сферической формы — гало. Звезды диска и гало отличаются не только пространственным положением, но и характером движения, и химическим составом, что связано в первую очередь с различиями в их происхождении

Границы Галактики определяются размерами гало. Его радиус значительно больше размеров диска и по некоторым данным достигает нескольких сотен тысяч световых лет.

Состоит гало в основном из очень старых неярких маломассивных звезд. Возраст населения сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд лет. Его обычно принимают за возраст самой Галактики. Характерной особенностью звезд гало является чрезвычайно малая доля в них тяжелых химических элементов — в сотни раз меньше, чем в Солнце. Это неудивительно: они родились в ту эпоху, когда синтез тяжелых элементов во Вселенной только начинался. Звезды и звездные скопления гало очень медленно движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам.

По сравнению с гало диск вращается значительно быстрее. Скорость его вращения не одинакова на различных расстояниях от центра. Изучение особенностей вращения диска позволило оценить его массу. Оказалось, что она равна примерно 200 млрд масс Солнца. Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звезды и звездные скопления, возраст которых не превышает нескольких миллиардов лет. Они образуют так называемую плоскую составляющую. Среди них очень много ярких и горячих звезд. В диске Галактики имеется газ, который также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он распределен неравномерно, образуя многочисленные газовые облака — от гигантских облаков протяженностью в сотни световых лет до маленьких облачков размерами не больше десятой доли парсека. Основным химическим элементом в Галактике является водород. Кроме того, приблизительно на 1/4 по массе она состоит из гелия. По сравнению с этими двумя элементами остальные присутствуют в очень небольших количествах. В среднем химический состав звезд и газа в диске, в отличие от гало, почти такой же, как у Солнца.

В центральной области Галактики наблюдается околоядерный газовый диск радиусом больше 1000 св. лет, состоящий преимущественно из молекулярного водорода, а в самом центре предполагается существование массивного компактного объекта — черной дыры массой в 4 млн масс Солнца. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. В нем расположен мощный радиоисточник Стрелец А.

Согласно современным представлениям, Солнце находится посередине между центром и краем диска. Оно удалено от центра на расстояние примерно 27 тыс. св. лет, а скорость движения нашего светила по орбите вместе с соседними звездами составляет 220–240 км/с. Один оборот совершается примерно за 220 млн лет. Солнечная система погружена в гигантскую пустоту (каверну) в межзвездной среде, заполненную очень горячим и разреженным газом с температурой около миллиона градусов и плотностью около 1 частицы в дм3 . Ее поперечник — сотни световых лет.

Спиральные рукава

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 нашей Галактики очень хорошо развита. Вдоль рукавов в основном сосредоточены самые молодые звезды, многие рассеянные звездные скопления и ассоциации, а также цепочки плотных облаков межзвездного газа, в которых продолжают образовываться звезды. В спиральных ветвях находится большое количество переменных и вспыхивающих звезд, в них чаще всего наблюдаются взрывы некоторых типов сверхновых.

В отличие от гало, где какие-либо проявления звездной активности чрезвычайно редки, в ветвях продолжается бурная жизнь, связанная с непрерывным переходом вещества из межзвездного пространства в звезды 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. По современным представлениям, они связаны с волнами сжатия, распространяющимися по диску галактики. Проходя через области сжатия, вещество диска уплотняется, а образование звезд из газа становится более интенсивным. Причины возникновения в дисках спиральных галактик такой своеобразной волновой структуры не вполне ясны.