Млечный Путь — это галактика. Именно в ней находится Солнце и все планеты Солнечной системы. Вместе с несколькими сотнями миллионов других звёзд.
Млечный Путь можно представить как диск толщиной около 3000 и диаметром около 180 000 световых лет. Но, конечно, это лишь очень грубое приближение. В реальности все намного сложнее.
На самом деле сложно разобраться, как именно выглядит наш Млечный Путь. И это кажется странным. Ведь это наша родная галактика! Разве мы не должны знать о ней лучше, чем о других галактиках? Ведь они находятся за миллионы световых лет от нас!
Как правило так оно и есть. Однако дело тут вот в чём: также, как трудно различить, например, форму леса, находясь посреди него, также трудно понять форму Млечного Пути, находясь внутри него. Но, конечно, астрономы со временем многое о нем узнали.
Спиральные рукава
Они установили, что наш Млечный Путь является так называемой «спиральной галактикой с перемычкой». Это означает, что её можно условно разбить на три основные компоненты. В центре подобной галактики находится «выпуклость». Это сферическая область диаметром около 16 000 световых лет. В ней большое количество звёзд находится очень близко друг к другу. В этой центральной области находится «перемычка» — довольно прямая полоса ярких звёзд. От концов этой перемычки отходят спиральные рукава, лежащие в галактическом диске, окружающие выпуклость и перемычку.
Давайте подробнее рассмотрим эти спиральные рукава.
То, что у Млечного Пути есть спиральные рукава, стало известно не так давно. Поскольку о том, что вообще существует такая вещь, как галактики, астрономы узнали лишь в 20-х годах прошлого века!
Американский астроном Эдвин Хаббл и его коллеги наблюдали «туманность Андромеды». И обнаружили, что это совсем не туманность. А очень далёкое и большое скопление, состоящее из звёзд! И оно только кажется похожим на туманное облако в небе.
Это открытие дало учёным возможность понять, что наш Млечный Путь тоже должен быть такой же галактикой. «Звёздным островом», плывущим посреди Вселенной. В которой таких звёздных островов полным-полно.
По мере того, как телескопы становились все лучше, астрономы наблюдали в космосе все больше далёких галактик. Они имели самые всевозможные формы. И многие из них были спиральными галактиками. Однако то, как выглядит со стороны Млечный Путь, было совершенно неизвестно.
Открытие
До 26 декабря 1951 года. Американский астроном Уильям Морган выступал на конференции Американского астрономического общества в Кливленде. По окончании 15-минутного выступления зал не только зааплодировал. Но даже затопал ногами! Так проявилась очень восторженная и совершенно необычная для научной конференции реакция.
Морган представил результаты наблюдений, которые он провёл со своими коллегами Дональдом Остерброком и Стюартом Шарплессом. Астрономы наблюдали множество больших ярких горячих звёзд и измеряли их положение и расстояние до них. Такие звезды особенно часто встречаются в спиральных рукавах галактик. И учёные вдруг обнаружили, что подобные звезды Млечного Пути тоже образуют структуры, похожие на спиральные рукава!
Сегодня наука знает об этих рукавах намного больше. Оказалось, что спиральные рукава галактики — это не жёсткие структуры, подобные спицам велосипеда. Они не вращаются вокруг центра галактики. А являются местами, где образуются особенно яркие и горячие звезды. Которые, соответственно, очень ярко сияют. Между спиральными рукавами тоже есть звезды, но они тусклее. Звезды, образующиеся в спиральных рукавах, со временем удаляются оттуда. И «теряются» где-то в галактическом диске. Но в спиральных рукавах снова и снова образуются новые звезды, которые снова начинают ярко светить.
Какие они?
Науке стало известно, что у Млечного Пути есть спиральные рукава, в середине 20 века. Это мы выяснили. Но какие они? Это два основных спиральных рукава и несколько рукавов поменьше. Два основных рукава называются «Рукав Персея» и «Рукав Центавра». Рукав Персея назван так потому, что его звезды особенно хорошо видны с Земли в созвездии Персея. Однако, конечно, на самом деле рукав проходит через весь Млечный Путь. Он исходит прямо с одного конца перемычки в галактическом центре. И, проходя по спирали через диск, приближается к области, где находится Солнечная система. Минимальное расстояние от Солнца до Рукава Персея составляет всего 6350 световых лет. И это делает его ближайшим к нам главным спиральным рукавом Млечного Пути.
Рукав Центавра является вторым крупным спиральным рукавом Млечного Пути. Он исходит из другого конца галактической перемычки. Между рукавами Персея и Центавра есть несколько меньших рукавов. Например, Рукав Ориона, в котором находится наша Солнечная система. Рукав Ориона имеет длину от 10 000 до 20 000 и ширину 2000 световых лет. Солнце находится у внутреннего края рукава. То есть на стороне рукава, расположенной ближе к галактическому центру. Там, где мы сейчас находимся, в руке Ориона есть небольшая дырочка. Это область со сравнительно небольшим количеством межзвёздного газа. Эта область называется «местным пузырём». Считается, что в прошлом он был создан некоторыми взрывами сверхновых.
Есть ещё рукав Стрельца, ещё один небольшой спиральный рукав. Рукав Ориона находится точно между рукавом Персея и рукой Стрельца. Так что этот спиральный рукав является другим нашим соседом по спиральному рукаву в Млечном Пути. Рукав Наугольника находится ещё дальше от нас. И с нашей точки зрения является самым внутренним спиральным рукавом.
Если бы мы двигались по прямой линии к галактическому центру, то сначала пересекли бы рукав Стрельца. Затем рукав Центавра. А затем рукав Наугольника. На обратном пути мы встретим рукав Персея, а затем, возможно, снова рукав Наугольника, уже обернувший Млечный Путь. Или, может быть, это будет какой-то другой рукав, который не имеет ничего общего с рукавом Наугольника. На самом деле там все сложно.
Сложная картина
К сожалению, у астрономов до сих пор нет исчерпывающей картины распределения всех звёзд Млечного Пути. Поскольку их несколько сотен миллиардов. И нужно определить их точную яркость, положение и расстояние до каждой из них. Только эти данные позволят получить возможность нарисовать карту нашей Галактики, которая покажет все спиральные рукава и связи, которые в ней существуют. Это не просто сложно. Это почти невозможно!
Даже GAIA, революционный космический телескоп для изучения звёзд, в ходе своей работы смог увидеть только около миллиарда звёзд. Это намного больше, чем астрономы знали до сих пор. Но все же это лишь небольшая часть всех звёзд Млечного Пути. Оценка этих данных, безусловно, даст астрономам много информации о структуре нашей Галактики. И, может быть, позволит ответить на некоторые старые вопросы. Например, такие: соединён ли рукав Ориона с рукавом Персея? Или он просто ответвляется от него? Является ли рукав Ориона связью между рукавом Персея и рукавом Стрельца? Или он просто лежит между ними?
Нам ещё многое предстоит открыть. Да, Млечный Путь является нашим космическим домом. Но даже дома можно узнать для себя много нового, если внимательно присмотреться…