Галактика

Галактика обладает магнитным полем, её пронизывают частицы высоких энергий — космические лучи. Звёзды галактики образуют в пространстве сложную и достаточно правильную фигуру, которая выглядит как плоский диск с шарообразным утолщением в центре. 

Диаметр его составляет около 100 тысяч световых лет (1 световой год равен расстоянию, которое свет проходит за 1 год). Диск окружён сферической подсистемой звёзд (гало), протяжённость радиуса которой около 70 тысяч световых лет.

От центральной области к периферии диска отходят спиральные рукава, в которых преимущественно концентрируются наиболее яркие звёзды галактики. Солнечная система находится в галактике почти в плоскости симметрии диска, ближе к его краю, на расстоянии примерно двух третей радиуса от центра. Земной наблюдатель видит диск «с ребра», и огромное количество удалённых звёзд сливается для него в одну светящуюся полосу, образующую на ночном небе Млечный Путь (второе название галактики).

Масса галактики огромна и составляет примерно 3·1041 кг.

Галактика вращается так, что Солнце совершает один оборот вокруг центра за 220 млн лет.

Звёздный состав галактики весьма разнообразен. Отдельные группы звёзд отличаются друг от друга возрастом, химическим составом, пространственным положением и характеристиками вращения вокруг центра галактики.

В галактике выделяют три звёздные подсистемы, различающиеся указанными характеристиками: гало, тонкий диск, толстый диск.

Звёздную подсистему (гало) образуют самые старые звёзды с возрастом 13–15 млрд лет. Они содержат на 1,5–3 порядка меньше тяжёлых элементов, чем Солнце, и движутся по сильно вытянутым орбитам. Гало включает шаровые звёздные скопления — гравитационно связанные системы, состоящие из десятков тысяч звёзд.

Солнце относится к звёздному населению тонкого диска (его полутолщина не превышает 1 тыс. световых лет). Это звёзды не старше 9 млрд лет, среди них встречаются совсем молодые звёзды с возрастом в несколько млн лет, что свидетельствует о продолжении звёздообразования в галактике.

Химический состав звёзд тонкого диска близок к солнечному, и вращаются они вокруг центра галактики по орбитам, близким к круговым. К этой подсистеме относятся рассеянные звёздные скопления, включающие от сотен до нескольких тысяч звёзд, горячие звёзды, пульсары, источники рентгеновского и гамма-излучений, межзвёздные газ и пыль.

Звёздное население толстого диска (полутолщина диска — около 6 тыс. световых лет) является промежуточным по пространственному положению, но по возрасту (12–13 млрд лет) оно гораздо ближе к гало, чем к тонкому диску.

Современные представления о строении галактики начали формироваться в 1920–30-е гг. благодаря исследованиям американских астрономов Х.Шепли и Р.Трюмплера.

Наличие спиральных рукавов установлено в 1951 году американскими учёными У.Морганом, С.Шарплессом и Д.Остерброком.

Первые изображения центральной области галактики были получены в 1948 г. советскими учёными В.Б.Никоновым, А.А.Калиняком и В.И.Красовским в инфракрасных лучах.

В 1940-е гг.  немецкий астроном В.Г.Бааде и советские учёные Б.В.Кукаркин и П.П.Паренаго развили концепцию существования различных звёздных населений в галактике.

В Казанском университете изучение галактики началось в 1850-е гг.

В 1859 г. М.А.Ковальский впервые высказал идею галактического вращения и предложил метод определения движения Солнца в пространстве. Независимо от него метод был также предложен американским астрономом Д.Б.Эри (метод Ковальского–Эри). Лишь в 1920-е гг. идея галактического вращения получила наблюдательное подтверждение, и в 1927 г. вращение галактики окончательно доказал нидерландский астроном Я.Оорт.

Казанский учёный Ш.Т.Хабибуллин (1948 г., Астрономическая обсерватория имени В.П.Энгельгардта) исследовал распределение звёздной плотности в галактике в нескольких направлениях. Это положило начало циклу работ, выполненных в 1950–1980-е гг., в которых были уточнены форма и положение спиральных рукавов в галактике.

В 2000 г. в Казанской городской астрономической обсерватории получены наблюдательные свидетельства того, что звёздное население толстого диска такое же старое, как и население гало.

Марочник Л.С., Сучков А.А. Галактика. М., 1984;

Физика космоса: Маленькая энциклопедия. М., 1986.        

Автор – Л.И.Машонкина.