Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Астрономия / Научные работы / Научно практическая конференция "наша галактика"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Астрономия

Научно практическая конференция "наша галактика"

библиотека
материалов


Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа «Центр образования» пос. Варламово

Раменский филиал





Областная научная конференция школьников

В Самарской области в 2015/2016 учебном году

СЕКЦИЯ: АСТРОНОМИЯ



Школьный этап

НАША ГАЛАКТИКА



Выполнил: ученик 8 класса

Нефедов Дмитрий Петрович



Научный руководитель:

Староверова Екатерина Александровна







Самара, 2016

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

Глава 1: Анализ и описание «Млечного пути»…………..……………………...7

Глава 2: Строение и состав «Млечного пути»…………………………………13

Выводы…………………………………………………………………………...21

Заключение ……………………………………………………….…………….. 24

Список литературы…………………………………………………………….. 25





























Введение

Описание проблемы

Тема моей работы одна из самых загадочных тайн нашей Галактики – Млечный путь. Что же такое Млечный Путь, почему он светится, и светится неоднородно, то льется по широкому руслу, то вдруг разделяется на два рукава? В своей работе я хочу разобраться с этими и другими вопросами, рассмотреть гипотезы разных ученых, народные мифы и легенды. Узнать научное обоснование этого явления. Понять, почему Млечный путь виден только в определенное время года и в местах удаленных от города.

Изучив все это, я думаю, можно будет с уверенностью сказать, что Млечный Путь, это не то о чем поют в известной детской песни: «Там далеко, далеко… Кто-то пролил молоко. И получилась лунная дорога».

Тайна Млечного Пути не давала людям покоя на протяжении долгих веков. В мифах и легендах многих народов мира его называли Дорогой Богов, таинственным Звездным Мостом, ведущим в райские кущи, волшебной Небесной Рекой, наполненной божественным молоком. Полагают, что именно он имелся в виду, когда старинные русские сказки говорили о молочной речке с кисельными берегами. А жители древней Эллады звали его Galaxias kuklos, что означает «молочный круг». Отсюда и происходит привычное сегодня слово Галактика.

Осознать связь Млечного Пути, перекинувшегося через ночной небосвод, с понятием "наш дом" довольно трудно. В век, горящий электрическими огнями, Млечный Путь для жителей городов практически недоступен. Увидеть его можно только вдали от городских огней, причем в определенное время года. Особенно красив в наших широтах он бывает в августе, когда проходит через область зенита.

Актуальность проблемы XX век — век рождения современной космологии. Космология - наука о происхождении вселенной. Она возникает в начале века и по мере развития вбирает в себя все новейшие достижения, такие как технологии постройки больших телескопов.

Цель: Понять что такое Млечный путь, почему он светиться и где лучше его видно. Понять ее устройство и состав. А так же иметь возможность, более доступным языком рассказать об изученном своим одноклассникам или младшим ученикам.

Объектом исследования выбрана спиральная галактика «Млечный путь», так как в ее состав входит Солнечная система и планета Земля.

Гипотеза строения Млечного пути такова, между центром галактики и спиральными рукавами расположено «газовое кольцо», состоящее из миллиардов космических масс газов и пыли, являющееся местом образования звезд. Эта область сильно излучает по радио диапазонам, а изучения в сою очередь проводились по газовым облакам, их измерения и точная конфигурация крайне не точны. Поэтому мнения ученых разошлись некоторые считают, что наша галактика это кольцо, а другие что это спираль.

Существует специальный раздел астрофизики изучающий движение звезд в «Млечном пути», он называется - звездная кинематика.

Задачи: Изучить различные гипотезы. Ознакомиться с научным обоснованием. Провести наблюдения за звёздами.

Методы исследования «Млечного Пути» - в первую очередь это фотографии, схемы и рисунки галактики их анализ, конечно можно использовать телескоп, но в век мобильных технологий подойдет даже смартфон , с известным приложением Sky Maps+. Эти программы превращают экран телефона в окно, где видны звёзды, фигуры созвездий, планеты и другие светила. С помощью имеющегося в устройстве гироскопа и компаса оно "понимает", как проходит линия горизонта, каков азимут наблюдения. По углу наклона смартфона программа ориентируется на определённую высоту светил над горизонтом. Время наблюдения известно, а работающие службы геолокации передают координаты места наблюдения в программу - тем самым на экране нам предлагается картинка звёздного неба, очень точно совпадающая с тем, что мы видим над головой. Примечательно, что местонахождение может быть выбрано и самостоятельно.

Теоретическая и практическая значимость

Можно ответить на следующие вопросы какие созвездия в данный момент находятся на севере/юге над горизонтом? Какие созвездия взошли, а какие зайдут в ближайшее время? Какие созвездия можно наблюдать сейчас в зените? Какие созвездия наблюдать невозможно из-за их нахождения в надире? Какая сейчас Луна - убывающая или растущая? Так же появится возможность знать и представлять как устроена вселенная, а так же поделиться своими знаниями в будущем с друзьями и одноклассниками. Основной практической значимостью, для себя лично могу выделить то, что всегда метал стать космонавтом и увидеть все о чем я знаю своими глазами.























Глава 1

Анализ Солнечной системы показал, что она погружена в огромную звездную систему - Галактику, насчитывающую сотни миллиардов звезд самой разной светимости и цвета.

Народные мифы и легенды. Различные гипотезы.

Тайна Млечного Пути не давала людям покоя на протяжении долгих веков. В мифах и легендах многих народов мира его называли Дорогой Богов, таинственным Звездным Мостом, ведущим в райские кущи, волшебной Небесной Рекой, наполненной божественным молоком. Полагают, что именно он имелся в виду, когда старинные русские сказки говорили о молочной речке с кисельными берегами. А жители древней Эллады звали его Galaxias kuklos, что означает «молочный круг».

Млечный Путь, как и все, что можно увидеть на небе, считался священным. Ему поклонялись, в честь него строили храмы. Между прочим, мало кто знает, что елка, которую мы украшаем на Новый год, есть не что иное, как отголосок тех древних культов, когда Млечный Путь представлялся нашим предкам осью Вселенной, Мировым Древом, на невидимых ветвях которого зреют плоды звезд. Именно на Новый год Млечный Путь «стоит» вертикально, словно поднимающийся из-за горизонта ствол. Вот почему в подражание древу небесному, вечно плодоносящему, в начале нового годового цикла наряжали дерево земное. Верили, что это давало надежду на будущий урожай и благосклонность богов.

Научной истории вопроса Млечного пути можно насчитать как минимум 2 000 лет. Так, Платон называл Млечный Путь швом, соединяющим небесные полушария, Демокрит и Анаксагор говорили, что его подсвечивают звезды, а Аристотель объяснял его светящимися парами, располагающимися под Луной. Было и другое предположение, высказанное римским поэтом Марком Манилием: возможно, Млечный Путь - это сливающееся сияние маленьких звезд. Как недалек был он от истины. Но подтвердить ее, наблюдая за звездами невооруженным глазом, было невозможно.



Научные обоснования.

Тайна Млечного Пути приоткрылась только в 1610 году, когда знаменитый Галилео Галилей навел на него свой первый телескоп, в который увидел «необъятное скопище звезд», для невооруженного глаза сливающихся в сплошную белую полосу. Галилей был поражен, он понял, что неоднородность, даже клочковатость строения белой полосы объясняется тем, что она состоит из множества звездных скоплений и темных облаков. Их комбинация и создает неповторимый образ Млечного Пути.

Однако почему неяркие звезды концентрируются в узкую полосу, понять на тот момент было невозможно.

Еще одним исследователем Млечного Пути стал в XVIII веке Вильям Гершель. Будучи музыкантом и композитором, он занимался наукой о звездах и изготовлением телескопов. Одно из самых важных открытий, как его называл сам Гершель, был Великий План Вселенной. Метод, который он применил, оказался простым подсчетом звезд в поле зрения телескопа. И естественно, в разных частях неба обнаружилось разное количество звезд. На основе этих наблюдений Гершель сделал вывод о форме Млечного Пути уже как о звездном острове во Вселенной, которому принадлежит и Солнце. Он даже нарисовал схематический рисунок, из которого видно, что наша звездная система имеет неправильную вытянутую форму и напоминает гигантский жернов. Ну, а поскольку этот жернов окружает наш мир кольцом, то, следовательно, Солнце находится внутри него и расположено где-то вблизи центральной части. Это представление дожило в умах ученых почти до середины прошлого века.

На основании выводов Гершеля и его последователей получалось, что Солнце имеет в Галактике, называемой Млечным Путем, особое центральное положение. Такая структура была чем-то похожа на геоцентрическую систему мира, принятую до эпохи Коперника, с той лишь разницей, что раньше центром Вселенной считалась Земля, а теперь Солнце.

И все же, оставалось непонятным, есть ли за пределами звездного острова, иначе - нашей Галактики, другие звезды? Телескопы Гершеля позволили приблизиться к разгадке и этой тайны. Ученый обнаружил на небе множество слабых туманных светящихся пятен и исследовал наиболее яркие из них. Увидев, что некоторые из пятен распадаются на звезды, Гершель сделал смелый вывод, что это не что иное, как другие звездные острова, подобные нашему Млечному Пути, только очень далекие.

Помимо нашей Галактики, во Вселенной существует множество других Галактик. Внешний вид их чрезвычайно разнообразен и некоторые из них очень живописны. Для каждой Галактики, как бы ни был сложен её внешний рисунок, можно разыскать другую Галактику, очень на неё похожую, на первый взгляд двойника. Однако более внимательное рассмотрение всегда обнаружит заметные различия в любой паре Галактик, а большинство Галактик очень сильно отличаются друг от друга своим внешним видом.

Именно тогда он предложил во избежание путаницы писать название нашего Мира с прописной буквы, а остальных - со строчной. Так же произошло и со словом Галактика. Когда мы пишем его с прописной буквы, то имеем в виду наш Млечный Путь, когда со строчной - все прочие галактики. Сегодня термином Млечный Путь астрономы называют и «молочную реку», видимую на ночном небе, и всю нашу Галактику, состоящую из сотен миллиардов звезд. Таким образом, этот термин употребляется в двух смыслах: в одном - при разговоре о звездах на Земном небе, в другом - при обсуждении устройства Вселенной.

По виду Млечного Пути можно судить лишь о том, что Галактика имеет форму диска. И только с помощью наблюдений за излучением межзвездного водорода - самого распространенного элемента во Вселенной – ученым удалось в некоторой степени реконструировать картину рукавов Млечного пути. Это стало возможным опять же благодаря аналогии: в других галактиках водород концентрируется как раз вдоль спиральных рукавов. Там же расположены и области звездообразования - множество молодых звезд, скоплений пыли и газа - газопылевых туманностей.

Голландским астрофизиком Яном Оортом, в 1954 году было доказано, что Млечный Путь представляет собой спиральную звездную систему. Только вот детальной картины спирального узора Млечного Пути мы пока не имеем: его ветви сливаются одна с другой, и определить расстояние до них очень трудно. На сегодняшний день известно, что наша Галактика - это гигантская звездная система, включающая сотни миллиардов звезд. Все звезды, которые мы видим над головой в ясную ночь, принадлежат нашей Галактике. Если бы мы могли переместиться в пространстве и взглянуть на Млечный Путь со стороны, нашему взору предстал бы звездный город в виде огромной летающей тарелки поперечником в 100 тысяч световых лет. В ее центре мы бы увидели заметное утолщение - бар - диаметром 20 тысяч световых лет, от которого в пространство уходят исполинские спиральные ветви.

Наблюдения.

Звёзды – это раскалённые небесные тела, а все раскалённые тела светятся. Звёзды на небе светят непрерывно, а в дневное время они не видны на небе. Для того чтобы убедиться в этом я провела следующий эксперимент. Вечером из хорошо освещённой комнаты посмотрела на улицу. Сквозь оконное стекло яркие фонари, расположенные снаружи, видны достаточно хорошо, а слабо освещённые предметы разглядеть почти невозможно. Затем свет в комнате выключила, и стекло перестало служить препятствием для зрения. Примерно тоже происходит в небе. Днём атмосфера ярко освещена и сквозь неё видно Солнце, так как это самая близкая к нам звезда, а слабый свет далёких звёзд не может пробиться через толстый слой воздуха. Только после того как Солнце скрывается за горизонтом и солнечный свет, а с ним и свет, рассеянный воздухом, «выключается», атмосфера становится «прозрачной» и на небе видны звёзды.

Наблюдая за звёздами, меня заинтересовал вопрос – от чего зависит их цвет?

Звёзды бывают не только жёлтые, но и голубые, белые, оранжевые, красные.

Из энциклопедии узнала, что их цвет зависит от температуры. Убедиться в этом мне помог опыт с электрической плиткой. Когда она выключена, витки её спирали холодные и чёрные. Если же включить плитку в электрическую сеть, она начнёт постепенно нагреваться, и спираль становится тёмно-красной. Чем выше поднимается температура, тем ярче красный свет спирали. Когда плитка разогревается до ещё большей температуры, спираль становится оранжево-красной. Если продолжать нагревание, цвет меняется. Сначала становится жёлтым, затем белым и, наконец, голубым. Так и звёзды. Если звезда горячая, то её цвет белый или чуть голубоватый. Звезда средней температуры имеет жёлтый или оранжевый цвет. Остывающие звёзды красные. Но даже самые холодные звёзды считаются холодными лишь относительно, ведь их температура около трёх тысяч градусов! А температура самых горячих звёзд – десятки тысяч градусов!

Млечный Путь для жителей городов практически недоступен. Увидеть его можно только вдали от городских огней, причем в летнее время года.

В конце августа и в начале сентября, выйдя в деревне на улицу в ясную ночь, мне удалось понаблюдать эту завораживающую картину – Млечный путь. Он, словно небесная гигантская арка возвышается над спящей Землей.

Глядя на небо, я думал, что это наш звёздный дом во Вселенной, в котором, несомненно, есть еще населённые планеты, где живут такие же разумные существа, как мы, братья по разуму. Они так же смотрят на небо, видят тот же Млечный Путь и маленькую искорку - Солнце среди миллиардов звезд.....

Строение Галактики

Распределение звезд в Галактике имеет две ярко выраженные особенности: во-первых, очень высокая концентрация звезд в галактической плоскости, и во-вторых, большая концентрация в центре Галактики. В плоскости Галактики помимо повышенной концентрации звезд наблюдается также повышенная концентрация пыли и газа.

Размеры Галактики:

- диаметр диска Галактики около 30 кпк (100 000 световых лет),

толщина – около 1000 световых лет.

Солнце расположено очень далеко от ядра Галактики – на расстоянии 8 кпк (около 26 000 световых лет).

Центр Галактики находится в созвездии Стрельца.

Галактика состоит из диска, гало и короны. Центральная, наиболее компактная область Галактики называется ядром. В ядре высокая концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке находятся тысячи звезд. В центре Галактики предполагается существование массивной черной дыры. В кольцевой области галактического диска (3–7 кпк) сосредоточено почти все молекулярное вещество межзвездной среды. Видимое излучение центральных областей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи.

Галактика содержит две основных подсистемы, вложенные одна в другую и гравитационно-связанные друг с другом:

Гало (сферическая составляющая Галактики). Ее звезды концентрируются к центру галактики, а плотность вещества, высокая в центре галактики, довольно быстро падает с удалением от него.

Балдж - центральная, наиболее плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики.

Звездный диск (плоская составляющая Галактики). Он представляет собой как бы две сложенные краями тарелки. В диске концентрация звезд значительно больше, чем в гало. Звезды внутри диска движутся по круговым траекториям вокруг центра Галактики. В звездном диске между спиральными рукавами расположено Солнце.

























Глава 2

Млечный путь - наша Галактика.

Солнечная система погружена в огромную звездную систему - Галактику, насчитывающую сотни миллиардов звезд самой разной светимости и цвета

поэтому Млечный Путь и похожие на него звездные системы называют галактиками.

Размеры и строение нашей Галактики

Основываясь на результатах своих подсчетов, Гершель предпринял попытку определить размеры и образует своего рода толстый диск: в плоскости Млечного Пути она простирается на расстояние не более 850 единиц, а в перепендикулярном направлении - на 200 единиц, если принять за единицу расстояние до Сириуса. По современной шкале расстояний это соответствует 7300Х1700 световых лет. Эта оценка в целом верно отражает структуру Млечного Пути, хотя она весьма неточна. Дело в том, что кроме звезд в состав диска Галактики входят также многочисленные газопылевые облака, которые ослабляют свет удаленных звезд. Первые исследователи Галактики не знали об этом поглощающем веществе и считали, что они видят все ее звезды.

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. 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 туманность Андромеды, немецкий астроном Вальтер Бааде заметил, что плоский линзообразный диск этой огромной галактики погружен в более разреженное звездной облако сферической формы - гало. Поскольку туманность очень похожа на нашу Галактику, он предположил, что подобная структура имеется и у Млечного Пути. Звезды галактического диска были названы населением I типа, а звезды гало - населением II типа.

Как показывают современные исследования, два вида звездного 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.

Строение Галактики:

Гало́ (от др.-греч. ἅλως — круг, диск; также а́ура, нимб, орео́л) — оптический феномен, светящееся кольцо вокруг источника света.

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 маломассивных звезд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут включать в себя более миллиона 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. Звезды, образующие шаровые скопления, содержат металлов в сотни раз меньше, чем Солнце.

Звезды сферической составляющей концентрируются к центру Галактики. Центральная, наиболее плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется "балдж" ("утолщение"). Звезды и звездные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Из-за того что вращение отдельных звезд происходит почти беспорядочно, гало в целом вращается очень медленно.

Строение Галактики:

Диск - это компонент структуры линзовидных и спиральных галактик.

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 остается 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 отнаселения гало. 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.

Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он расположен неравномерно, образуя многочисленные газовые облака - гигантских неоднородных по структуре сверхоблаков протяженностью 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 звезд и газа в диске почти такой же, как у Солнца.

Строение Галактики:

Ядро - Галакти́ческий це́нтр — сравнительно небольшая область в центре нашей Галактики, радиус которой составляет около 1000 парсек и свойства которой резко отличаются от свойств других её частей

Одной из самых интересных областей Галактики считается ее 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 приемников инфракрасного и радиоизлучения, которое поглощается в меньшей степени. Для центральных областей Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержатся многие тысячи. Расстояния между звездами 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 звезд, по яркости сопоставимые с Луной, и многие тысячи более ярких, чем самые яркие звезды нашего неба.

Помимо большого колличества звезд в центральной области Галактики наблюдается околоядерный газовый диск, состоящий преимущественно из молекулярнго 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 - черной дыры массой около миллиона масс Солнца. В центре находится также яркий радиоисточник Стрелец А, происхождение которого связывают с активностью ядра.

Строение Галактики:

Спиральные ветви или Галактические рукава — структурный элемент спиральной галактики. В рукавах содержится значительная часть пыли и газа, молодых звёзд, а также множество звёздных скоплений.

Одним из наиболее заметных образований в дисках галактик, подобной 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 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. Подробное их исследование началось после появления радиотелескопов. Они позволили изучать структуру Галактики по наблюдениям радиоизлучения атомов межзвездного 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 звезд из газа становится более интенсивным. Причины возникновения в дисках спиральных галактик такой своеобразной волновой структуры не вполне ясны.

Место Солнца в Галактике

В окрестностях Солнца удается проследить участки двух спиральных ветвей, удаленных от нас примерно на 3 тыс. световых лет. По созвездиям, где обнаруживаются эти участки, их называют рукавом Стрельца и рукавом Персея. Солнце находится почти посередине между этими спиральными ветвями. Правда, сравнительно близко от нас, в созвездии Ориона, проходит еще одна, не столь явно выраженная ветвь, считающаяся ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики. Расстояние от Солнца до центра Галактики составляет 23-28 тыс. световых лет. Это говорит о том, что Солнце расположено посередине между центром и краем диска. Вместе со всеми близкими звездами Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью 200-220 км/с, совершая оборот примерно за 200 млн. лет. Значит, за все время своего существования Земля облетела вокруг центра Галактики не более 30 раз. Скорость вращения Солнце вокруг центра Галактики практически совпадает с той скоростью, с которой в данном районе движется волна уплотнения, формирующая спиральный рукав. Такая ситуация в общем неординарна для Галактики: спиральные ветви вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы колеса, а движение звезд, как мы видели, подчиняется совершенно иной закономерности. Поэтому почти все звездное население диска то попадает внутрь спиральных ветвей, то выходит из них. Единственное место, где скорости звезд и рукавов совпадают, - это так называемая коротационная окружность. Именно вблизи нее и располагается Солнце! Для Земли это обстоятельство крайне благоприятно. Ведь в спиральных ветвях происходят бурные процессы, порождающие мощное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не могла бы от него защитить. Но наша планета существует в относительно спокойном месте Галактики и в течение сотен миллионов и миллиардов лет не испытывала катастрофического влияния космических катаклизмов.



Галактические расстояния

При изучении нашей Галактики астрономы сталкиваются с серьезной проблемой: Солнце находится почти точно в плоскости Млечного Пути, где сосредоточены межзвездный газ и пыль, поглощающие свет далеких звезд. Поэтому мы видим лишь часть галактического диска, не далее нескольких килопарсек от Солнца. Особенно сложно "пробиться" с помощью оптического телескопа к центру Галактики, чтобы изучить его строение и измерить расстояние до него. Для астрономов это очень важная величина, задающая масштаб всех прочих расстояний в Галактике. Без нее невозможно определить скорость вращения и массу Галактики, расстояния до далеких звезд, скоплений и туманностей.

Сначало астрономам даже неясно было, в каком направлении расположен центр Галактики. Впервые это направление "нащупал" в 1917 г. американский астроном Харлоу Шепли. Он предположил, что шаровые звездные скопления, населяющие гало Галактики и поэтому видимые на больших расстояниях, симметрично распределены вокруг вокруг галактического центра. Заметив, что шаровые скопления в основном видны в направлении созвездий Скорпиона, Змееносца и Стрельца, Шепли понял, что где-то там и находится центр Млечного Пути.

В 40-х гг. инфракрасные телескопы, значительно менее чувствительные к межзвездному поглощению, чем оптические, указали на большую концентрацию звезд в созвездии Стрельца. А позднее радиотелескопы, которым пыль вообще не помеха, зафиксировали в этом созвездии мощный радиоисточник Стрелец А. Он-то и совпадает с центром Галактики.

Теперь следовало определить расстояние до него. Шепли по распределению шаровых скоплений оценил его 12-16 кпк. При этом он полагал, что Солнце находится на краю галактического диска, диаметр которого, следовательно, около 30 кпк. Главным фактором неопределенности был учет межзвездного поглощения: по сей день расстояния до некоторых шаровых скоплений известны с ошибкой до 50%. Шли годы, и появлялись новые оценки расстояний до звезд и звездных скоплений. Расхождения в оценках были довольно существенные. Каждый исследователь, занимающийся этой проблемой, находил свое значение и предпочитал использовать именно его.

Но если у каждого астронома свой "мерный шест" в руках, то нет никакого взаимопонимания. Чтобы как-то исправить это положение, в 1963 г. астрономическое сообщество договорилось принять единые значения важнейших величин, характеризующих размеры Галактики (R0) и скорость ее вращения в районе орбиты Солнца (V0). Было решено придерживаться значений R0=10 кпк и V0=250 км/с. В 1985 г. Генеральная ассамблея Международного астрономического союза рекомендовала использовать новые значения: R0=8,5 и V0=220 км/с. Однако далеко не все астрономы согласны с тем, что они точнее старых. Каждый год публикуется три-четыре работы по измерению и результаты колеблются

Итак, за последние 80 лет в результате работы астрономов Солнце почти вдвое "приблизилось" к центру Галактики. Казалось бы, и размер всей нашей звездной системы должен быть уменьшен вдвое. Но нет, за эти годы были открыты звезды, скопления и облака газа на расстоянии около 100 от центра Галактики. Так что диаметр нашего звездного дома стал значительно больше



























Выводы

Изучив и проанализировав множество данных. Я пришел к следующим выводам.

1. Млечный Путь представляет собой диск. Диск этот далеко не идеально ровной формы. В одном направлении диск изгибается к северу от плоскости галактики, в другом — стремительно уходит вниз, потом снова выравнивается направо до конца. В чем-то он напоминает волну. Диск деформирован из-за близкого присутствия двух галактических соседей: Большого и Малого Магелланово Облака.

Согласно последним исследованиям через 4 млрд. лет Млечный Путь поглотит соседские Большое и Малое Магеллановое Облако, а еще через 5 млрд. лет также и сам будет поглощён другой соседкой — Туманностью Андромеды.

2. Млечный Путь имеет невидимый ореол

Ученые предполагают, что 90% массы Млечного Пути состоит из темной материи, которая дает ей таинственный ореол. Это значит, что все, что мы видим глазами или через телескоп — т.е. светящуюся материю — составляет менее 10% от общей массы.



3. Гало Млечного Пути невидимо, но его существование подтверждено многочисленными исследованиями. Составлялись многочисленные модели Млечного Пути с гало и без него. Чем тяжелее галактика, тем быстрее звезды должны вращаться на орбите. Поэтому принято считать, что основную массу галактики составляет невидимая темная материя, формирующая гало.

4. В составе Млечного Пути более 400 млрд. звезд



А на самом деле еще больше. Галактики имеют свою классификацию в зависимости от количества звезд. Млечный Путь — галактика среднего веса и имеет до 400 млрд. звезд. Когда человек смотрит в ночное небо, он максимум может увидеть из любой точки земного шара не больше 2 500 звезд. Конкретное количество звезд установить практически невозможно, Млечный Путь постоянно теряет звезды через сверхновые, и производит новые около 7 новых звезд в год.

5. Пыль и газ составляют колоссальные 10-15% всей видимой материи, а остальную часть составляют звезды. Наша галактика имеет диаметр около 120 000 световых лет, тем не менее, мы можем видеть только около 6 000 световых лет в видимой области спектра в диске. Все остальное самые мощные телескопы не видят из-за плотного слоя космической пыли. Однако есть периоды, когда световое загрязнение ослабевает и тогда пыльное кольцо Млечного Пути можно различить в ночном небе.

6. Млечный Путь сделан из других галактик

Он не всегда был таким — красивой, немного деформированной спиралью. Галактики постепенно съедают друг друга, отхватывая звезды и участки, что влияет на ее размер и форму по сей день. Например, карликовая галактика Большой Пес является ближайшей к Млечному Пути, а его звезды периодически добавляются к диску нашего Млечного Пути. Млечный же Путь отдает свои звезды другим. Таким, как, например, карликовая галактика Стрельца.

7. Никакая картина в полной мере не отображает внешний вид Галактики

Мы до сих пор не можем знать, как выглядит наша галактика сверху. Это происходит потому, что мы — внутри диска. Мы никак не можем сфотографировать свой дом изнутри, находясь в углу спальни. Это значит, что любое изображение нашей галактики — либо является изображением другой спиральной галактики, либо талантливой фантазией художника. Мы можем только представлять, как она может выглядеть.

8. В центре Млечного Пути - черная дыра

У большинства крупных галактик в центре есть сверхмассивная черная дыра Центр нашей называется Стрелец — это колоссальный источник радиоволн, что является признаком черной дыры.

9. Млечный Путь стар, как сама Вселенная.

По самым последним оценкам возраст Вселенной составляет около 13,7 млрд. лет. Возраст же старейшей из звёзд Млечного Пути 13,2 млрд. лет. Возраст галактики определяется путем измерения возраста старейших звезд и последующей экстраполяции возраста того, что им предшествовало. Значит Млечный Путь зародился приблизительно 13,6 млрд. лет назад.

10. Млечный путь движется

Земля вращается вокруг Солнца, Солнце — в Млечном Пути, Млечный Путь в рамках Местной группы, движущейся по отношению к реликтовому излучению. Реликтовое излучение является очень удобным ориентиром для определения скорости материи во Вселенной. Относительно него Местная группа движется со скоростью около 600 км/с, что означает примерно 2,2 млн км/ч. Такие скорости просто поражают человеческий разум.













Заключение

Наша Галактика - звездная система, в которую погружена Солнечная система, называется она Млечный Путь. Млечный Путь - грандиозное скопление звёзд, видимое на небе как светлая туманная полоса или арка. На древнегреческом языке слово "глактикос" означает "молочный", "млечный", поэтому Млечный Путь и похожие на него звёздные системы называют галактиками.

Увидеть его можно только вдали от городских огней, причем в летнее время года и в ясную погоду.

Млечный путь – одно из самых красивейших и манящих явлений.

Млечный путь - это наша Галактика, а значит и наш дом и поэтому мы в ответе за то, каким он будет, и каким его увидят наши потомки в будущем!





















Список литературы:

  1. Засов А. В., Постнов К. А. Общая Астрофизика. — Фрязино: Век 2, 2006. — 496 с.

  2. Ефремов Ю. Млечный Путь. — Фрязино: Век 2, 2006. — 64 с.

  3. Интернет источник: www.astrogalaxy.ru;

  4. http://znaniya-sila.narod.ru/universe/uni001_12.htm;

  5. http://myfhology.narod.ru/stella-myth/milk-way.html.







25


Автор
Дата добавления 24.03.2016
Раздел Астрономия
Подраздел Научные работы
Просмотров381
Номер материала ДВ-551416
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх