Спиральные рукава галактик это не просто красивые космические узоры, а результат сложных физических процессов.

Млечный путь: что скрывает наша галактика

Галактика ― это гигантская система, где все взаимосвязано: звезды и их скопления, планеты, облака газа и пыли, загадочная темная материя, астероиды и мощные черные дыры. Одна из них — Млечный Путь, где находится Солнечная система и Земля. Рассказываем, что человечеству о ней известно.
Авторы и эксперты
Вячеслав Авдеев
Астроном, физик, научный журналист
Алена Мальцева
Автор Наука Mail
Что такое Млечный Путь
Как выглядит Млечный Путь
Есть ли в Млечном Пути другие системы, кроме Солнечной
Черные дыры в Млечном Пути
Ближайшая галактика к Млечному Пути
Можно ли путешествовать по Млечному Пути
Что такое Млечный Путь
Как выглядит Млечный Путь
Есть ли в Млечном Пути другие системы, кроме Солнечной
Черные дыры в Млечном Пути
Ближайшая галактика к Млечному Пути
Можно ли путешествовать по Млечному Пути
Еще
Млечный Путь
Млечный Путь — галактика, в которой находятся Земля и Солнечная система Источник: Unsplash

Млечный Путь — одна из триллионов галактик Вселенной. Частично она видна невооруженным глазом: иногда в ясную ночь в небе появляются метеоритные дожди, а раз в несколько лет пролетают астероиды. Благодаря телескопам можно разглядеть некоторые планеты Солнечной системы и другие небесные объекты. Что ученым удалось узнать о галактике за сотни лет изучения — разбираемся в этой статье.

Что такое Млечный Путь

Млечный Путь ― это спиральная галактика. Большинство небесных объектов в ней находятся на дисковой подсистеме и вращаются вокруг центра. На сегодняшний день мы знаем, что здесь находится Земля, восемь планет Солнечной системы, а еще от 100 до 400 млрд звезд и более 5800 экзопланет.

История открытия Млечного Пути

Первое научное описание структуры Млечного Пути сделал Галилео Галилей. В 1610 году, наблюдая звездное небо через телескоп, ученый выяснил, что туманная полоска галактики состоит из множества тусклых звезд.

Дальнейшее изучение связано с именем Уильяма Гершеля. В 1784−1785 годах он попытался определить форму и размер звездной системы. Английский астроном пришел к выводу, что она представляет ограниченный приплюснутый диск.

В начале прошлого столетия появилось два предположения о строении галактики: американский астроном Харлоу Шепли заявил, что центром галактики является созвездие Стрельца, а Солнце находится в 50 тыс. световых лет от него.

Согласно теории нидерландского ученого Якобуса Каптейна, выпущенной в 1922 году, Млечный Путь представлял выпуклую с двух сторон линзу, где Солнце было всего в 2 тыс. световых лет от центра. Не прошло и десяти лет, как выяснилось, что ошибочная модель Каптейна не учитывала поглощение света в пространстве.

Фото Харлоу Шепли и Якобуса Каптейна — ученых, которые занимались изучением структуры и масштабов Млечного Пути
Харлоу Шепли (слева) и Якобус Каптейн (справа) внесли вклад в изучение структуры и масштабов Млечного ПутиИсточник: Wikipedia

В 1908 году Генриетте Ливитт удалось обнаружить новый способ измерения расстояний до других галактик. Американский астроном изучала переменные звезды в Магеллановых Облаках, которые тогда считались частью Млечного Пути. В ходе исследования она обратила внимание на особый тип звезд — цефеиды.

Поскольку все наблюдаемые цефеиды находились примерно на одинаковом расстоянии, Ливитт смогла установить фундаментальную зависимость между периодом пульсации звезд и их светимостью. Позже этот принцип стал известен как закон Ливитт.

Цефеиды — довольно яркие звезды, их видно издалека. Поэтому, измерив яркость звезд поблизости, можно по аналогии определить расстояния до далеких галактик.
Вячеслав Авдеев
астроном, физик, научный журналист

Только в 1920-е годы стало понятно, что Млечный Путь — это звездный «остров» среди других. Эдвин Хаббл обнаружил туманность Андромеды. Оказалось, что она находится за пределами нашей галактики, а кроме того, состоит из отдельных космических тел, в частности, переменных звезд-цефеид.

Потом появилась радиоастрономия, и стало возможно «увидеть» другую сторону Млечного Пути, скрытую пылью. В 1937 году Грот Ребер построил радиотелескоп диаметром 9,5 метров и провел первый обзор галактики, создав карту радионеба.

В 2018 году ученые установили, что 8−10 млрд лет назад Млечный путь поглотил галактику Гайя-Энцелад возрастом примерно 2 млрд лет. Это стало известно благодаря данным телескопа Gaia.

Звезды поглощенной системы разлетелись по Млечному пути, образовав гало и изменив строение центра галактики.

Почему Млечный Путь так называется

Поэтичное название пришло к нам из древности. Согласно древнегреческому мифу, полосы на ночном небе — это молоко, разлитое богиней Герой. Подобное представление существовало и в Древнем Риме. Но не все народы так считали: некоторым видимые части галактики на небе представлялись дорогой, рекой и даже змеей.

Как выглядит Млечный Путь, и что находится в центре галактики

Галактике Млечный Путь около 13 млрд лет. Такой вывод ученые сделали на основе возраста звезд, находящихся на внешнем диске галактики. Внутри звезды «моложе» — до 10 млрд лет.

В центре галактики выделяют:

  • балдж — плотное скопление звезд;
  • бар — перемычку, от которой отходят спиральные рукава;
  • Стрелец A — сверхмассивную черную дыру, вокруг которой вращаются объекты галактики.

Окружает все это газ, звезды и темная материя, формирующие оболочку, называемую гало.

Первое изображение черной дыры
Первое изображение черной дыры M87 в истории науки. Изначально ученые пытались запечатлеть черную дыру Стрелец А в центре Млечного Пути Источник: Wikipedia

Размер Млечного Пути

Предполагается, Млечный Путь в диаметре около 100 тыс. световых лет. В 2024 году ученые опубликовали исследования, где установили, что реальный размер галактики, возможно, сильно больше.

Сколько в Млечном Пути звезд и планет

Подсчеты ученых о количестве объектов в Млечном Пути разнятся в зависимости от времени публикации и использованного оборудования. Эксперт Вячеслав Авдеев пояснил, насколько точны знания исследователей о галактике.

С Млечным Путем все относительно понятно, но сказать, он изучен на 100%, нельзя. Представьте: вы живете в городе — можете ли вы сказать, что знаете его целиком? Наверное, нет. Так же и с галактикой.

Есть ли в Млечном Пути другие системы, кроме Солнечной

Так или иначе сила гравитации связывает все объекты в космосе. Согласно недавнему открытию, сделанному с помощью алгоритма специальной нейросети, потенциально существуют 44 системы, где могут находиться планеты, на 99% подобные Земле по массе и температуре.

Предположительно, они потенциально пригодны для жизни человека, а значит, полезны в будущем изучении космоса и полетах между звездами. Такая псевдо-Земля станет перевалочным пунктом.

Экзопланета
Kepler-452b ― первая обнаруженная экзопланета размером с ЗемлюИсточник: NASA

Черные дыры в Млечном Пути

Ученые подчитали, что в центре Млечного Пути, помимо сверхмассивного Стрельца А, может оседать еще до 20 тысяч черных дыр. Они возникли в результате динамического трения.

До сих пор ни один сгусток черных дыр не обнаружен. Единственный знак, который указывает на их наличие, — маломассивные рентгеновские двойные системы, в которые входят черная дыра или нейтронная звезда, а второй — звезда-донор.

Черная дыра
Художественная концепция поглощения звезды черной дыройИсточник: NASA

Ближайшая галактика к Млечному Пути

Ближайшей крупной галактикой к нам является галактика Андромеды. Она крупнее и содержит от 100 до 400 млрд звезд. Однако ее масса примерно равна нашему космическому «острову», а может быть, даже меньше.

Учитывая карликовые галактики, ближе всего Карликовая галактика в Большом Псе. Нас разделяет 42 тыс. световых лет. Для сравнения: до галактики Андромеды 2,6 млн световых лет.

Галактика Андромеда
Ближайшая крупная галактика к Млечному Пути — Андромеда Источник: NASA

Можно ли путешествовать по Млечному Пути

Говорить о межзвездных экспедициях сложно. Самым быстрым созданным аппаратам, например Voyager или New Horizons, потребовались бы десятки тысяч лет, чтобы достичь ближайших звезд.

«Сейчас у нас нет технологий реальных космических путешествий. Химические и ионные двигатели недостаточны. Нужны ядерные или термоядерные технологии, но пока перед человечеством не стоит такой глобальной задачи. Если построить корабль, нужно создать системы, работающие тысячелетиями. Это очень сложно. А испытать такое устройство мы не можем — у нас просто нет времени для проверки», — пояснил Вячеслав Авдеев.

Главное о Млечном Пути

Ученые продолжают изучать космос и нашу родную галактику. Многое о Млечном Пути скрыто, но и известное точно не менее интересно.

  • Млечный Путь — спиральная галактика с центральным балджем, диском, спиральными рукавами и гало.
  • Млечному Пути около 13 млрд лет.
  • В галактике от 100 до 400 млрд звезд.
  • В центре — сверхмассивная черная дыра, вокруг может находиться до 20 тысяч обычных черных дыр.