Загальні відомості про галактику
У ясні безмісячні ночі добре помітна простягнулася через все небо туманна смуга – Чумацький Шлях (рис. 11.1). Це один з найбільш примітних об’єктів зоряного неба. Стародавні греки називали його galaxias, тобто молочний коло. Однак Галілео Галілей, направивши свій перший саморобний телескоп на Чумацький Шлях, показав, що це скупчення дуже далеких і слабких зірок.
На початку XX в. стало відомо, що Чумацький Шлях – видима з Землі частина величезної спіральної зоряної системи, яких в нашому Всесвіті безліч – Галактики (необхідно відзначити, що якщо мова йде саме про нашій зоряній системі, то слово галактика пишеться з великої літери).
Галактика являє собою складну систему, що складається з безлічі різноманітних об’єктів: зірок різних типів (близько 2 – 1011), зоряних хмар, скупчень, асоціацій, газових і пилових туманностей, хмар міжзоряного газу, розсіяною космічного пилу, окремих атомів. Міжзоряний простір пронизують рухаються з величезними швидкостями частинки космічних променів. Дослідження розподілу зірок у Чумацькому шляху дозволило встановити форму Галактики. Виявилося, що, якщо дивитися на Галактику зверху, вона нагадує “вир” – з центральної її частини виходять спіральні гілки (рукави) (рис. 11.2). Якщо спостерігати Галактику збоку, то явно виділяються галактичний диск, що формою нагадує двоопуклоюлінзу, і галó, що оточує диск і пов’язане з ним силами гравітації (рис. 11.3).
Зірки та інші об’єкти, з яких складається наша Галактика, утворюють три підсистеми (або складові): плоску, проміжну і сферичну. Об’єкти, що входять в плоску складову, називають населенням I типу, а в сферичну – населенням II типу. Населення I типу виявляє яскраво виражену концентрацію в галактичної площини і входить до складу галактичного диска і спіральних рукавів, а населення II типу – концентрацію в центрі Галактики і входить до складу гало.
Центральна область Галактики (знаходиться в сузір’ї Стрільця в напрямку на α = 17h30m, δ = -29 °), в якій спостерігається найбільша концентрація зірок, називається ядром. Область ядра Галактики – дуже щільне скупчення дуже старих зірок з невеликим вмістом молодих зірок. У самому центрі Галактики відкритий інтенсивне джерело радіовипромінювання Стрілець А. З центральної області Галактики виявлено потужне витікання газу. Передбачається, що в центрі Галактики знаходиться масивна чорна діра. Вивчення центральних областей Галактики утруднене, оскільки вони повністю приховані від нас потужними шарами поглинаючої матерії. У диску міститься найбільша кількість зірок Галактики. В основному це зірки головної послідовності, у тому числі Сонце, нові зірки, планетарні туманності, червоні гіганти, зірки спектральних класів О і B і т. д. Всередині диска зірки рухаються по майже кругових траєкторіях навколо центру Галактики.
Зірки гало концентруються до центру галактики, а щільність речовини, висока в центрі галактики, швидко падає з віддаленням від нього. Центральна, найбільш щільна частина гало в межах декількох тисяч світлових років від центру Галактики називається балдж. Основним населенням гало є кульові зоряні скупчення, субкарлики і короткопериодические змінні зірки.
Сонце в нашій Галактиці розташоване досить невдало: оскільки ми знаходимося поблизу площини зоряного диска, із Землі складно виявити структуру Галактики (рис. 11.4). До того ж, в області, де розташоване Сонце, досить багато міжзоряної речовини, що поглинає світло і що робить зоряний диск майже непрозорим для видимого світла в деяких напрямках, особливо в напрямку ядра Галактики. Тому величезну роль у розумінні природи нашої Галактики відіграють дослідження інших галактик.
В околицях Сонця, в галактичному диску, одна зірка припадає на 16 кубічних парсеків, а в центрі Галактики в одному кубічному парсек перебуває 10 000 зірок. У площині Галактики крім підвищеної концентрації зірок спостерігається також підвищена концентрація пилу і газу.
Діаметр галактичного диска становить приблизно 100 000 св. років, а товщина – близько 1 000 св. років.