Так как наша галактика является спиралевидной, она имеет рукава. Наша Солнечная система находится в рукаве Ориона. Среди рукавов можно обозначить также рукав Персея, рукав Стрельца, Внешний рукав, рукав Щита-Центавра, рукав Лебедя. А около центра галактики находятся Дальний и Ближний трехпарсековые рукава. Эти рукава и входящие в их состав звезды и газовые облака закручены в красивую спиралевидную фигуру.
В центре Млечного Пути, оказавшись на какой-нибудь планете, мы бы увидели небесное зарево даже ночью. Это объясняется тем, что в пределах 1000 лет от центра галактики звезды расположены очень плотно. Звезды там могут располагаться в пределах каких-нибудь нескольких световых дней.
(Картинка-схема)
Галактика Андромеда, ближайшая к нашей галактике, также является спиралевидной. Ее можно увидеть на небе невооруженным глазом. Она удалена от нас на 2 млн световых лет. Млечный Путь и Андромеда имеют спутники из более мелких галактик. А вместе с галактикой Треугольника они образуют так называемую Местную группу галактик. Движение галактик Местной группы происходит под гравитационным влиянием всех остальных ее членов.
Ближайшая группа галактик к нашей Местной группе называется скопление Девы. Расстояние до него насчитывает 50 млн световых лет. Скопление Девы огромно: оно располагается на небе на участке в 200 раз большем, чем занимает полная луна в ночном небе. Гравитационная сила этого скопления настолько велика, что оно влияет на движение нашей Местной группы: мы медленно движемся в ее сторону.
Эдвин Хаббл классифицировал галактики по трем типам: эллиптические, спиральные и неправильные.
Форма эллиптических галактик напоминает лимон или мяч для регби. Они не имеют рукавов, а их форма измеряется по степени уплощенности буквой E=0…7 (7 имеют галактики наиболее сплюснутые).
Тип спиральных галактик подразделяется на два подтипа: пересеченные спирали и нормальные спирали. Пересеченные спирали имеют перемычку, с которых начинаются рукава, а у галактик с нормальными спиралями рукава начинаются прямо из центра.
Галактики неправильного типа имеют клочковатую форму. Такие галактики содержат много газа (до 50 % от их общей массы).
Все звезды во Вселенной находятся в галактиках. Между галактиками нет никаких звезд. А сами галактики наклонены друг к другу под разными углами.
1 Единица расстояния, используемая в астрономии; равна 3,2616 светового года
Солнце, и какие бывают звезды
Солнце является центром Солнечной системы. Солнце является также источником тепла и света, которые являются необходимыми условиями существования жизни на нашей планете.
Солнце имеет шарообразную форму, состоящую в основном из атомов водорода и гелия. Но также в нем присутствуют и атомы других элементов, таких как кислород, углерод, железо, сера, неон, азот, кремний, магний и некоторые другие. Вокруг раскаленного до 15 000 000 °К солнечного ядра, в котором происходят термоядерные реакции превращения водорода в гелий, находятся зоны циркулярной конвекции и радиационного переноса. К внешним слоям относятся фотосфера, хромосфера и корона.
Толщина фотосферы приблизительно 320 км, а ее температура достигает 5 800 °К, но встречаются и зоны более холодные, с температурой 3 800 °К. Они относятся к так называемым солнечным пятнам, образованным магнитным полем Солнца. К верхним слоям температура фотосферы уменьшается до 4800 °К.
Хромосфера является внешней оболочкой Солнца, она красноватого оттенка и имеет толщину в 10 тыс. км. Ее поверхность постоянно извергает раскаленные массы и поэтому она не имеет четко выраженной границы. Температура хромосферы колеблется от 4000 °К до 15 000 °К. Ее можно разглядеть только во время солнечного затмения либо в специально оборудованный телескоп.
Солнечная корона простирается на миллионы километров от Солнца. Она имеет температуру от 600 000 до 5 000 000 °К за счет сложного взаимодействия магнитных эффектов. Ее излучение присутствует в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах. Поскольку она неравномерна, из ее слабых мест, наиболее холодных, вырывается солнечный ветер – поток ионизированных частиц, который образует магнитные бури и полярные сияния на Земле.
В недрах Солнца каждую секунду около 700 млн тонн водорода превращается в 695 млн тонн гелия. При этом выделяется изрядное количество термоядерной энергии, которая пробирается к поверхности Солнца, поглощается им и производится заново, и в результате вырывается на поверхность как видимый свет.
Вращение слоев Солнца дифференцировано, подобно газовым планетам. Экваториальная зона вращается быстрее полюсов: один оборот она совершает за 25,4 земных суток, в то время как зоны, близкие к полюсам, оборот производят за 36 дней. Спрессованное ядро Солнца тоже имеет свою скорость вращения, она равномерна и выше, чем скорость вращения верхних слоев.
Энергия Солнца является необходимым условием прохождения процесса фотосинтеза в растениях, и, как следствие, выработки кислорода для дыхания живых организмов. Также нефть и газ являются продуктами переработанных органических материалов с помощью процесса фотосинтеза. Солнечная энергия может быть использована солнечными электростанциями для переработки ее в электроэнергию. Ультрафиолетовое излучение используется для дезинфекции воды, различных предметов. С помощью него люди получают загар, и также оно стимулирует выработку витамина D.
Масса Солнца содержит до 99,866 % всей массы Солнечной системы. Его диаметр превосходит земной в 109 раз, а объем в 1 301 000 раз.
My sun is living in my head
My sun is joking over my soul-jumping
And speaking always All’ll be well
And you are man, which is outstandingI try to trust in this and get
To get the warm of falling light-rays
And understand that need moment
When I’m to sit in my that great-place…
Виды звезд
В сравнении с другими звездами во Вселенной Солнце является звездой-карликом и относится к категории нормальных звезд, в недрах которых происходит превращение водорода в гелий. Так или иначе, но виды звезд примерно описывают жизненный цикл одной отдельно взятой звезды. Материалом для звезд служат газообразования из молекул водорода и пыли. С течением времени они соединяются и образуют так называемую протозвезду, температура которой имеет тенденцию постоянно повышаться. Когда температура протозвезды достигает отметки возможности проведения ядерного синтеза, она превращается в нормальную звезду. А дальше на развитие звезды главное влияние оказывает ее масса. В зависимости от нее определяется цвет и блеск светила, а также продолжительность его жизни. Яркость звезды определяется с учетом расстояний и может меняться от одной десятитысячной до миллиона Солнц. Если масса звезды не достигает одной двенадцатой массы Солнца, тогда она считается коричневым карликом. Такие звезды вырабатывают энергию в течение какого-то непродолжительного времени, но стать настоящими звездами не могут, и обнаружить их чрезвычайно сложно.
Процесс старения звезд выглядит следующим образом. После того как водород в недрах нормальной звезды перегорит, этот процесс начинает происходить в оболочке, в результате чего размер звезды многократно увеличивается. Так рождаются красные гиганты и сверхгиганты.
Часть красных гигантов и сверхгигантов в зависимости от массы переходит в стадию планетарной туманности. Звезда сбрасывает свои наружные слои, обнажая ядро. Потом это ядро сжимается и превращается в белого карлика с исключительной плотностью.
Ситуация в звездах, масса которых превышает 1,4 массы Солнца, проходит по немного другому сценарию. Когда весь водород в ядре исчерпан, начинается превращение водорода в гелий в верхних слоях. А в ядре гелий превращается в углерод. В промежуточных слоях идет последовательное ядерное превращение более легких элементов в более тяжелые. В последней стадии ядро звезды состоит уже из железа, никеля и кобальта, а в слоях вокруг него идет ядерное горение кремния, неона, кислорода и гелия. Затем, достигая порога в 1,4 массы Солнца, ядро коллапсирует в нейтронную звезду. Все это происходит за считанные миллисекунды. Протоны соединяются с электронами и образуют нейтроны. Это ядро меняет размер с диаметра Земли до каких-нибудь 100 км в поперечнике. В момент, когда нейтроны внутри ядра достигают максимального сжатия, процесс останавливается. Ударные волны обрушиваются на падающий верхний материал, отсюда возникает энергия огромного количества частиц, называемых нейтрино, которая порождает взрыв верхних слоев, обнажая нейтронное ядро. Эти верхние слои разлетаются во все стороны с огромными скоростями. А ядро образует нейтронную звезду, плотность которой превосходит плотность воды в триллион раз! Нейтронная звезда совершает несколько оборотов в секунду, а магнитное поле в миллионы раз сильнее земного.
Особый вид нейтронных звезд – пульсары. Они могут излучать радиоволны, световые, рентгеновские и гамма-лучи.