В необятните простори на интернет някак си попаднах на следната снимка.
Разбира се, този малък кръг в средата на Млечния път спира дъха и ви кара да се замислите за много неща, от крехкостта на съществуването до безграничния размер на Вселената, но все пак възниква въпросът: доколко всичко това е вярно?
За съжаление, създателите на изображението не са посочили радиуса на жълтия кръг и преценката му на око е съмнително упражнение. Авторите на Twitter @FakeAstropix обаче зададоха същия въпрос като мен и твърдят, че тази снимка е правилна за около 99% от звездите, видими на нощното небе.
Друг въпрос е колко звезди можете да видите в небето без да използвате оптика? Смята се, че до 6000 звезди могат да се наблюдават с просто око от повърхността на Земята. Но в действителност този брой ще бъде много по-малък - първо, в северното полукълбо физически ще можем да видим не повече от половината от това количество (същото важи и за жителите на южното полукълбо), и второ, говорим за идеални условия за наблюдение, които в действителност са практически невъзможни за постигане. Просто погледнете светлинното замърсяване в небето. А когато става въпрос за най-далечните видими звезди, в повечето случаи се нуждаем от идеални условия, за да ги забележим.
Но все пак кои от малките трептящи точки в небето са най-отдалечени от нас? Ето списъка, който успях да съставя досега (въпреки че, разбира се, изобщо не бих се изненадал, ако пропусна много неща, така че не съдете твърде строго).
Денеб- най-ярката звезда в съзвездието Лебед и двадесетата най-ярка звезда в нощното небе, с видима величина +1,25 (границата на видимост за човешкото око се счита за +6, максимум +6,5 за хора с наистина отлично зрение ). Този синьо-бял свръхгигант, който е между 1500 (последна оценка) и 2600 светлинни години от нас, означава, че светлината Денеб, която виждаме, е излъчена някъде между раждането на Римската република и падането на Западната Римска империя.
Масата на Денеб е около 200 пъти по-голяма от масата на нашата звезда, а нейната яркост е 50 000 пъти по-голяма от слънчевия минимум. Ако беше на мястото на Сириус, щеше да блести в нашето небе по-ярко от пълната Луна.
P Лебедът е боядисан в червено
Му Цефейизвестен също като Гранатовата звезда на Хершел, червен свръхгигант, вероятно най-голямата звезда, видима с просто око. Светимостта му надвишава слънчевата от 60 000 до 100 000 пъти; радиусът, според последните оценки, може да бъде 1500 пъти по-голям от слънчевия. Му Цефей се намира на разстояние 5500-6000 светлинни години от нас. Звездата е в края на живота си и скоро (по астрономически стандарти) ще се превърне в свръхнова. Видимата му величина варира от +3,4 до +5. Смята се, че е една от най-червените звезди на северното небе.
Звездата на ПласкетРазположена на 6600 светлинни години от Земята в съзвездието Единорог, тя е една от най-масивните двойни звездни системи в Млечния път. Звезда А има маса от 50 слънчеви маси и яркост 220 000 пъти по-голяма от тази на нашата звезда. Звезда B има приблизително същата маса, но светимостта й е по-ниска - „само“ 120 000 слънчеви. Видимата величина на звезда А е +6,05, което означава, че теоретично може да се види с просто око.
Система Eta Carinaeсе намира на разстояние 7500 - 8000 светлинни години от нас. Състои се от две звезди, основната - ярко синя променлива, е една от най-големите и нестабилни звезди в нашата галактика с маса около 150 слънчеви, 30 от които звездата вече е загубила. През 17-ти век Eta Carinae има четвърта величина; до 1730 г. тя става една от най-ярките в съзвездието Carinae, но до 1782 г. отново е станала много слаба. След това, през 1820 г., яркостта на звездата започва рязко да се увеличава и през април 1843 г. тя достига видима величина от −0,8, временно ставайки втората по яркост в небето след Сириус. След това яркостта на Eta Carinae бързо пада и до 1870 г. звездата става невидима с просто око.
Въпреки това през 2007 г. яркостта на звездата отново се увеличи, тя достигна магнитуд +5 и отново стана видима. Текущата яркост на звездата се оценява на поне един милион слънчеви и изглежда, че е основен кандидат за следващата супернова в Млечния път. Някои дори смятат, че вече е избухнал.
В заключение си струва да споменем, че в историята е имало случаи, когато хората са успели да наблюдават много по-далечни звезди. Например през 1987 г. в Големия магеланов облак, разположен на 160 000 светлинни години от нас, избухва свръхнова и се вижда с невъоръжено око. Друго нещо е, че за разлика от всички изброени по-горе свръхгиганти, той може да бъде наблюдаван за много по-кратък период от време.
В столицата продължават събитията, посветени на 55-годишнината от първия полет на човек в космоса. Изложбата "Руски космос" се открива на 18 май. Специално за това събитие сме събрали интересни факти за Вселената. Дори децата често задават тези на пръв поглед обикновени въпроси. Но те понякога объркват самите възрастни. Каква е температурата в Космоса, чувате ли звука на планетите и колко звезди има във Вселената - прочетете в нашия материал.
От Земята можете да видите галактики с просто око
От Земята можем да видим до четири галактики с просто око: нашият Млечен път и Андромеда (M31) се виждат в Северното полукълбо, а Големият и Малкият Магеланов облак се виждат в Южното полукълбо.
Галактиката Андромеда е най-голямата, която е най-близо до нас. Но ако се оборудвате с достатъчно голям телескоп, можете да видите още много хиляди галактики. Те ще бъдат видими като мъгливи петна с различни форми.
Слънчевата система е на почти 4,5 милиарда години
Гледайки нощното небе, ние гледаме в миналото
Когато погледнем в нощното небе и видим звездите, които познаваме, ние наистина гледаме в миналото.
Това е така, защото това, което всъщност виждаме, е светлина, изпратена от много далечен обект преди много години. Всички звезди, които виждаме от Земята, са на много светлинни години от нас. И колкото по-далече е звездата, толкова повече време отнема на нейната светлина да достигне до нас.
Например галактиката Андромеда е на 2,3 милиона светлинни години. Тоест точно дотам достига светлината му до нас. Виждаме галактиката такава, каквато всъщност е била преди 2,3 милиона години. И ние виждаме нашето Слънце с осем минути закъснение.
Слънцето се върти неравномерно около оста си. На екватора - за 25,05 земни дни, на полюсите - за 34,3 дни
В космоса няма абсолютна тишина
Ушите ни възприемат въздушни вибрации, а в космоса, поради безвъздушната среда, ние наистина не можем да чуем никакви звуци.
Но това не означава, че ги няма. Всъщност дори разреден газ или вакуум могат да проведат звук с много дълга дължина на вълната, недоловим за нашите уши. Неговият източник може да бъде сблъсък на облаци газ и прах или експлозия на свръхнова.
Разбира се, ние не можем да чуем такива електромагнитни вълни. Но някои космически кораби разполагат с инструменти, които могат да улавят радиоизлъчването, а учените от своя страна могат да го преобразуват в звукови вълни. Например, можем да слушаме "гласа" на гигантския Юпитер, заснет от космическия кораб "Касини" през 2001 г.
Каква е температурата в космоса
Всъщност нашата обичайна представа за температура не се отнася съвсем за космическото пространство. Температурата е състоянието на материята, а както е известно, такова състояние в космическото пространство практически няма.
Но все пак космическото пространство не е безжизнено. Той е буквално пропит с радиация от различни източници - сблъсъци на облаци газ и прах или експлозии на свръхнови и много други.
Смята се, че температурата в космическото пространство клони към абсолютната нула (минималната граница, която едно физическо тяло може да има във Вселената). Абсолютната нулева температура е началото на скалата на Келвин или минус 273,15 градуса по Целзий.
Планети и техните спътници, астероиди, метеорити и комети, космически прах и много други играят важна роля при формирането на температурата на космоса. Поради това температурата може да варира. В допълнение, вакуумът е отличен топлоизолатор, нещо като огромен термос. И поради факта, че в космоса няма атмосфера, обектите в него се нагряват много бързо.
Например, температурата на тяло, поставено в космоса близо до Земята и изложено на слънчевите лъчи, може да се повиши до 473 градуса по Келвин или почти 200 по Целзий. Тоест пространството може да бъде както горещо, така и студено, в зависимост от това в коя точка го измервате.
Луната се отдалечава от нашата планета с около четири сантиметра всяка година
Космосът не е черен
Въпреки че всички виждаме черно нощно небе, синият цвят през деня се дължи на атмосферата на нашата планета. Изглежда, че всичко е просто: пространството е черно, защото там е тъмно. Но какво да кажем за звездите? В края на краищата, всъщност има толкова много от тях, че космосът трябва да бъде пропит с тяхната светлина.
От Земята не виждаме звезди навсякъде, защото светлината от много от тях просто не може да достигне до нас. Освен това нашата слънчева система се намира в относително тиха, доста скучна и тъмна част на галактиката. И звездите тук са разпръснати много далеч една от друга. Най-близката до нашата планета Проксима Кентавър се намира на цели 4,22 светлинни години от Земята. Това е 270 хиляди пъти по-далеч от Слънцето.
Всъщност, ако разгледаме пространството в целия диапазон на електромагнитното излъчване, то ярко излъчва предимно радиовълни от различни астрономически обекти. Ако очите ни можеха да ги видят, щяхме да живеем в много по-ярка Вселена. Но сега ни се струва, че живеем в пълен мрак.
Слънцето съставлява 99,86 процента от общата маса на Слънчевата система
Най-голямата звезда във Вселената
Разбира се, говорим за най-голямата звезда, известна ни. Учените смятат, че Вселената съдържа повече от 100 милиарда галактики, всяка от които на свой ред съдържа от няколко милиона до стотици милиарди звезди. Не е трудно да се досетим, че в тях може да има такива гиганти, за които дори не подозираме.
Оказа се, че въпросът коя звезда е най-голямата е двусмислен дори за самите учени. Затова ще говорим за три известни в момента гиганти. Доста дълго време VY се смяташе за най-голямата звезда в съзвездието Голямо куче. Радиусът му е от 1300 до 1540 слънчеви радиуса, а диаметърът му е около два милиарда километра. За сравнение, диаметърът на Слънцето е 1,392 милиона километра. Ако си представим нашата звезда като едносантиметрова топка, тогава диаметърът на VY ще бъде 21 метра.
Най-масивната известна звезда е R136a1 в Големия магеланов облак. Трудно е да си представим, но звездата тежи колкото 256 слънца. Тя е най-ярката от всички. Този син хипергигант блести десет милиона пъти по-ярко от нашата звезда. Но по отношение на размерите R136a1 далеч не е най-големият. Въпреки впечатляващата си яркост, той не може да се види от Земята с просто око, тъй като се намира на 165 хиляди светлинни години.
В момента лидер в списъка с огромни размери е червеният хипергигант NML Cygnus. Учените оценяват радиуса на тази звезда на 1650 радиуса на нашата звезда. За да си представим по-добре този свръхгигант, нека поставим звездата в центъра на нашата слънчева система вместо Слънцето. Той ще заема цялото космическо пространство до орбитата на Юпитер.
В околоземната орбита има "сметище" на отпадъци от развитието на космонавтиката. Повече от 370 хиляди обекта с тегло от няколко грама до 15 тона обикалят около нашата планета.
Повечето от планетите в Слънчевата система могат да се видят без телескоп
В подходящи моменти можем да наблюдаваме Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн от Земята. Тези планети са открити още в древни времена.
Далечният Уран също понякога се вижда с просто око от Земята. Но преди откриването й планетата просто е била бъркана с неясна звезда. Поради голямата им отдалеченост учените научиха за съществуването на Уран, Нептун и Плутон само с помощта на телескоп. От Земята с просто око няма да можем да видим само Нептун и Плутон, който обаче вече не се смята за планета.
Живот не само на Земята?
В Слънчевата система има още едно небесно тяло, на което редица учени все още признават наличието на живот. Дори в най-примитивните форми. Това е спътникът на Сатурн Титан.
Титан има голям брой езера. Вярно е, че няма да можете да плувате в тях: за разлика от тези на земята, те са пълни с течен метан и етан.
Въпреки това Титан се смята за подобен на Земята в самото начало на своето развитие. Поради това някои учени смятат, че най-простите форми на живот може да съществуват в подземните резервоари на спътника на Сатурн.
- Космически боклук– повредени космически кораби, отработени ракети и други устройства и техните остатъци, които са в околоземни орбити.
- Безтегловността е състояние, при което гравитационните сили, действащи върху тялото, не предизвикват взаимно налягане на неговите части една върху друга.
- Слънчевият вятър е поток от електрони и протони с висока скорост, постоянно излъчван от Слънцето.
- Черната дупка е област от космоса, която има толкова силно гравитационно поле, че нито материята, нито радиацията могат да я напуснат. Те се появяват на последния етап от еволюцията на някои много големи звезди.
- Екзопланетите са планети, разположени извън Слънчевата система.
- Кометата е малък обект, който се върти около Слънцето по силно издължена елиптична орбита. При приближаване до Слънцето образува облак или опашка от прах и газ.
- Галактиката е гравитационно свързана система от звезди и звездни купове, междузвезден газ, прах и тъмна материя.
- Звездата е масивна топка от газ, която излъчва светлина и се държи заедно от собствената си гравитация и вътрешно налягане.
- Ракетата е въздухоплавателно средство, което се движи поради действието на реактивна тяга, произтичаща от отхвърлянето на част от собствената маса на превозното средство. Полетът не изисква въздух или газ.
- Космодрумът е зона с комплекс от специални съоръжения и технически системи, предназначени за изстрелване на космически кораби.
- Гравитацията е привличането на материални обекти един към друг.
- Планетата е небесно тяло, въртящо се в орбита около звезда. Достатъчно масивен, за да се закръгли от собствената си гравитация, но не достатъчно масивен, за да инициира термоядрена реакция.
- Астероидът е сравнително малко небесно тяло в Слънчевата система, движещо се в орбита около Слънцето. Той е значително по-малък по маса и размер от планетите, има неправилна форма и няма атмосфера.
- Светлинна година е разстоянието, което светлината изминава във вакуум за една година.
- Вакуумът е пространство без материя.
- Мъглявината е облак от междузвезден газ или прах. Той се откроява на общия фон на небето поради излъчването или поглъщането на радиация.
Въпреки гигантското разстояние до (в размер на 2,54 милиона светлинни години), той все още има видима величина от 3,44 и линеен размер от 3,167×1° в звездното небе, което позволява да се наблюдава с невъоръжено око в небето като леко продълговато петънце. Това се постига от факта, че Андромеда съдържа около един трилион звезди (като по този начин надвишава размера си поне 2,5 пъти и е най-голямата галактика в Местната група). Въпреки това, въпреки огромния брой звезди в него, той все още е по-нисък по яркост от около 150 звезди в двете полукълба на звездното небе.
Наблюдение
Галактиката Андромеда се намира в едноименното съзвездие, но нейното търсене е най-добре да започне от тази, която е по-лесна за намиране и придвижване през съзвездията или.
Съзвездие Пегас : в този случай, в продължението на съзвездието Пегас, ще трябва да намерим Алферац (най-ярката звезда от съзвездието Андромеда), от което трябва да се преместим до Мирах, от който се обръщаме на 90° и търсим две други ярки звезди от това съзвездие. Малко по-нататък втората от тези звезди ще бъде Андромеда.
Съзвездие Касиопея : друг начин за намиране на Андромеда също започва от Полярната звезда, но в този случай трябва да намерим съзвездието Касиопея, което изглежда като буквата M или W в небето, в зависимост от текущата си позиция. В продължението на линията Поларис-Шедар (2-рата звезда отдясно на това съзвездие), малко по-далеч от половината разстояние между тях ще бъде галактиката Андромеда.
История на наблюденията
Тъй като тази галактика се вижда с просто око, първото споменаване за нея датира от 946 г. сл. Хр. Но преди появата на съвременните многометрови телескопи беше невъзможно да се разграничат отделни звезди в него, така че истинската природа на този обект беше скрита от наблюдателите под прикритието на малка мъглявина в нашата галактика. Първите признаци за неговия извънгалактичен произход са получени чрез спектрален анализ, направен през 1912 г. (оказа се, че се движи към нас със скорост от 300 km/s) и експлозия на свръхнова, регистрирана през 1917 г. (която дава първата приблизителна стойност на разстояние до него - 500 хил. св. години). Едва Едуин Хъбъл обаче успя да постави окончателна точка в спора между учените.
Което звучи така: Ето какъв е въпросът. Вероятно всеки е виждал изображения на нашата галактика. Гледах много документални филми на космическа тематика, но никъде не се обяснява откъде идват тези изображения. Как разбрахте, че галактиката има спираловидна форма, а не дискова например? В равнината на спиралата ли сме?
Нека да разберем какво и как. Доста трудно е да се разбере връзката между Млечния път, простиращ се в нощното небе, и понятието „наш дом“. В епоха, горяща от електрически светлини, Млечният път е практически недостъпен за градските жители. Можете да го видите само далеч от градските светлини и в определени периоди от годината. Особено красиво е по нашите географски ширини през август, когато преминава през зенитната област и като гигантска небесна арка се издига над спящата Земя.
На брега на мандрата
Мистерията на Млечния път е преследвала хората от много векове. В митовете и легендите на много народи по света той се нарича Пътят на боговете, тайнственият Звезден мост, водещ към небето, магическата Небесна река, пълна с божествено мляко. Смята се, че това е имало предвид, когато в древните руски приказки се говори за млечна река с желеобразни брегове. А жителите на древна Елада го наричали Galaxias kuklos, което означава „млечен кръг“. Оттук идва и познатата днес дума Галактика. Но във всеки случай Млечният път, както всичко, което може да се види в небето, се смяташе за свещен. Те го почитаха и строяха храмове в негова чест. Между другото, малко хора знаят, че дървото, което украсяваме за Нова година, не е нищо повече от ехо от онези древни култове, когато Млечният път изглеждаше на нашите предци като оста на Вселената, Световното дърво, на невидими клони от които зреят плодовете на звездите. Именно на Нова година Млечният път „стои“ вертикално, като ствол, издигащ се от хоризонта. Ето защо в началото на нов годишен цикъл, по подражание на небесното дърво, което винаги дава плод, се украсяваше дървото на земята. Те вярвали, че това дава надежда за бъдеща реколта и благоволението на боговете. Какво е Млечният път, защо свети и свети неравномерно, понякога тече по широк канал, понякога внезапно се разделя на два ръкава? Научната история на този въпрос датира от поне 2000 години.
Така Платон нарича Млечния път шев, свързващ небесните полукълба, Демокрит и Анаксагор казват, че е осветен от звездите, а Аристотел го обяснява със светлинни двойки, разположени под Луната. Имаше и друго предположение, изразено от римския поет Марк Манилий: може би Млечният път е сливащият се блясък на малки звезди. Колко близо беше до истината. Но беше невъзможно да се потвърди, като се наблюдават звездите с просто око. Мистерията на Млечния път е разкрита едва през 1610 г., когато прочутият Галилео Галилей насочва към него първия си телескоп, през който вижда „огромна колекция от звезди“, сливащи се с невъоръжено око в плътна бяла ивица. Галилей беше изумен; той разбра, че разнородността, дори накъсаната структура на бялата ивица се обяснява с факта, че тя се състои от много звездни купове и тъмни облаци. Тяхната комбинация създава уникален образ на Млечния път. По онова време обаче беше невъзможно да се разбере защо слабите звезди са концентрирани в тясна ивица. В движението на звездите в Галактиката учените разграничават цели звездни потоци. Звездите в тях са свързани една с друга. Звездните потоци не трябва да се бъркат със съзвездия, чиито очертания често могат да бъдат обикновен трик на природата и изглеждат като кохерентна група само когато се наблюдават от Слънчевата система. Всъщност се случва в едно и също съзвездие да има звезди, принадлежащи към различни потоци. Например в известната кофа на Голямата мечка (най-изявената фигура на това съзвездие) само пет звезди от средата на кофата принадлежат на един поток, докато първата и последната в характерната фигура са от друг поток. И в същото време в същия поток с петте средни звезди е известният Сириус - най-ярката звезда на нашето небе, принадлежаща към съвсем различно съзвездие.
Дизайнер на вселена
Друг изследовател на Млечния път е Уилям Хершел през 18 век. Като музикант и композитор той участва в науката за звездите и производството на телескопи. Последният от тях тежеше един тон, имаше диаметър на огледалото от 147 сантиметра и дължина на тръбата от цели 12 метра. Въпреки това Хершел прави повечето от своите открития, които се превърнаха в естествена награда за усърдие, използвайки телескоп, наполовина по-малък от този гигант. Едно от най-важните открития, както го нарича самият Хершел, е Великият план на Вселената. Използваният от него метод се оказва просто броене на звездите в зрителното поле на телескопа. И естествено, различен брой звезди бяха открити в различни части на небето. (Имаше повече от хиляда области на небето, където бяха преброени звездите.) Въз основа на тези наблюдения Хершел заключи, че Млечният път е оформен като звезден остров във Вселената, към който принадлежи Слънцето. Той дори нарисува схематичен чертеж, от който става ясно, че нашата звездна система има неправилна издължена форма и прилича на гигантски воденичен камък. Е, тъй като този воденичен камък обгражда нашия свят с пръстен, тогава, следователно, Слънцето е вътре в него и се намира някъде близо до централната част.
Точно това рисува Хершел и тази идея оцелява в съзнанието на учените почти до средата на миналия век. Въз основа на заключенията на Хершел и неговите последователи се оказа, че Слънцето има специално централно положение в Галактиката, наречено Млечен път. Тази структура беше донякъде подобна на геоцентричната система на света, приета преди ерата на Коперник, с единствената разлика, че преди това Земята се смяташе за център на Вселената, а сега Слънцето. И все пак остава неясно дали има други звезди извън звездния остров, иначе известен като нашата Галактика?
Структурата на нашата Галактика (изглед отстрани)
Телескопите на Herschel позволиха да се доближим до разгадаването на тази мистерия. Ученият откри много бледи, мъгливи светещи петна в небето и изследва най-ярките от тях. Виждайки, че някои от петната се разпадат на звезди, Хершел направи смелото заключение, че това не са нищо повече от други звездни острови, подобни на нашия Млечен път, само че много отдалечени. Тогава той предложи, за да се избегне объркване, името на нашия свят да се пише с главна буква, а останалите - с малка буква. Същото се случи и с думата Галактика. Когато го пишем с главна буква, имаме предвид нашия Млечен път, когато с малка буква имаме предвид всички останали галактики. Днес астрономите използват термина Млечен път, за да опишат както „млечната река“, видима в нощното небе, така и цялата ни Галактика, състояща се от стотици милиарди звезди. Така този термин се използва в два смисъла: в единия - когато говорим за звездите в земното небе, в другия - когато обсъждаме структурата на Вселената. Учените обясняват наличието на спирални разклонения в Галактиката с гигантски вълни на компресия и разреждане на междузвездния газ, движещи се по галактическия диск. Поради факта, че орбиталната скорост на Слънцето почти съвпада със скоростта на компресионните вълни, тя остава пред вълновия фронт в продължение на няколко милиарда години. Това обстоятелство беше от голямо значение за появата на живота на Земята. Спиралните ръкави съдържат много звезди с висока яркост и маса. И ако масата на звездата е голяма, около десет пъти масата на Слънцето, я очаква незавидна съдба, завършваща с грандиозна космическа катастрофа - експлозия, наречена експлозия на свръхнова.
В този случай изригването е толкова силно, че тази звезда блести като всички звезди в Галактиката взети заедно. Астрономите често регистрират подобни катастрофи в други галактики, но в нашата това не се е случвало през последните няколкостотин години. Когато избухне свръхнова, се генерира мощна вълна от твърда радиация, способна да унищожи целия живот по пътя си. Може би именно поради уникалното си положение в Галактиката нашата цивилизация е успяла да се развие до такава степен, че нейните представители се опитват да разберат своя звезден остров. Оказва се, че евентуални братя по ум могат да се търсят само в тихи галактически „кътчета” като нашето.
Спиралната галактика NGC 3982 се намира на 60 милиона светлинни години от Млечния път, в съзвездието Голяма мечка. NGC 3982 се състои от звездни купове, газови и прахови облаци и тъмни мъглявини, които от своя страна са усукани в няколко ръкава. NGC 3982 може да се наблюдава от Земята дори с малък телескоп. Въпреки това, при по-внимателно разглеждане галактикиС помощта на телескопа Хъбъл учените откриха 13 променливи звезди и 26 кандидати за цефеиди с периоди от 10 до 45 дни. Освен това при наблюдение на галактиката е открито образувание свръхнова, който получи името SN 1998aq.
Цефеиди - фарове на Вселената
За разбирането на структурата на „собствената“ галактика, изследванията на мъглявината Андромеда изиграха основна роля. Мъгливите петна в небето са известни отдавна, но те се смятаха или за парчета, откъснати от Млечния път, или за далечни звезди, сливащи се в твърда маса. Но едно от тези петна, известно като мъглявината Андромеда, беше най-яркото и привлече най-много внимание. Сравнявали го както със светещ облак, така и с пламък на свещ, а един астроном дори вярвал, че на това място кристалният купол на небето е по-тънък, отколкото на други, и светлината на Царството Божие се излива върху Земята през него. Мъглявината Андромеда е наистина спираща дъха гледка. Ако очите ни бяха по-чувствителни към светлина, тя щеше да ни изглежда не като малко продълговато мъгливо петънце, около една четвърт от лунния диск (това е централната му част), а като образувание, седем пъти по-голямо от пълната Луна. Но това не е всичко. Съвременните телескопи виждат мъглявината Андромеда по такъв начин, че в нейната зона се побират до 70 пълни луни.
Възможно е да се разбере структурата на мъглявината Андромеда едва през 20-те години на миналия век. Това е направено с помощта на телескоп с диаметър на огледалото 2,5 м от американския астрофизик Едуин Хъбъл. Той получи снимки, на които показваше, че вече нямаше съмнение, гигантски звезден остров, състоящ се от милиарди звезди, беше друга галактика. А наблюдението на отделни звезди в мъглявината Андромеда позволи да се реши друга задача - да се изчисли разстоянието до нея. Факт е, че във Вселената има така наречените цефеиди - променливи звезди, които пулсират поради вътрешни физически процеси, които променят яркостта си.
Тези промени се случват с определен период: колкото по-дълъг е периодът, толкова по-висока е светимостта на цефеида - енергията, освободена от звездата за единица време. И от него можете да определите разстоянието до звездата. Например цефеидите, идентифицирани в мъглявината Андромеда, позволиха да се определи разстоянието до нея. Оказа се огромен - 2 милиона светлинни години. Това обаче е само една от най-близките до нас галактики, които, както се оказва, има много във Вселената. Колкото по-мощни ставаха телескопите, толкова по-ясно се очертаваха вариантите на структурата на галактиките, наблюдавани от астрономите, което се оказа много необичайно. Сред тях има така наречените неправилни, които нямат симетрична структура, някои са елипсовидни, а други спирални. Това са тези, които изглеждат най-интересни и мистериозни. Представете си ярко блестящо ядро, от което излизат гигантски светещи спираловидни клони. Има галактики, в които ядрото е по-ясно изразено, а в други преобладават разклоненията. Има и галактики, където клоните излизат не от ядрото, а от специален мост - бар. И така, какъв тип е нашият Млечен път? В крайна сметка, намирайки се вътре в Галактиката, е много по-трудно да се разбере нейната структура, отколкото да се наблюдава отвън. Самата природа помогна да се отговори на този въпрос: галактиките са „разпръснати“ спрямо нас в различни позиции. Можем да видим някои от ръба, други „плоски“, а трети от различни ъгли. Дълго време се смяташе, че най-близката до нас галактика е Големият Магеланов облак. Днес знаем, че това не е така.
През 1994 г. космическите разстояния бяха измерени по-точно и галактиката джудже в съзвездието Стрелец взе превес. Съвсем наскоро обаче това твърдение също трябваше да бъде преразгледано. Още по-близък съсед на нашата Галактика е открит в съзвездието Голямо куче. От него до центъра на Млечния път има само 42 хиляди светлинни години. Общо са известни 25 галактики, които съставляват така наречената Местна система, тоест общност от галактики, пряко свързани една с друга чрез гравитационни сили. Диаметърът на Местната система от галактики е приблизително три милиона светлинни години. В допълнение към нашия Млечен път и неговите спътници, Местната система включва и мъглявината Андромеда, най-близката до нас гигантска галактика със своите спътници, както и друга спирална галактика от съзвездието Триъгълник. Тя е обърната „плоска“ към нас. Мъглявината Андромеда доминира в Локалната система, разбира се. Той е един път и половина по-масивен от Млечния път.
Красива спирална галактика NGC 5584 в съзвездието Дева. Това изображение от Хъбъл показва някои от най-ярките звезди в галактиката, включително променливи звезди, наречени цефеиди, които периодично променят яркостта си. Чрез изучаване на цефеидите в различни галактики астрономите могат да измерят скоростта на разширяване на Вселената. Снимка: NASA, ESA.
Покрайнините на провинция Звезда
Ако цефеидите на мъглявината Андромеда позволиха да се разбере, че тя се намира далеч отвъд границите на нашата Галактика, тогава изследването на по-близките цефеиди позволи да се определи позицията на Слънцето вътре в Галактиката. Пионер тук е американският астрофизик Харлоу Шепли. Един от обектите на неговия интерес бяха кълбовидните звездни купове, толкова плътни, че сърцевините им се сливат в непрекъснато сияние. Регионът, най-богат на кълбовидни купове, се намира в посока на зодиакалното съзвездие Стрелец. Те са известни и в други галактики и тези клъстери винаги са концентрирани близо до галактически ядра. Ако приемем, че законите за Вселената са едни и същи, можем да заключим, че нашата Галактика трябва да бъде структурирана по подобен начин. Шапли откри цефеидите в кълбовидните й купове и измери разстоянието до тях. Оказа се, че Слънцето не се намира в центъра на Млечния път, а в неговите покрайнини, може да се каже, в звездна провинция, на разстояние 25 хиляди светлинни години от центъра. Така за втори път след Коперник е развенчана идеята за нашето особено привилегировано положение във Вселената.
Къде е ядрото?
Осъзнавайки, че се намираме в периферията на Галактиката, учените се интересуват от нейния център. Очакваше се, подобно на други звездни острови, той да има ядро, от което излизат спирални разклонения. Виждаме ги точно като светла ивица на Млечния път, но ги виждаме отвътре, от ръба. Тези спирални разклонения, проектирани един върху друг, не ни позволяват да разберем колко са и как са подредени. Освен това ядрата на други галактики светят ярко. Но защо това сияние не се вижда в нашата Галактика Възможно ли е тя да няма ядро? Решението дойде отново чрез наблюдения на други. Учените са забелязали, че в спиралните мъглявини, типът, към който е класифицирана нашата Галактика, тъмен слой може да бъде ясно видим. Това не е нищо повече от колекция от междузвезден газ и прах. Те позволиха да се отговори на въпроса - защо не виждаме собственото си ядро: нашата Слънчева система се намира точно в такава точка на Галактиката, че гигантски тъмни облаци блокират ядрото за земен наблюдател. Сега можем да отговорим на въпроса: защо Млечният път се разделя на два ръкава? Както се оказа, централната му част е скрита от мощни облаци прах. В действителност зад праха има милиарди звезди, включително центъра на нашата Галактика. Изследванията също така показаха, че ако облакът прах не ни пречеше, земляните щяха да видят грандиозен спектакъл: гигантски блестящ елипсоид на ядрото с безброй звезди щеше да заема площ от повече от сто луни в небето.
Млечният път и мъглявината Андромеда
Суперобект Стрелец A*
Телескопите, работещи в такива диапазони от спектъра на електромагнитното излъчване, за които праховият щит не е пречка, ни помогнаха да видим ядрото на Галактиката зад този облак прах. Но повечето от тези лъчения се забавят от земната атмосфера, следователно на настоящия етап космонавтиката и радиоастрономията играят важна роля в разбирането на Галактиката. Оказа се, че центърът на Млечния път свети добре в радиообхвата.
Учените бяха особено заинтересовани от така наречения радиоизточник Стрелец A* - определен обект в Галактиката, който активно излъчва радиовълни и рентгенови лъчи. Днес може да се счита за практически доказано, че в съзвездието Стрелец се намира мистериозен космически обект – свръхмасивна черна дупка. Смята се, че масата му може да бъде равна на масата на 3 милиона слънца. Този обект с чудовищна плътност има толкова мощно гравитационно поле, че дори светлината не може да избяга от него. Естествено, самата черна дупка не свети в никакъв диапазон, но материята, която пада върху нея, излъчва рентгенови лъчи и позволява да се открие местоположението на космическото „чудовище“.
Вярно е, че радиацията от Стрелец A* е по-слаба от тази, открита в ядрата на други галактики. Това може да се дължи на факта, че падането на материята не е интензивно, но когато се случи, се записва проблясък на рентгеново лъчение. Веднъж яркостта на обекта Стрелец А* се увеличи буквално за минути - това е невъзможно за голям обект. Това означава, че този обект е компактен и може да бъде само черна дупка. Между другото, за да превърнете Земята в черна дупка, тя трябва да бъде компресирана до размера на кибритена кутия. Като цяло в центъра на нашата Галактика са открити много променливи източници на рентгенови лъчи, които може да са по-малки черни дупки, групирани около централната свръхмасивна. Именно те се следят днес от американската космическа рентгенова обсерватория Чандра. Допълнително потвърждение за наличието на свръхмасивна черна дупка в центъра на ядрото на нашата Галактика беше осигурено от изследване на движението на звезди, разположени в непосредствена близост до ядрото. Така в инфрачервения диапазон астрономите успяха да наблюдават движението на звезда, която се изплъзна от центъра на ядрото на разстояние, което беше незначително в галактически мащаб: само три пъти радиуса на орбитата на Плутон. Орбиталните параметри на тази звезда показват, че тя се намира в близост до компактен невидим обект с чудовищно гравитационно поле. Това може да е само черна дупка, при това свръхмасивна. Проучването й продължава.
Вътре в ръката на Орион
Има изненадващо малко информация за структурата на спиралните ръкави на нашата Галактика. По външния вид на Млечния път може да се съди само, че Галактиката има формата на диск. И само с помощта на наблюденията на излъчването на междузвездния водород - най-често срещаният елемент във Вселената - беше възможно да се възстанови до известна степен картината на ръкавите на Млечния път. Това отново стана възможно благодарение на една аналогия: в други галактики водородът е концентриран точно по спиралните ръкави. Там също се намират области на звездообразуване - много млади звезди, натрупвания на прах и газ - газово-прахови мъглявини. През 50-те години на миналия век учените успяха да създадат картина на разпределението на облаците от йонизиран водород, разположени в галактическото съседство на Слънцето. Оказа се, че има поне три области, които могат да бъдат идентифицирани със спиралните ръкави на Млечния път. Учените нарекоха един от тях, най-близкият до нас, ръкавът на Орион-Лебед. По-отдалеченият от нас и съответно по-близо до центъра на Галактиката се нарича ръкав Стрелец-Киля, а периферният – ръкав на Персей. Но изследваното галактическо съседство е ограничено: междузвездният прах поглъща светлината на далечни звезди и водород, така че става невъзможно да се разбере по-нататъшният модел на спиралните ръкави. Но там, където оптичната астрономия не може да помогне, на помощ идват радиотелескопите. Известно е, че водородните атоми излъчват при дължина на вълната 21 см. Това лъчение започна да улавя холандският астрофизик Ян Оорт. Картината, която получава през 1954 г., е впечатляваща. Спиралните ръкави на Млечния път вече могат да бъдат проследени на огромни разстояния. Вече нямаше съмнение: Млечният път е спирална звездна система, подобна на мъглявината Андромеда. Но все още нямаме подробна картина на спиралния модел на Млечния път: неговите клони се сливат един с друг и е много трудно да се определи разстоянието до тях.
1800 px с възможност за кликване
С уважение: Serge Brunier, Превод: Kolpakova A.V.
Обяснение: Изкачете се на 5000 метра надморска височина близо до Cerro Chainantor в северните Анди на Чили и ще видите нощно небе като това на снимката. Тази снимка е направена в този сух, високопланински район с помощта на обектив рибешко око. Снимката улавя безбройните звезди и обширните облаци прах на нашата Галактика. Посоката към центъра на Галактиката е близо до зенита, т.е. в центъра на изображението, но самият галактически център е скрит от нас, защото се намира зад светлопоглъщащ прах. Юпитер блести над централната изпъкналост на Млечния път. Вдясно от Юпитер се вижда не толкова ярко жълтият гигант Антарес. В десния край на изображението може да се види малко слабо петно - това е една от многото сателитни галактики на Млечния път, Малкият Магеланов облак.
Звездни резултати
Днес е известно, че нашата Галактика е гигантска звездна система, включваща стотици милиарди звезди. Всички звезди, които виждаме над главите си в ясна нощ, принадлежат на нашата Галактика. Ако можехме да се движим в космоса и да погледнем Млечния път отстрани, пред очите ни би се появил звезден град под формата на огромна летяща чиния с диаметър 100 хиляди светлинни години. В центъра му ще видим забележимо удебеляване - прът - с диаметър 20 хиляди светлинни години, от който в космоса се простират гигантски спирални клони. Въпреки факта, че външният вид на Galaxy предполага плоска система, това не е съвсем вярно.
Около него се простира така нареченият ореол, облак от разредена материя. Радиусът му достига 150 хиляди светлинни години. Около централната издутина и ядрото има много кълбовидни звездни купове, съставени от стари, хладни, червени звезди. Харлоу Шепли ги нарече „скелетното тяло“ на нашата Галактика. Хладните звезди съставляват така наречената сферична подсистема на Млечния път, а нейната плоска подсистема, известна още като спиралните ръкави, се състои от „звездна младост“. Тук има много ярки, видни звезди с висока яркост. Младите звезди в галактическата равнина се появяват поради наличието на огромно количество прах и газ там. Известно е, че звездите се раждат поради компресията на материята в облаците газ и прах. След това, в продължение на милиони години, новородените звезди „надуват“ тези облаци и стават видими. Земята и Слънцето не са геометричен център на Света - те се намират в едно от тихите кътчета на нашата Галактика.
И очевидно това специално място е идеално за възникване и развитие на живот. Вече десет години учените успяват да открият големи планети - не по-малки от Юпитер - около други звезди. Днес са известни около сто и половина от тях. Това означава, че такива планетарни системи са широко разпространени в Галактиката. Въоръжени с по-мощни телескопи е възможно да се намерят такива малки планети като Земята и на тях, може би, братя по ум. Всички звезди в Галактиката се движат по своите орбити около нейното ядро. Звезда, наречена Слънце, също има своя собствена орбита. За да извърши пълна революция, Слънцето изисква не по-малко от 250 милиона години, които представляват галактическа година (скоростта на Слънцето е 220 km/s). Земята вече е обиколила центъра на Галактиката 25-30 пъти. Това означава, че тя е точно на толкова галактически години. Проследяването на пътя на Слънцето през Млечния път е много трудно. Но съвременните телескопи могат да открият и това движение. По-специално, за да се определи как се променя външният вид на звездното небе, когато Слънцето се движи спрямо най-близките звезди. Точката, към която се движи слънчевата система, се нарича апекс и се намира в съзвездието Херкулес, на границата със съзвездието Лира.
И така, какво може да бъде кратко заключение по същността на въпроса? Понякога безуспешно се казва, че Млечният път е нашата Галактика. Млечният път е ярък пръстен, видим за нас в небето, а нашата Галактика е пространствена звездна система. Виждаме повечето от неговите звезди в лентата на Млечния път, но не се ограничава само до тях. Галактиката включва звезди от всички съзвездия. Ние сме толкова малки в сравнение с Млечния път. че можем да стреляме във всички посоки. Слънцето не е в центъра на галактическия диск, а на разстояние две трети от центъра му до ръба. И най-важното, не забравяйте, че повечето от тези красиви снимки са само колаж, графика, модел и рисунки. Или това е просто моментна снимка на друга спирална галактика. Е, ето реални снимки, макар и силно обработени.
Как да снимаме Млечния път? Ето какво пише той ренат:
Много хора смятат, че за да направите красиви снимки на космоса, просто трябва да имате супер скъпо оборудване и дори да учите пет години в специализиран университет. Но всъщност снимането на звездното небе не е никак трудно и е съвсем достъпно за всеки.
За да демонстрирам валидността на това твърдение на практика, планирам да напиша кратка поредица от бележки, всяка от които ще съдържа една или повече снимки, както и кратка история за това как са получени. Ще се опитам да го представя максимално ясно, а снимките ще бъдат подбрани така, че създаването им да не изисква особено сложно оборудване. Така…
Един от най-лесните за снимане небесни обекти е Млечният път. Мнозина обаче дори не са го виждали! Парадокс? Въобще не! Работата е там, че видимостта на небесните обекти, с изключение на Луната и планетите, драматично зависи от степента на осветеност на небето. Повечето хора живеят в градове, където нощната светлина е толкова ярка, че само няколко от най-ярките звезди могат да се видят на небето. И затова за много, много хора гледката на истинското, черно нощно небе е просто хипнотизираща...
Така че, за да видите – и снимате – Млечния път, трябва да излезете от града и за предпочитане по-далеч. Тук можете да се насладите на звездното небе в целия му блясък! Ще бъде абсолютно прекрасно да се правят наблюдения някъде на юг, поне на ширината на Крим или Кавказ. Израел, Египет, Мароко и Канарските острови са още по-подходящи. Факт е, че в Централна Русия най-красивите, ярки области на Млечния път просто не се виждат, скрити от хоризонта. Ето защо южното небе е толкова привлекателно.
Но ние обаче не само ще се възхищаваме - не, трябва и да заснемем адекватно това, което виждаме. Каква технология ни е необходима за това? Всичко зависи от това какво искаме да получим. И така, горният кадър е заснет с камера Canon 350D 18-55mm/3.5-5.6@18mm/3.5. Тоест, възможно най-широкият ъгъл е използван за снимане. Въпросът е, на първо място, в кадъра да се включи възможно най-голям фрагмент от Млечния път, както и достатъчно области от небето и околния пейзаж, които не са заети от него. Нашата галактика се вижда най-добре на фона на други обекти и затова е много желателно да ги заснемете. Ако използвате нормален, а не широкоъгълен обектив, Млечният път донякъде ще се слее с фона.
Освен това не бива да забравяме, че небесната сфера има тенденция да се върти – и колкото по-къс обектив използваме, толкова по-голяма скорост на затвора можем да зададем, без да се забелязва размазване на крайния кадър. И за такъв неясен обект като този, който избрахме, това е много, много важно. В моя случай затворът беше отворен за тридесет секунди. Разбира се, няма и дума да държите камерата неподвижна в ръцете си за половин минута. Както знаете, треморът е характерен за хората и следователно замъгляването при такива експозиции е неизбежно. Освен ако, разбира се, не монтирате камерата на нещо стабилно - например стандартен фотографски статив ще свърши работа.
За да може Млечният път да бъде изследван по-подробно обаче, скоростта на затвора трябва да се увеличи още повече - но това вече не е толкова лесно, ако не искаме да се получи размазване. Има изход - камерата трябва да се върти след снимания небесен обект. Разбира се, обикновен статив вече няма да работи за нас; имаме нужда от специална стойка.
При заснемането на този кадър използвахме точно такова нещо, алт-азимут. Платформа с прикрепена към нея камера може автоматично да се движи наляво и надясно и нагоре и надолу, следвайки въртенето на небесната сфера. Последният обаче, както е известно, се върти в дъга - и следователно, когато използваме монтаж от този тип, ще получим въртене на полето. И всъщност, погледнете по-отблизо: по краищата на рамката звездите вече не са съвсем точки. Поради това трябваше да огранича скоростта на затвора до една минута - но детайлите все пак се увеличиха доста значително в сравнение с експозиция от тридесет секунди.
За да неутрализирате ефекта от въртенето на полето, можете да използвате екваториален монтаж. Тя ще завърти камерата около Небесния полюс и посоченият проблем няма да възникне.
Ето и професионалния състав:
Млечен път над Monument Valley (САЩ). Долу виждаме огромни скали - разкрития. Разкритията са скали от твърди скали, останали след като водата е отмила целия мек материал около тях. Двете планини - най-близката планина отляво и планината вдясно от нея - се наричат ръкавици. Млечният път се простира като гигантска арка отгоре. Над лявата ръкавица е съзвездието Лебед, заедно с червеникавата мъглявина Северна Америка. След това Млечният път следва през съзвездията Лисички, Стрелец, Змии, Орел и Скутум, докато навлезе в съзвездията Стрелец и Скорпион. Тук тя става най-ярка и забележима. Това изображение стана победител в конкурса "Астрономическа снимка на деня" на 1 август 2012 г. Снимка: Уоли Пачолка
източници
http://www.vokrugsveta.ru - Дмитрий Гулютин
http://renat.livejournal.com/15030.html
http://www.astrogalaxy.ru/151.html
Да си припомним , а също и отговора на въпроса Оригиналната статия е на уебсайта InfoGlaz.rfВръзка към статията, от която е направено това копие -Доктор на педагогическите науки Е. ЛЕВИТАН, действителен член на Руската академия на естествените науки
Наука и живот // Илюстрации
Една от най-добрите съвременни астрофизични обсерватории е Европейската южна обсерватория (Чили). На снимката: уникален инструмент на тази обсерватория - Телескопът за нови технологии (NTT).
Снимка на обратната страна на 3,6-метровото главно огледало на телескопа New Technologies.
Спирална галактика NGC 1232 в съзвездието Еридан (разстоянието до нея е около 100 милиона светлинни години). Размер - 200 светлинни години.
Пред вас е огромен газов диск, може би нагрят до стотици милиони градуси по Келвин (диаметърът му е около 300 светлинни години).
Изглежда странен въпрос. Разбира се, виждаме Млечния път и други звезди от Вселената, които са по-близо до нас. Но въпросът, поставен в заглавието на статията, всъщност не е толкова прост и затова ще се опитаме да го разберем.
Яркото слънце през деня, луната и разпръснатите звезди в нощното небе винаги са привличали човешкото внимание. Съдейки по скалните рисунки, в които най-древните художници са изобразявали фигурите на най-забележимите съзвездия, още тогава хората, поне най-любознателните от тях, са се вглеждали в тайнствената красота на звездното небе. И разбира се, проявявали интерес към изгрева и залеза на Слънцето, към мистериозните промени в облика на Луната... Вероятно така се е родила „примитивната съзерцателна” астрономия. Това се случи много хиляди години по-рано от възникването на писмеността, чиито паметници вече са станали за нас документи, свидетелстващи за произхода и развитието на астрономията.
Първоначално небесните тела, може би, бяха само обект на любопитство, след това - обожествяване и накрая започнаха да помагат на хората, действайки като компас, календар, часовник. Сериозен повод за философстване относно възможната структура на Вселената може да бъде откриването на „скитащи светила“ (планети). Опитите да се разкрият неразбираемите вериги, които описват планетите на фона на предполагаеми неподвижни звезди, доведоха до изграждането на първите астрономически снимки или модели на света. Геоцентричната система на света на Клавдий Птолемей (2 в. сл. н. е.) с право се смята за техен апотеоз. Древните астрономи се опитват (предимно неуспешно) да определят (но все още не доказват!) какво място заема Земята по отношение на седемте известни тогава планети (считани са Слънцето, Луната, Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн). И едва Николай Коперник (1473-1543) най-накрая успя.
Птолемей се нарича създател на геоцентричната, а Коперник – на хелиоцентричната система на света. Но по същество тези системи се различават само по идеите, които съдържат за местоположението на Слънцето и Земята по отношение на истинските планети (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн) и Луната.
Коперник по същество открива Земята като планета, Луната заема полагащото й се място като спътник на Земята, а Слънцето се оказва центърът на въртене на всички планети. Слънцето и шестте планети, които се движат около него (включително Земята) - това беше слънчевата система, както си я представяха през 16 век.
Системата, както вече знаем, далеч не е завършена. Всъщност, в допълнение към шестте планети, известни на Коперник, той включва също Уран, Нептун и Плутон. Последната е открита през 1930 г. и се оказва не само най-отдалечената, но и най-малката планета. В допълнение, Слънчевата система включва около сто сателита на планети, два астероидни пояса (единият между орбитите на Марс и Юпитер, другият, наскоро открит, Поясът на Кайпер, в района на орбитите на Нептун и Плутон) и много комети с различни орбитални периоди. Хипотетичният „облак от комети” (нещо като тяхната сфера на обитаване) се намира, според различни оценки, на разстояние около 100-150 хиляди астрономически единици от Слънцето. Съответно границите на Слънчевата система са се разширили многократно.
В началото на 2002 г. американски учени "разговаряха" със своята автоматична междупланетна станция Pioneer 10, която беше изстреляна преди 30 години и успя да отлети от Слънцето на разстояние от 12 милиарда километра. Отговорът на радиосигнала, изпратен от Земята, пристигна за 22 часа 06 минути (при скорост на радиовълните около 300 000 км/сек). Като се има предвид казаното, Pioneer 10 ще трябва да лети дълго време до „границите“ на Слънчевата система (разбира се, доста условно!). И тогава той ще лети до най-близката звезда по пътя си, Алдебаран (най-ярката звезда в съзвездието Телец). "Пионер 10" може да пристигне там и да предаде заложените в него послания на земляните едва след 2 милиона години...
От Алдебаран ни делят поне 70 светлинни години. А разстоянието до най-близката звезда до нас (в системата на Кентавър) е само 4,75 светлинни години. Днес дори учениците трябва да знаят какво е „светлинна година“, „парсек“ или „мегапарсек“. Това вече са въпроси и термини от звездната астрономия, които просто не са съществували не само по времето на Коперник, но и много по-късно.
Предполагаше се, че звездите са далечни тела, но природата им беше неизвестна. Вярно е, че Джордано Бруно, развивайки идеите на Коперник, блестящо предположи, че звездите са далечни слънца и може би със собствени планетарни системи. Правилността на първата част от тази хипотеза става напълно очевидна едва през 19 век. А първите десетки планети около други звезди са открити едва в последните години на наскоро приключилия 20 век. Преди раждането на астрофизиката и преди прилагането на спектралния анализ в астрономията беше просто невъзможно да се доближим до научното решение за природата на звездите. Така се оказа, че звездите не играят почти никаква роля в предишните системи на света. Звездното небе беше един вид сцена, на която планетите „изпълняваха“ и те не мислеха много за природата на самите звезди (понякога те бяха наричани ... „сребърни пирони“, забити в небесния свод) . „Сферата на звездите“ беше нещо като граница на Вселената както в геоцентричната, така и в хелиоцентричната система на света. Цялата Вселена, естествено, се смяташе за видима, а това, което беше отвъд нея, беше „небесното царство“...
Днес знаем, че само малка част от звездите се виждат с просто око. Белезникавата ивица, простираща се по цялото небе (Млечния път), се оказа, както някои древногръцки философи предположиха, множество звезди. Галилей (в началото на 17 век) различи най-ярките от тях дори с помощта на твърде несъвършения си телескоп. С увеличаването на размера на телескопите и тяхното подобряване, астрономите успяха постепенно да проникнат в дълбините на Вселената, сякаш я изследваха. Но не стана ясно веднага, че звездите, наблюдавани в различни посоки на небето, имат някаква връзка със звездите на Млечния път. Един от първите, които успяха да докажат това, беше английският астроном и оптик У. Хершел. Следователно откриването на нашата Галактика (понякога я наричат Млечен път) се свързва с неговото име. Въпреки това, очевидно не е възможно простосмъртен да види цялата ни Галактика. Разбира се, достатъчно е да погледнете в учебника по астрономия, за да намерите там ясни диаграми: изглед на Галактиката „отгоре“ (с ясно изразена спирална структура, с ръкави, състоящи се от звезди и газопрахова материя) и изглед „от страната” (в тази перспектива нашият звезден остров прилича на двойноизпъкнала леща, ако не навлизате в някои подробности за структурата на централната част на тази леща). Схеми, диаграми... Къде има поне една снимка на нашата Галактика?
Гагарин е първият землянин, видял нашата планета от космоса. Сега вероятно всеки е виждал снимки на Земята от космоса, предавани от изкуствени спътници на Земята, от автоматични междупланетни станции. Изминаха 41 години от полета на Гагарин и 45 години от изстрелването на първия спътник - началото на космическата ера. Но и до ден днешен никой не знае дали човек някога ще успее да види Галактиката, излизайки извън нейните граници... За нас това е въпрос от сферата на научната фантастика. Така че да се върнем към реалността. Но в същото време, моля, помислете за факта, че само преди сто години настоящата реалност можеше да изглежда като най-невероятната фантазия.
И така, Слънчевата система и нашата Галактика са открити, в които Слънцето е една от трилиони звезди (около 6000 звезди се виждат с просто око в цялата небесна сфера), а Млечният път е проекция на част от Галактика върху небесната сфера. Но точно както през 16-ти век земляните са разбрали, че нашето Слънце е най-обикновената звезда, сега знаем, че нашата Галактика е една от многото други галактики, открити сега. Сред тях, както в света на звездите, има гиганти и джуджета, „обикновени“ и „необикновени“ галактики, относително тихи и изключително активни. Те се намират на огромни разстояния от нас. Светлината от най-близкия от тях се втурва към нас почти два милиона и триста хиляди години. Но можем да видим тази галактика дори с просто око; тя се намира в съзвездието Андромеда. Това е много голяма спирална галактика, подобна на нашата, и следователно нейните снимки до известна степен „компенсират“ липсата на снимки на нашата Галактика.
Почти всички открити галактики могат да се видят само на снимки, получени с помощта на съвременни гигантски наземни телескопи или космически телескопи. Използването на радиотелескопи и радиоинтерферометри помогна значително да се допълнят оптичните данни. Радиоастрономията и извънатмосферната рентгенова астрономия повдигнаха завесата върху мистерията на процесите, протичащи в ядрата на галактиките и в квазарите (най-отдалечените известни обекти в нашата Вселена, почти неразличими от звездите на снимки, направени с помощта на оптични телескопи ).
В един изключително огромен и практически скрит от погледа мегасвят (или в Метагалактиката) беше възможно да се открият неговите важни модели и свойства: разширяване, мащабна структура. Всичко това донякъде напомня за друг, вече открит и до голяма степен разгадан микросвят. Там те изучават много близките до нас, но и невидими градивни елементи на Вселената (атоми, адрони, протони, неутрони, мезони, кварки). След като научиха структурата на атомите и моделите на взаимодействие на техните електронни обвивки, учените буквално „съживиха“ Периодичната таблица на елементите на Д. И. Менделеев.
Най-важното е, че човекът се оказа способен да открива и познава светове от различни мащаби, които не са били пряко възприемани от него (мегасвят и микросвят).
В този контекст астрофизиката и космологията не изглеждат оригинални. Но тук стигаме до най-интересната част.
„Завесата“ на отдавна познатите съзвездия се отвори, отнасяйки със себе си последните опити на нашия „центризъм“: геоцентризъм, хелиоцентризъм, галаксицентризъм. Ние самите, като нашата Земя, като Слънчевата система, като Галактиката, сме просто „частици“ от структурата на Вселената, невъобразими в обикновен мащаб и сложност, наречена „Метагалактика“. Той включва много галактически системи с различна сложност (от „двоични“ до клъстери и свръхкупове). Съгласете се, че в същото време осъзнаването на мащаба на собствения си незначителен размер в необятния мега-свят не унижава човек, а напротив, издига силата на неговия ум, способен да открие всичко това и да разбере какво е било открити по-рано.
Изглежда, че е време да се успокоим, тъй като съвременната картина на структурата и еволюцията на Метагалактиката е създадена в общи линии. Но, първо, тя крие много принципно нови неща, неизвестни досега за нас, и второ, възможно е освен нашата Метагалактика да има и други мини-вселени, които да образуват все още хипотетичната Голяма Вселена...
Може би трябва да спрем дотук засега. Защото сега, както се казва, бихме искали да разберем нашата Вселена. Факт е, че в края на двадесети век тя поднесе астрономията с голяма изненада.
Тези, които се интересуват от историята на физиката, знаят, че в началото на ХХ век някои велики физици смятаха, че тяхната титанична работа е завършена, защото всичко важно в тази наука вече беше открито и изследвано. Наистина, няколко странни „облака“ останаха на хоризонта, но малцина предполагаха, че те скоро ще се „превърнат“ в теорията на относителността и квантовата механика... Дали наистина нещо такова очаква астрономията?
Много е вероятно, защото нашата Вселена, наблюдавана с помощта на цялата мощ на съвременните астрономически инструменти и изглеждаща вече доста задълбочено проучена, може да се окаже само върхът на универсалния айсберг. Къде е останалото? Как може да възникне такова смело предположение за съществуването на нещо огромно, материално и напълно неизвестно досега?
Нека се обърнем отново към историята на астрономията. Една от нейните триумфални страници е откриването на планетата Нептун „на върха на писалката“. Гравитационният ефект на някаква маса върху движението на Уран подтикна учените да мислят за съществуването на все още неизвестна планета, позволи на талантливи математици да определят нейното местоположение в Слънчевата система и след това да кажат на астрономите къде точно да я търсят на небесната сфера. . И в бъдеще гравитацията предостави подобни услуги на астрономите: помогна да се открият различни „странни“ обекти - бели джуджета, черни дупки. Така че сега изследването на движението на звездите в галактиките и галактиките в техните клъстери доведе учените до заключението за съществуването на мистериозна невидима („тъмна“) материя (или може би някаква форма на материя, неизвестна за нас) и запасите от тази "материя" трябва да са колосални.
Според най-смелите оценки всичко, което наблюдаваме и вземаме под внимание във Вселената (звезди, газопрахови комплекси, галактики и т.н.), е само 5 процента от масата, която „трябваше да има“ според изчисленията, базирани на закони на гравитацията. Тези 5 процента включват целия мегасвят, който познаваме, от прашинки и космически водородни атоми до суперкупове от галактики. Някои астрофизици дори включват всепроникващите неутрино тук, вярвайки, че въпреки малката им маса в покой, неутриното с безбройните си количества дават известен принос към същите 5 процента.
Но може би „невидимата материя“ (или поне част от нея, неравномерно разпределена в пространството) е масата на изчезнали звезди или галактики или такива невидими космически обекти като черни дупки? До известна степен подобно предположение не е лишено от смисъл, въпреки че липсващите 95 процента (или според други оценки 60-70 процента) няма да бъдат наваксани. Астрофизиците и космолозите са принудени да обмислят различни други, предимно хипотетични, възможности. Най-фундаменталните идеи се свеждат до факта, че значителна част от „скритата маса“ е „тъмна материя“, състояща се от непознати за нас елементарни частици.
По-нататъшни изследвания в областта на физиката ще покажат кои елементарни частици, освен тези, които се състоят от кварки (бариони, мезони и др.) или са безструктурни (например мюони), могат да съществуват в природата. Вероятно ще бъде по-лесно да разрешим тази мистерия, ако обединим силите на физици, астрономи, астрофизици и космолози. Значителни надежди се възлагат на данни, които могат да бъдат получени през следващите години в случай на успешно изстрелване на специализирани космически кораби. Например, планира се изстрелването на космически телескоп (диаметър 8,4 метра). Той ще може да регистрира огромен брой галактики (до 28-ма величина; припомнете си, че светила до 6-та величина се виждат с невъоръжено око) и това ще позволи да се изгради карта на разпределението на „скритата маса“ през цялото небе. Определена информация може да бъде извлечена и от наземни наблюдения, тъй като „скритата материя“, притежаваща висока гравитация, трябва да огъва лъчите светлина, идващи към нас от далечни галактики и квазари. Чрез обработка на изображения на такива източници на светлина на компютри е възможно да се регистрира и оцени невидимата гравитираща маса. Подобни прегледи на отделни участъци от небето вече са правени. (Вижте статията на акад. Н. Кардашев „Космология и проблеми на SETI“, наскоро публикувана в научно-популярното списание на Президиума на Руската академия на науките „Земята и Вселената“, 2002 г., № 4.)
В заключение, нека се върнем към въпроса, формулиран в заглавието на тази статия. Изглежда, че след всичко казано, едва ли може да се даде положителен отговор на него... Най-старата от най-древните науки, астрономията, едва започва.
