Studentam.net.ua

1. Всесвіт. Космічні системи

   Всесвіт — весь існуючий матеріальний світ безкінечний в просторі та часі і безмежно різноманітний за формами. Основна маса речовини Всесвіту (98%) зосереджена в зірках і складається з водню (80%) та гелію (18%). Наявність інших газів незначна. Найважливішими космічними тілами є зірки. А міжзоряний простір займає надзвичайно розріджений газ та пил, що місцями утворюють гігантські туманності.
   Зірки у Всесвіті об'єднуються в різні системи. Величезні за кількістю зірок та розмірами системи називаються галактиками.Вони розподіляються у Всесвіті нерівномірно, утворюючи групи, скупчення та велетенські системи — надгалактики. Зараз відомо більше 20 надгалактик.
   Частина космосу, яка доступна для спостереження сучасними астрономічними приладами, називається Метагалактикою.
   Наша галактика (Молочний Шлях) об'єднує понад 150 млрд. зірок та більше 100 млн. туманностей. Разом з туманністю Андромеди утворює центр місцевої системи галактик, до складу якої входять три гігантські спіральні, 15 карликових еліптичних та ряд неправильних галактик. За формою наша галактика спіральна, нагадує диск.
   В Галактиці наявні космічні промені — елементарні часитини, що мають велику енергію і рухаються із швидкістю світла. Крім того, в Галактиці існують мігнітні і гравітаційні поля та електромагнітне випромінювання.
   Ще у XVIII ст. було відмічено, наша зоряна система має сплющену форму, симетричну відносно головної площини, що називається пло­щиною Галактики. Велике коло, по якому вона пересікається з небес­ною сферою, називається галактичним екватором. Він майже співпа­дає з середньою лінією Молочного Шляху. Центральне згущення Галактики називається ядром. Воно має форму стиснутого сфероїда з великою піввіссю 20-25 тис. світлових років і малою — 6- 7 тисяч.
   Встановлено, що Сонце знаходиться від центра Галактики на відстані 10 тис. парсек, а її межа від Сонця — на віддалі 5 тис. пс. Отже, діаметр Галактики складає 30 тис. парсек. Галактика має спіральну структуру. Плоска підсистема складається із зірок спектральних класів В і О, наднових зірок другого типу, темних туманностей, зоряних асоціацій. як правило все це молоді об'єкти.
   Проміжна підсистема зайнята зірками типу R V Тільця, білими карликами, зірками спектральних класів C і S та планетарними туманностями. До сфероїдальної підсистеми відносяться зорі типу RR Ліри, W Діви, субкарлики, кульові зоряні скупчення, наднові першого типу.
   Вважають, що всього в нашій зоряній системі може бути декілька тисяч розсіяних зоряних скупчень та близько 100 кульових.
   Крім цих двох типів у Галактиці наявні ще так звані зоряні асоціації, що займають більший об'єм, ніж скупчення, тобто густина тут помітно більша від середньої густини галактичного поля.
   В області Молочного Шляху наявні темні туманності "Кінська голова" та "Вугільний мішок". Багато об'єктів подібних "Вугільному мішку", утворюють широку темну смугу вздовж середньої лінії Молочного Шляху — так звану Велику розвилку Молочного Шляху. Ці темні плями, що викликають міжзоряне поглинання світла є не що інше як космічний пил. Пил відносиься до плоскої підсистеми Галактики, розподіляючись там товщиною в кілька сотень парсек.
   В Галактиці наявний також міжзоряний газ, якого в середньому в 100 разів більше, ніж пилу. Відома газова туманність в сузір'ї Оріону, протяжністю в 6 пс., що помітна вночі навіть неозброєним оком. Є ще подібні туманності "Омега", "Лагуна" в сузір'ї Стрільця та ін. В середині газових туманностей, або поблизу них знаходиться гаряча зірка спектрального класу О або ВО, що є причиною свічення туманності. Гарячих зірок порівняно мало і тому газові туманності складають лише біля 5% міжзоряного середовища.
   Отже, загальна структура Галактики — центральне згущення, спіральні рукави і диск. Центральне згущення займає внутрішню область Галактики і закрите від нас непрозорою матерією. На віддалі 3 Кпс. від центру Галактики виявлений водневий рукав, що розши­рюється від центра із швидкістю 50 км/с. Там, де знаходиться Сонце, є декілька спіральних рукавів, вздовж яких розташовуються скуп­чення молодих зірок і хмари міжзоряного газу і пилу. Наприклад, рукав гарячих зірок в сузір'ї Оріона, на краю якого знаходиться і наше Сонце. Виявлені ще два рукави. Можливо це відгалуження однієї і тієї ж спіралі. Але не виключено, що наша Галактика має декілька спіральних рукавів, пов'язаних з центральним згущенням. Ці уявлення про структуру Галактики ще тільки орієнтовні.
   Крім нашої Галактики існує ще багато галактик, зокрема Туманність Андромеди, Велика і Мала Магелланові хмари та ін. Незважаючи на різноманітність форм, основні елементи структури галактик ті ж, що і нашої. Більшість з них в центрі мають згущення, а зовнішні частини здебільшого спіралеподібні. За зовнішнім виглядом галактики поділяються на еліптичні, спіральні, неправильні і пекулярні. Еліптичні мають форму еліпсоїдів без різких меж, яскравіші в центрі. Спіральні галактики найчисленніші. Наприклад, наша Галактика і Туманність Андромеди. Неправильні галактики не мають центрального потовщення і не симетричні. Пекулярні — це ті галактики, що не відносять ся до жодного з попередніх класів. Галактики навіть одного типу можуть дуже відрізнятись за своїми розмірами, масами, свіченням та ін. З допомогою спеціального аналізу доведено, що галактики обертаються. Періоди обертання їх зовнішніх частин 100 млн. років. Ще мало вивчені центральні згущення галактик, що називаються іноді ядрами. Ядра галактик, подібних до нашої, мало активні тобто з їхнього центра відбувається відносно повільне відтікання газу з швидкістю десятки км/с. у галактиках з активними ядрами відбувається відтік газу з швидкістю в сотні і тис. км/с. Є галактики що дуже випромінюють радіохвилі. Квазари. Це длжерела випромінювання іноді з викидами речовини. Їх уже вивчено більше 200. Квазари дають надлишок випромінювання в інфрачервоній і рентгенівській частинах спектру. Це найдальші з відомих нам космічних об'єктів. Можливо квазари — це велетенські плазменні утворення з масами порядку мільярда сонячних.
   Здебільшого галактики трапляються невеликими групами, часто до обширних скупчень сотень і тисяч галактик. Наша Галактика вхо­дить до групи, що включає три гігантські спіральні галактики: наша Галактика, туманність Андромеди і туманність у сузір'ї Трикутника, а також 15 карликових еліптичних і неправильних галактик.
   Згідно нових даних скупчення і групи галактик утворюють грандіозну систему Надгалактику. Окремі галактики при цьому, очевиидно, концентруються в деякій площині.