Молочний Шлях - світло-срібляста широка смуга, яка перетинає небесну сферу, проходячи, зокрема через сузір'я Близнюків, Тельця, Кассіопеї, Лебедя, Стрільця. Ще в 1609 році Г. Галілей за допомогою телескопа виявив, що Молочний Шлях складається з колосальної кількості дуже слабких зірок. Зусиллями багатьох астрономів, передусім Вільяма Гершеля, його сина Джона Гершеля, В.Я.Струве, встановлено, що зірки небесної сфери належать величезній зоряній системі — Галактиці (від грецького galakticos - молочний). Переважна більшість зір Галактики сконцентрована в Молочному Шляху (в Україні його називають Чумацьким Шляхом). Наше Сонце разом із планетною системою теж входить до складу Галактики. Першу модель Галактики створив В.Гершель: через середину провів площину, згодом названу галактичною. У цій моделі Галактика мала вигляд диска діаметром 5800 і товщиною 1100 світлових років (применшив розміри в 17разів).
Справжнє відкриття Галактики як фізичного об’єкта відбулося 1924 p., коли Е. Габбл довів, що вона – лише один із багатьох подібних до неї зоряних світів. Збагачення уявлень про Галактику розпочалося з 60-х років XX ст. після створення потужних наземних і космічних телескопів.
Дуже важко визначити вік, коли сформувався Чумацький Шлях, але наразі вік найдавніших зірок у цій галактиці оцінюється у 13,6 мільярдів років, що приблизно дорівнює віку Всесвіту.
З чого ж складається Галактика?
Деяка частина зір Галактики об’єднана в скупчення, тобто в групи, які пов’язані між собою взаємним тяжінням і тому рухаються в просторі як єдине ціле. Розрізняють два види зоряних скупчень: розсіяні та кулясті.
Розсіяні зоряні скупчення складаються з декількох десятків, сотень, іноді тисяч зір і мають неправильну форму, їхні діаметри становлять 10-20 св.р. Майже всі розсіяні зоряні скупчення знаходяться в районі Молочного Шляху або поблизу нього. їх виявлено близько 1 200, а найвідоміші з них – Плеяди та Гіади.
Кулясті зоряні скупчення мають сферичну або злегка сплюснуту форму діаметром до 300 св. р. Вони налічують сотні тисяч і навіть мільйони зір, які групуються до центра.
Американський астроном X. Шеплі зробив висновок у1918 р.: визначивши відстані до 70 кулястих скупчень, він довів, що вони згруповані навколо центра Галактики.
На відміну від розсіяних скупчень, усі кулясті скупчення розташовуються сферично-симетрично відносно центра Галактики, помітно концентруючись навколо нього.
Дуже показовою є різниця діаграм спектр-світність для розсіяних і кулястих скупчень. У розсіяних зоряних скупченнях багато масивних яскравих зір, а також змінних, спалахуючих та зір з незвичайним хімічним складом. Всі вони вкладаються на головну послідовність, тоді як червоних гігантів і надгігантів там практично немає. Це свідчить про те, що вік розсіяних скупчень у середньому становить лише 1 млрд років. Кулясті скупчення, навпаки, в більшості складаються з зір маломасивних, на пізніх етапах еволюції. Вік кулястих скупчень оцінюють у 10-12 млрд років.
У 20-х роках XX ст. увагу астрономів привернули групи біло-голубих зір, що згодом отримали назву ОВ-асоціацій. Досліджуючи їх, у 1952 р. В. А. Амбарцумян зробив висновок, що процес групового формування зір продовжується і в наш час. Тоді ж він відкрив групи змінних типу Т Тельця, які отримали назву Т-асоціацій. Це – молоді зорі.
Не лише зорі населяють нашу Галактику. Міжзоряний простір заповнено газом та пилом. Ці газ та пил дуже розріджені – одна частинка на 10 см3. Та часом вони утворюють величезні за розмірами (10-100 пк), досить щільні (10-100 частинок в 1 см3), неправильної форми хмари – дифузні туманності. Дифузні туманності поділяють на світлі і темні. Світлі – мають поряд яскраву зорю. Темні – не освітлюються
Окрім дифузних, існують також компактні туманності правильної форми. Вони поділяються на волокнисті та планетарні. І якщо саме з дифузними туманностями пов’язують на сьогоднішній день утворення зір, то волокнисті та планетарні туманності формуються на заключних стадіях розвитку зір зі скинутих ними оболонок.
Принаймні частина волокнистих туманностей -це залишки спалахів наднових.
Планетарними названо туманності кільцеподібної форми, які здалека мають вигляд слабких кілець або дисків. Планетарні туманності світяться за рахунок ультрафіолетового випромінювання тих зір, чиїми оболонками вони колись були.
За сучасними уявленнями, наша Галактика має дві складових — плоску та сферичну див. рис. 1.
Вони відрізняються не лише формою, а й, що головне, об'єктами, які їх утворюють.
Сферична підсистема - гало чи корона - складається з газу, дуже старих неяскравих зір, як правило, згрупованих у величезні кулясті скупчення. Об'єкти гало концентруються до центра Галактики, утворюючи балдж (з англійської bulge- опуклість). Радіус гало, згідно з даними Космічного телескопа ім. Хаббла, дорівнює 300 000 св. р. Плоска підсистема - диск - складається переважно з газу, молодих зір та їхніх скупчень. Вік більшості об'єктів диска до 1 млрд років. Діаметр диска 100 000 світлових pоків, а товщина центральної зони 10 000 св. р. кількість зір у диску сягає 400 млрд, а його маса 150 млрд. мас Сонця.
У центрі Галактики розташоване ядро діаметром 4000 св. р. концентрація зір у ядрі дуже висока, ймовірно, у його центрі є дуже масивна чорна діра. Досліджують ядро Галактики в інфрачервоному діапазоні, бо випромінювання таких частот найменше послаблюється.
Наша Галактика має чітко виражену спіральну структуру. Доведено, що вона має дві спіралі. їхні гілки сприймаються нами у вигляді Молочного Шляху. Швидкість обертання зір навколо центра Галактики різна. Із віддаленням від центра вона спочатку зростає, в околицях Сонця набуває найбільшого значення — 250 км/с, а далі повільно зменшується.
Однією із зір Галактики є Сонце. Воно перебуває на відстані близько 30000 св. р. від її центра. Сонце разом зі своєю планетною системою обертається навколо центра Галактики зі швидкістю 250 км/с і робить повний оберт приблизно за 200 млн років. Цей час називають галактичним роком.
Галактичний диск оточено сфероїдним гало, що складається зі старих зірок та кулястих скупчень, 90% яких перебуває на відстані менше 100 000 світлових років від центру галактики. . Центр симетрії гало Чумацького Шляху збігається з центром галактичного диска. Складається гало восновному з дуже старих, неяскравих маломасивних зірок. Вони зустрічаються як поодинці, так і у вигляді кулястих скупчень, які можуть містити до мільйона зірок. Вік населення сферичної складової Галактики перевищує 12 млрд. років, його зазвичай вважають віком самої Галактики.
Зореутворення не відбувається у гало. Вважається, що основну масу нашої галактики складає темна матерія, що формує гало темної матерії масою у приблизно 600 — 3000 мільярдів мас Сонця.
Центральна, найбільш щільна частина гало в межах декількох тисяч світлових років від центру Галактики називається балджем (від англ. balge – потовщення).
Згідно останніх наукових оцінок, відстань від Сонця до галактичного центру, складає 26 000 ± 1 400 світлових років . Це означає, що Сонце розташовано ближче до краю диску, ніж до його центру. Разом з іншими зорями Сонце обертається навколо центра Галактики зі швидкістю 250 км/с роблячи один оберт приблизно за 200 млн. років. Таким чином, за весь час існування Земля облетіла навколо центра Галактики не більше 30 разів.
Спіральні рукави як ціле і окремі зорі рухаються навколо центра Галактики з різними швидкостями. Кожна зоря то потрапляє у спіральний рукав, то виходить із нього. І тільки Сонце знаходиться втакому її місці, де його швидкість навколо центра Галактики практично збігається зі швидкістю спірального рукава.
Така ситуація загалом неординарна для Галактики. Саме на цій віддалі від центра за.всю історію свого існування Сонце жодного разу не потрапило в спіральні рукави. Для Землі це вкрай сприятливо, бо якби ми потрапили в спіральний рукав, бурхливі процеси, що породжують смертоносне випромінювання, знищили б усе живе на Землі. Отже, наша планета існує у відносно спокійному місці Галактики впродовж мільярдів років, не відчуваючи катастрофічного впливу космічних ка-таклізмів. І, можливо, саме тому на Землі могло зберегтися життя.
Довгий час положення Сонця серед зір вважалося найзвичайнісіньким. Сьогодні ми знаємо, що це не так: у певному розумінні воно привілейоване. І це треба враховувати, обмірковуючи можливість життя в інших частинах нашої Галактики.
Висновок практичної роботи. Місцева група Галактик— скупчення галактик навколо нашої, до якого входить близько 30 галактик.
Наймасивніші члени групи — Чумацький Шлях, Галактика Андромеди та Галактика Трикутника. Перші дві мають системи галактик-супутників. До системи супутників Чумацького Шляху належать Мала і Велика Магелланові Хмари.
Галактику Андромеди можна побачити на небі неозброєним оком в сузір’ї Андромеди. Це єдина далека галактика після Магелланових Хмар, яку можна спостерігати без телескопів. Ця галактика дуже схожа з нашою і тому її вивчення дуже допомогло астрономам зрозуміти склад та устрій нашої галактики.
Під час експедиції Магеллана в XVI ст. дві великі зоряні хмари, які спостерігали в південній півкулі неба, назвали Великою і Малою Магеллановими Хмарами. Ці галактики через їхній безформний вигляд відносять до типу неправильних. Вони є супутниками нашої Галактики, до яких близько 150 000 світлових років, а їхній зоряний склад такий самий, як і віток спіральних галактик. А ось ядра немає. Неправильні галактики взагалі значно менші від спіральних і зустрічаються рідко.
