что находится внутри нашей галактики
Что в центре нашей галактики
Вдалеке от ярких городских огней, безлунными вечерами, когда на небе становится отчетливо видно каждую звездочку, любуясь красотой звездного неба можно наблюдать протянувшуюся через все его необъятные просторы полосу белого цвета – Млечный Путь. Проходя через звездную россыпь таких созвездий южного полушария как Стрелец, Скорпион и Щит, обладающих множеством ярко светящихся звездных облаков Млечный Путь именно в этой части неба особенно красив и ярок. В этом же направлении расположен и центр самой Галактики.
«Сердце» Галактики
Газовые облака вокруг черной дыры
Центром нашей Галактики очень долгое время считалась планета Земля, затем учеными было сделано очередное ошибочное предположение, что центр Галактики Млечный Путь — это Солнце, но на самом деле «сердцем» данной Галактики является, расположившаяся там сверхмассивная всепоглощающая черная дыра, которая своими размерами почти в три миллиона раз крупнее Солнца.
Орбиты звезд вокруг центра Млечного пути
Подтверждение этого было получено учеными совсем недавно, благодаря регулярному, длившемуся на протяжении 15 лет, мониторингу области галактического центра телескопами ESO, расположенными на обсерваториях Ла Силья и Паранал.
Звезда-невидимка
Моделирование газового облака, которое было разорвано дырой
Черная дыра это своеобразная гигантская звезда-невидимка, увидеть которую невозможно даже посредством новейшего специализированного астрономического оборудования. Это связано с особенными физическими свойствами данной звезды, препятствующими какому-либо излучению с ее поверхности за счет невероятно большой силы притяжения. Обнаружение и исследование «звезд-невидимок» становится возможным только благодаря исследованию характерных явлений происходящих вблизи них. Именно поэтому на данный момент о самих черных дырах, как и об их реальном существовании, ученым известно относительно немного.
Затаившийся хищник
Моделирование падения газа на черную дыру
Все черные дыры в процессе своей «жизнедеятельности» способны обладать одним из двух состояний. Первое — это состояние покоя, в котором сейчас находится черная дыра в центре Млечного Пути, а второе — это состояние активности. Можно сказать, что дыра пульсирует, то поглощая приблизившиеся к ней вещества (неважно какой это объект — планета или астероид), то оставаясь в состоянии покоя, выжидая очередную жертву.
Газовое облако разорваное черной дырой в центре Млечного Пути
Вещества, попавшие в поле действия сил притяжения черной дыры, закручиваются по спирали, и постепенно дыра поглощает их. Но не одним рывком. «Жертва» то исчезает в темной бездне, то снова появляется, своеобразными рывками, на ее поверхности. Этот процесс можно сравнить со сливом воды в раковину. В момент, когда вода закручивается и приближается к сливу, часть ее энергии переходит в звуковую волну. Таким же образом и во время поглощения объектов черной дырой, возникает энергия.
Уникальные способности
Газ падающий в наш галактический центр (ИК-изображение)
Черная дыра Млечного пути, в отличие от других многочисленных космических тел, обладает уникальными способностями — преобразовывать материю в энергию и выталкивать вещество со скоростью близкой к скорости света. На данный момент во всей Вселенной не обнаружено ни одного подобного ей объекта, обладающего столь невероятными свойствами.
Виртуальное путешествие в центр галактики
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Что находится в центре Млечного Пути и других галактик?
Серебристая река на небесах, как называли нашу галактику жители Восточной Азии, буквально кишит звездами и звездной пылью. В представлении древних греков видимый на Земле усеянный звездами путь, считался грудным молоком богини Геры, разбрызганным по небу младенцем Геркулесом. Именно на основе этой легенды ярко светящаяся пылеобразная дуга, протянутая по всему ночному небу получила свое современное научное название: Млечный Путь. Сегодня ученые оценивают количество звезд в галактике примерно в 400 миллиардов. Оценки, сделанные на основе данных, полученных с помощью космического телескопа «Кеплер», позволяют предположить, что в обитаемой зоне этих звезд может обращаться порядка 60 миллиардов планет. Нам, однако, не дано увидеть Млечный Путь во всей его красе – он просто слишком необъятен, чтобы его можно было покинуть. Но если это стало бы вдруг возможно, мы бы рассмотрели и его потрясающие спиральные рукава и заглянули бы в самое его сердце. Как полагают исследователи, в центрах большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры и Млечный Путь не исключение. Но что, если это не так и наша Галактика устроена иначе?
Исследователи полагают, что в центре галактики Млечный Путь находится сверхмассивная черная дыра.
Наш космический дом
Мы видим Млечный Путь таким, потому что находимся внутри него. Так как наша Галактика спиральной формы, снаружи она напоминает две яичницы-глазуньи, приклеенные друг к другу. В ее центре находится похожий на желток балдж, окруженный значительно более плотным диском. Мы находимся примерно на середине пути до края этого диска, на одном из малых спиральных рукавов нашей Галактики.
Большинство астрономов полагают, что ширина Млечного Пути равняется по крайне мере 100 тысячам световых лет. Как пишет в своей книге «Вселенная на ладони» научный журналист Колин Стюарт, луч света, отправившийся в путь с одной стороны галактики 100 тысяч лет назад (когда Homo Sapiens делили планету с неандертальцами), только сейчас добрался бы до другой стороны.
Многие из нас никогда не видели Млечный Путь во всей красе из-за светового загрязнения.
Солнцу требуется приблизительно 220 миллионов лет, чтобы совершить один виток по Млечному Пути. Этот период астрономы называют космическим годом.
Начиная с 1990-х годов астрономы пытались понять и точно установить вокруг чего вращается Галактика. Пристально вглядевшись сквозь 27 тысяч световых лет света и газа, они заметили звезды, которые со свистом вращались вокруг яркого источника радиоволн, сегодня известного как Стрелец А (Sgr A*, произносится как «Звезда А созвездия Стрельца»). Со временем исследователи выяснили колоссальную массу этого объекта – она составила 4 миллиарда Солнц.
«Таким образом, прямо сейчас Солнце тащит нас вокруг черной дыры со скоростью примерно в миллион километров в час», – Колин Стюарт, британский журналист, популяризатор астрономии.
Центр Млечного Пути
Итак, астрономы считают, что в самом сердце нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец А* (Sgr А*). Но могут ли они ошибаться? Что, если это вовсе не черная дыра а ядро темной материи? В это трудно поверить, но результаты нового и увлекательного исследования предполагают, что наблюдаемые орбиты галактического центра, а также орбитальные скорости во внешних областях галактики легче объяснить ядром темной материи в ее центре, а не черной дырой. Но сначала немного предистории.
В последние два десятилетия орбита звезды под названием S2 была предметом пристального изучения астрономов. Дело в том, что она вращается по длинной эллиптической петле, которая служила идеальной лабораторией для одного из самых экстремальных испытаний общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна на сегодняшний день.
Центр Галактики – идеальная лаборатория для проверки общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштена.
Затем появился еще один объект под названием G2. Как и S2, он вращался на длинной эллиптической орбите, но вел себя странно проходя периапсис – точку на своей орбите, ближайшую к предполагаемой черной дыре. Он превратился из обычного компактного объекта во что-то длинное и вытянутое, прежде чем снова сжаться до компактного объекта.
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram, чтобы не пропустить ничего интересного!
Это было действительно странно, и природа G2 до сих пор неизвестна. Но как бы то ни было, движение объекта после периапсиса, по-видимому, демонстрирует сопротивление, которое, по мнению группы астрофизиков во главе с Эдуаром Антонио Бесерра-Вергарой из Международного центра релятивистской астрофизики, не полностью согласуется с моделью черной дыры.
Но так как S2 и G2 – не единственные объекты, вращающиеся вокруг галактического центра, команда астрофизиков решила расширить созданную ранее компьютерную модель до 17 наиболее характерных S-звезд. Полученные результаты оказались удивительны – согласно расчетам, в центре Галактики может находиться плотный сгусток темной материи, который истончается до диффузной концентрации на ее окраинах.
Темная материя в сердце Галактики
Вы, вероятно, знаете, что темная материя является одной из самых больших загадок Вселенной. Исследователи полагают, что эта таинственная субстанция ответственна за гравитационные эффекты, которые нельзя объяснить воздействием обычной материи, такой как звезды, пыль и галактики. Темная материя также не вступает в электромагнитное взаимодействие, а потому не доступна прямому наблюдению; считается, что она составляет примерно 80 процентов всей материи во Вселенной.
Таинственное свечение в центре Млечного Пути может свидетельствовать о наличии сгустка темной материи.
Авторы нового исследования предположили, что темная материя может помочь объяснить существование сверхмассивных черных дыр. Полученные результаты показали, что сгусток темной материи может гравитационно схлопнуться в сверхмассивную черную дыру. Это, в свою очередь, могло бы помочь объяснить, как вообще появились сверхмассивные черные дыры, поскольку мы понятия не имеем, как они становятся такими большими и, конечно, не знаем, как много из них появились в ранней Вселенной.
Как пишет Science Alert, разъяснить ситуацию поможет будущий анализ, который либо подтвердит полученные исследователями выводы, либо пробьет брешь в их теории, что тоже не приблизит нас к истине. Как говорится, в космосе все туманно, так что остается только ждать результаты. Полностью ознакомиться с текстом новой научной работы можно здесь, а если вы хотите узнать, как звезды рядом с черной дырой доказали правоту Эйнштейна, обязательно прочтите эту статью.
Галактический котел: что увидели астрономы в центре Млечного Пути
Рентгеновское зрение
Центр Галактики оказался удивительным местом. Здесь, на расстоянии около 26 000 световых лет от Земли, угнездилась сверхмассивная черная дыра массой в 4 млн солнц. Гравитация этого монстра заставляет окружающее вещество падать на него с огромным ускорением. Потоки газа, устремляющиеся навстречу бездне, сталкиваются друг с другом и разогреваются трением. В результате черная дыра перестает быть черной: окружающее ее облако раскаленной плазмы сияет как сотня солнц.
Энергия, запасенная в этом бурлящем котле, так велика, что он извергает потоки вещества в окружающее пространство, и это несмотря на притяжение своей сверхмассивной «хозяйки». Здесь происходят грандиозные вспышки и другие бурные процессы.
Деятельность черной дыры накладывает свой отпечаток на весь центр Галактики. Мощное излучение ее вспышек мешает образовываться звездам и, возможно, регулярно уничтожает окрестные планеты. Магнитные поля пронизывают горячий межзвездный газ, заставляя его плясать под свою дудку. А по соседству, в плотных и холодных облаках водорода, вещество бурлит, хаотично двигаясь со скоростью в десятки километров в секунду.
В общем, центр Млечного Пути дает астрономам шанс изучить процессы, непохожие ни на что другое в Галактике. К сожалению, сделать это непросто: сердце нашего звездного острова закрыто плотными облаками пыли и газа. Они непроницаемы даже для лучших оптических телескопов.
Однако там, где отступает свет, на помощь приходят другие излучения. Рентгеновские лучи с легкостью проходят сквозь космическую завесу. В исследовании, опубликованном Дэниэлом Ваном в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, представлена новая карта центра Млечного Пути. В ее основе данные рентгеновского телескопа Chandra, накопленные с 1999-го по 2019 год, 370 наблюдательных сеансов заняли почти 65 суток чистого времени. В результате получилась беспрецедентно подробная карта области размером 2000х1000 световых лет. Для сравнения: от Солнца до ближайшей звезды всего четыре световых года.
Инструмент запечатлел целую паутину нитей горячего газа. Эти структуры вытянуты на десятки световых лет, но их диаметр в сотни раз меньше длины. Откуда берется эта космическая ткань? Исследователи не знают точно, но теперь у них есть интересная версия.
Короткое замыкание
Ван сопоставил новую карту, полученную «Чандрой» в рентгеновских лучах, с данными радиотелескопа MeerKAT, принимающего космические радиоволны. Удивительно, но нить под названием G0.17-0.41, протянувшаяся на 20 световых лет почти перпендикулярно плоскости Галактики, оказалась на обоих изображениях.
Проанализировав сведения, собранные обоими инструментами, астроном пришел к интересному выводу. Он заключил, что G0.17-0.41 — результат магнитного пересоединения. Так называется процесс, когда две противоположно направленные линии магнитного поля встречаются и частично уничтожают друг друга. При этом запасенная в них энергия высвобождается и нагревает окружающее вещество. Это можно сравнить со взрывом или коротким замыканием.
Магнитное пересоединение хорошо знакомо специалистам по Солнцу: оно отвечает за солнечные вспышки, выбросы вещества в космос и другие капризы нашего светила. Но впервые это явление, характерное для поверхности звезд, наблюдается вблизи черной дыры и вообще в межзвездном пространстве.
Само по себе магнитное поле в окрестности G0.17-0.41 невелико. По расчетам Вана, оно составляет порядка 1 мГс, что в миллион раз меньше поля на поверхности бытового дугообразного магнита. Однако протяженность в десятки световых лет позволяет даже такому слабому полю накопить энергию астрономического масштаба. Выделяясь при пересоединении, она нагревает вещество до десятков миллионов градусов, что превышает температуру в центре Солнца. Неудивительно, что рентгеновское излучение такой длинной и горячей нити заметно даже с орбиты Земли.
При этом Ван полагает, что G0.17-0.41 — это только верхушка айсберга. Облако плазмы, окружающее центральную черную дыру нашей Галактики, генерирует магнитное поле, пронизывающее весь близлежащий космос. Пересоединения магнитных линий могут происходить там постоянно, в совокупности выделяя огромную энергию. Эта энергетическая подпитка может отвечать не только за образование таинственных горячих нитей, но и за другие явления, ранее не имевшие объяснения.
Так, на новой карте «Чандры» с беспрецедентной детализацией запечатлены шлейфы горячего газа, простирающиеся на 700 световых лет вверх и вниз от плоскости Галактики. Ученые все еще спорят о том, какая сила нагревает газ в этих потоках, истекающих из центра Млечного Пути. Возможно, это беспрестанные магнитные пересоединения вкупе со взрывами сверхновых.
Не исключено, что это явление работает и как природный ускоритель, придавая энергию космическим лучам — энергичным частицам, приходящим с просторов Галактики. А на больших расстояниях от черной дыры оно может «взбаламучивать» межзвездный газ, давая начало образованию звезд. Похоже, что астрономы открыли один из важных механизмов, регулирующих жизнь Галактики.
Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения автора
Лунные деревья, дети астронавтов и редис на SpaceX: 10 фотографий о том, как люди побывали в космосе
Лунные деревья, дети астронавтов и редис на SpaceX: 10 фотографий о том, как люди побывали в космосе
Возможно, в центре Млечного пути находится не чёрная дыра, а гигантское скопление тёмной материи
Команда исследователей из Международного центра релятивистской астрофизики обнаружила свидетельства того, что Стрелец A* — высокоплотный объект в центре Млечного Пути – является не сверхмассивной чёрной дырой, а скоплением тёмной материи. Эти свидетельства и результаты их проверки команда описала в работе, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.
В начале века научное сообщество познакомилось с данными, свидетельствующими о наличии объекта огромной массы в центре нашей Галактики. Астрономы сошлись на том, что это сверхмассивная чёрная дыра. Ей дали название «Стрелец A*». Пока её наличие невозможно подтвердить напрямую, поэтому все полученные доказательства были косвенными, и вытекали из движения других тел вокруг неё. Однако в новой работе исследователи показали, что этот объект может быть скоплением тёмной материи, что может объяснить некоторые аномалии, связанные с ним.
В 2014 году астрофизики столкнулись с необъяснимым явлением – газовое облако, получившее название G2, сблизилось со Стрельцом А* достаточно сильно для того, чтобы чёрная дыра уничтожила его и затянула внутрь. Вместо этого облако, как ни в чём не бывало, продолжило движение.
В новой работе исследователи предлагают объяснить чудесное спасение G2 тем, что Стрелец А* — это не чёрная дыра, а тёмная материя. Они прогнали на компьютере симуляцию Млечного Пути, заменив чёрную дыру материей, и получилось, что Галактика ведёт себя точно так же, как и с чёрной дырой – что близлежащие звёзды, что внешнее гало Млечного Пути движутся одинаково.
Авторы пошли ещё дальше, подсчитав, что если частицами тёмной материи будут тяжёлые фермионы, которым они дали название «даркино», взаимодействующие друг с другом, тогда свойства большого скопления частиц тёмной материи будут не сильно отличаться от свойств чёрной дыры – по крайней мере, с точки зрения обращающихся вокруг него тел.
ТОП-25: Почти невероятные факты о Млечном Пути
Каждая звезда, которую вы видите в ночном небе, является частью Млечного Пути. Тем не менее, если зимой у себя над головой вы увидите расплывчатый объект, то перед вами скопление звезд, находящихся за пределами Млечного Пути, которое больше, чем Млечный Путь. Это Галактика Андромеды.
И как вы понимаете, это будет плохо. Но не волнуйтесь! Мы можем гарантировать вам, что через 4,5 миллиарда лет вас совершено точно не будет в живых. Итак, вместо того, чтобы печалиться о том, что произойдет через 4,5 миллиарда лет, почему бы вам не прочитать эти почти невероятные факты о Млечном Пути и не узнать больше о нашем прекрасном «общем доме»?
25. Млечный Путь так же стар, как и сама Вселенная
Фото: universetoday.com
24. Название Млечного Пути очень древнее
Фото: ianridpath.com
В греческой мифологии Млечный Путь появился, когда Гера кормила грудью Геракла и пролила свое молоко. Его также описывали как дорогу на гору Олимп, или след, оставленный колесницей Гелиоса (солнца).
23. Он состоит из других галактик
Чтобы Млечный Путь смог достичь своего нынешнего размера и формы, на протяжении всего своего существования он поглощал другие галактики. В настоящее время наша галактика поглощает карликовую галактику в Большом Псе, добавляя звезды меньшей галактики к своей собственной спирали.
22. Невообразимые скорости
Фото: dlike.io
Наша Солнечная система вращается вокруг центра галактики со скоростью около 827 000 км/ч. Чтобы получить представление о том, что на самом деле означают эти цифры, имейте в виду, что объект, движущийся с такой скоростью, может обогнуть Землю по экватору менее чем за три минуты.
21. Он очень пыльный и загазованный
Фото: gr.pinterest.com
Хотя обычный наблюдатель может этого не увидеть, но Млечный путь полон пыли и газа. Они составляют колоссальные 10-15% всей светящейся/видимой материи в нашей галактике, а остальное – это звезды.
Ширина нашей галактики составляет примерно 100 000 световых лет в поперечнике, а мы можем видеть только около 6000 световых лет в видимом спектре. Тем не менее, когда световое загрязнение незначительно, в ночном небе можно различить пыльное кольцо Млечного Пути.
20. Неустановленное количество звезд
Фото: science.howstuffworks.com
Сколько звезд в Млечном Пути? Никогда не задумывались? Даже астрономы спорят о том, как лучше всего это вычислить. Их телескопы видят только самые яркие звезды в нашей галактике, и многие из них скрыты за облаками газа и пыли.
Однако они точно знают, что существуют миллиарды невидимых звезд. Таким образом, когда мы смотрим на Млечный Путь ночью, мы видим только около 0,0000025% от сотен миллиардов звезд этой галактики.
19. Красные карлики самые распространенные звезды в галактике Млечный Путь
Фото: universetoday.com
18. Процесс формирования сверхновых
Часто Млечный Путь теряет звезды из-за сверхновых. Что именно астрономы называют сверхновыми? Это процесс, когда в конце своего жизненного пути звезда взрывается, в результате чего исчезает практически вся ее масса.
17. Млечный Путь состоит из многих видов энергии
Фото: thunderbolts.info
16. Мы окружены темным ореолом
Фото: discovermagazine.com
15. В центре Млечного Пути есть гигантские пузыри
Фото: digit.in
Новые наблюдения галактического центра обнаружили пару гигантских пузырей в центре Млечного Пути, которые, согласно недавним исследованиям, опубликованным в Nature, испускают радиоизлучение. Пузыри вытягиваются из черной дыры и распространяются в пространстве в противоположных направлениях.
14. Люди против Млечного Пути
Фото: youtube.com
С тех пор, как около 4,6 миллиарда лет назад появилась наша Солнечная система, она и Солнце совершили полный оборот вокруг галактики менее 20 раз. Не впечатлило? Тогда вот еще что: с момента появления человека они совершили 1/1250 оборота.
13. Маленькие галактики вращаются вокруг Млечного Пути и иногда врезаются в него
Фото: physics-astronomy.org
Согласно данным Европейской южной обсерватории, когда португальский исследователь Фердинанд Магеллан в XVI веке обогнул южное полушарие, он и его команда были одними из первых европейцев, сообщивших о скоплениях звезд круглой формы, видимых в ночном небе.
Эти скопления на самом деле являются маленькими галактиками, которые вращаются вокруг нашего Млечного Пути, точно так же, как планеты вращаются вокруг звезды. Поэтому астрономы решили назвать их Малым и Большим Магеллановыми облаками в честь Фердинанда Магеллана.
12. Млечный Путь движется
Фото: youtube.com
11. Млечный путь полон ядовитого жира
Фото: graptechpedia.com
10. «Толстый», как лист бумаги
Фото: uni-heidelberg.de
Давайте представим себе, что диаметр Млечного Пути равен диаметру фрисби. Какой в таком случае будет его толщина? Хотите верьте, хотите нет, но не толще листа бумаги.
9. Млечный Путь является одновременно спиральным и пересеченным
Фото: upload.wikimedia.org
Две трети галактик в известной Вселенной являются спиральными. А две трети из них пересеченные. Таким образом, Млечный Путь «сидит на двух стульях», что делает его конструкцию одной из самых распространенных среди галактик.
8. Никто не знает, сколько весит Млечный Путь
Фото: thenational.scot
7. Считается, что в самом центре находится черная дыра
Фото: skyandtelescope.com
В самом центре Млечного Пути находится мощная гравитационная сила, которую ученые считают черной дырой. Они даже окрестили эту черную дыру броским именем Стрелец А*. Астрономы считают, что эта черная дыра весит столько же, сколько 4 миллиона наших Солнц вместе взятых. Просто вау!
6. Он является частью Сверхскопления Девы
Фото: en.wikipedia.org
Несмотря на свои размеры, Млечный Путь является частью еще более крупной галактической структуры. В числе наших ближайших соседей Большое и Малое Магеллановы Облака, а также галактика Андромеды – ближайшая к Млечному Пути спиральная галактика.
Наряду с примерно 50 другими галактиками, Млечный Путь и его ближайшие соседи образуют скопление, известное как Местная группа, которая, в свою очередь, является частью еще большего Сверхскопления Девы.
5. Демокрит первым предположил, что Млечный Путь состоит из звезд
Фото: livecuriously.net
Древнегреческий философ Демокрит, живший примерно с 460 по 370 год до нашей эры, был первым известным человеком, который предположил, что Млечный Путь состоит из звезд. Галилео Галилей (1564-1642) был первым, кто с помощью телескопа в 1610 году смог выделить из полосы света много отдельных звезд.
4. В Китае Млечный Путь известен как «Серебряная река»
Фото: en.wikipedia.org
В китайской мифологии говорится, что река была помещена на небо богами, чтобы отгородить их ткачиху от влюбленного в нее пастуха. Это романтическая трагедия, разыгрываемая на макроуровне.
3. «Путь, по которому убежала собака»
Фото: ist25.com
Однако, согласно легенде Чероки, Млечный Путь образовался, когда собака украла мешок кукурузной крупы. Когда за ней гнались, она рассыпала немного крупы. Так, в преданиях племени Чероки наша галактика упоминается как «путь, по которому убежала собака».
2. Посмотреть на него сверху невозможно
Фото: scienceabc.com
1. Млечный Путь не будет жить вечно
Фото: astronomy.com
Примерно через четыре миллиарда лет Млечный Путь столкнется со своим ближайшим соседом, галактикой Андромеда. Две спиральные галактики в настоящее время несутся навстречу друг другу со скоростью 402 336 км в час.
Когда они столкнутся друг с другом, это будет не так катастрофично, как вы можете себе представить. Земля, скорее всего, выживет, и, скорее всего, погибнут не многие звезды. Вместо этого образуется новая мегагалактика, которая будет рисовать в ночном небе пейзаж, совершенно отличный от того, который мы видим сегодня.