- Нашу родную Галактику мы никогда не видели полностью точно так же, как видим другие галактики в телескопы. Однако сейчас мы неплохо представляем себе её структуру: например, мы знаем, что она относится к классу спиральных галактик с перемычкой; что в центре её, находящемся на расстоянии 27 700 световых лет от нас, находится сверхмассивная чёрная дыра Стрелец А* массой 4 млн солнечных; что примерный диаметр без учёта гало тёмной материи составляет около 100 тысяч световых лет; и что проживает в Млечном Пути до 400 млрд звёзд. Строение нашей Галактики выглядит примерно так:
- Но разве кто-то видел Млечный Путь с такого ракурса? Как астрономы построили эту модель?
Несомненно, учёные древности с любопытством рассматривали звёздную полосу, перекинутую через всё небо, и пытались понять, что же она из себя представляет. Не зная истинную природу Млечного Пути, разные народы сложили множество красивых легенд, посвящённых удивительной тропе из светил. Так, народы Сибири называли Млечный Путь Лыжнёй охотника, арабы - Мучной дорогой, а индейцы - Дорогой богов. Общепринятое название Млечный Путь принадлежит грекам.
Астрономы древности считали, что Млечный Путь - это скопление звёзд, а самым оригинальным предположением о том, что это, было мнение Аристотеля: он думал, что Млечный Путь - это нагретая земная атмосфера, и выглядит она бледно, потому что находится далеко. Только Галилео Галилей спустя почти две тысячи лет, рассматривая Млечный Путь в свой самодельный телескоп, доказал, что Аристотель, несмотря на свою оригинальность, был неправ, и Млечный Путь - это действительно скопление звёзд, и следующей головоломкой для астрономов стал вопрос о том, как оно выглядит, и почему оно такое вытянутое - настолько, что его видно с любого уголка планеты.
- Знакомые небесные объекты имели две формы: форма сферы (планеты и звезды) и формы диска (кольца Сатурна и сама Солнечная система). Если мы видим на небе полосу звёзд, значит, это гигантское звёздное скопление похоже на кольца, как у Сатурна, а мы - в его центре. Поскольку полоса звёзд весьма узкая, то Солнечная система лежит на плоскости этого "диска", ведь если бы мы находились над "диском" или под ним, наверняка Млечный Путь казался бы нам более широким! С любой точки планеты Млечный Путь выглядит примерно одинаковым, это звёздное скопление, подобно кольцу, полностью окружает нашу планету, а, значит, мы находимся внутри этого кольцеобразного звёздного скопления, как Сатурн внутри колец, и мы - "в экваториальной зоне", причём, похоже, где-то в центре - такое мнение бытовало очень долго.
- Большой вклад в изучение Млечного Пути внёс английский астроном немецкого происхождения Уильям Гершель. Свои исследования он начал проводить примерно с 1785 года. Он составил карту звёздного неба, разделил его примерно на 683 области и начал считать, сколько звёзд в каждой области. Миссия эта весьма трудная, поэтому Гершель решил ограничиться выборочным подсчётом. Обнаружилось, что число звезд неуклонно возрастает по мере приближения к Млечному Пути, достигая максимума в плоскости Млечного Пути, и оказывается минимальным, если смотреть под прямым углом к этой плоскости. Почему так?
Уильям Гершель предположил, что все видимые нам звезды Вселенной образуют конечную звездную систему, которая имеет определенную форму линзы и называл такую структуру “галактикой”. Таким образом, почти добраться до истины удалось именно Уильяму Гершелю.
- После открытий Гершеля учёные заинтересовались: а бесконечна ли Вселенная? Может быть, у неё тоже есть какой-то предел, ограниченный особой чертой, как наша Галактика? Вопросом о природе галактики занялся спустя 100 лет голландский астроном Якоб Корнелий Каптейн. Он воспользовался методом Гершеля, правда, стал делать фотографии небесных участков для простоты наблюдения, а ещё он обратил внимание на яркость звёзд и сделал вывод, что чем тусклее звёзды, тем дальше они от нас находятся, и ближе к краям Галактики звёзды становятся почти еле заметными. Каптейн даже попытался подсчитать диаметр Млечного Пути. В 1906 г. Каптейн оценил больший диаметр Галактики в 23 000 световых лет, а меньший— в 6 000 световых лет. К 1920 г. он еще увеличил эти размеры — соответственно до 55 000 и 110 000 световых лет (почти угадал!). Но Каптейн, как и Гершель, продолжал считать, что Солнечная система находится где-то неподалёку от центра Млечного Пути.
Ещё больше к истине приблизился американский астроном Харлоу Шепли. В начале прошлого века он попытался использовать иной метод, изучая шаровые звёздные скопления - эти яркие и плотные группы звёзд видны с огромных расстояний. Как и Гершель, он вначале предположил, что более тусклые скопления будут дальше, чем более яркие. Наблюдая за скоплениями, он понял, что их больше всего в одной точке - в направлении созвездия Стрельца, а, следовательно, центр Млечного Пути именно там, а мы находимся от него очень далеко.
Центр Галактики самый яркий.
- Гершель и Каптейн ошиблись, поскольку тогда ещё не знали, что в любой галактике содержится очень много пыли, которая скрывает собой самые далёкие части Млечного Пути. Только благодаря другому известному американскому астроному Эдвину Хабблу мы узнали, что Млечный Путь - не единственная галактика во Вселенной, поскольку Хаббл открыл множество других гравитационно-связанных систем.
Сейчас с помощью инфракрасных телескопов пыль не является для нас помехой при изучении структуры Млечного Пути. Понять, как устроена наша Галактика, нам также помогают и наблюдения за другими нашими галактическими соседями. Радиотелескопы помогают рассматривать межзвёздный газ, игнорируя при этом звёзды. Совсем недавно астрономы выяснили, что Млечный Путь является не просто спиралью, а спиральной галактикой с перемычкой - огромной центральной вытянутой областью, которую можно назвать обширным регионом интенсивного звёздообразования.
Млечный Путь.
Да, никто никогда не вылетал за пределы Млечного Пути, ни один аппарат! Поэтому картинка выше - это модель, основанная на наблюдениях при помощи новейшего оборудования и методов сравнительного анализа наблюдений за другими галактиками, на которые мы можем взглянуть с такого ракурса благодаря телескопам. На самом деле, изображения Млечного Пути, на которые щедр интернет, являются чем-то вроде изображений динозавров. Кто-нибудь видел живого динозавра? Многие даже не видели костных останков рептилий, но все прекрасно представляют, как выглядели эти древние гигантские ящеры. Наука, большое количество данных и моделирование - вот, что дает нам представление о том, чего мы никогда не видели и, возможно, никогда и не сможем увидеть.