Млечный Путь – наша Галактика

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БАШКИРСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

им. М. Акмуллы»

Кафедра прикладной физики и нанотехнологий

Реферат

по предмету: Концепции современного естествознания

тема: Млечный Путь – наша Галактика

Выполнила:

студентка 5 курса

ИФОМК

Лидия Тактамышева

Проверил:старший преподаватель

Рахмеев Р.Г.

Уфа, 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ

Попробуй ночью не уснуть
И посмотри на Млечный Путь.
Взгляни на эту звёздную дорогу!
Хотел бы я пройтись по ней
Среди космических огней,
Хотел бы погулять по ней немного.
Но невозможно это, нет!
И всё же, дарит нам свой свет
Великий Млечный Путь.
Он вечно светит...

И остаётся лишь мечтать
О том, как здорово гулять
По этому космическому тракту.
И остаётся только жить,
Смотреть на небо и любить,
И подчиняться бешеному такту,
Что Млечный Путь нам задаёт,
Который по небу идёт -
Стремится он куда-то
В глубь Вселенной.

Там миллиарды ярких звёзд!
Ведь невозможно жить без грёз!
Поэтому мечтай, на небо глядя.
Ведь нет прекрасней ничего,
Ведь мир не познан далеко...
Проходит Млечный Путь по звёздной глади!
И нет прекрасней ничего,
И я хочу лишь одного -
Пусть Млечный Путь нам вечно
С неба светит...

И мы стоим, тоски полны,
А взгляды вновь устремлены
Туда, где Млечный Путь во тьме сияет.
И наших чувств не описать -
Такая это благодать,
Когда на небе Млечный Путь сверкает...
И зрелища волшебней нет!
Магический, манящий свет
Зовёт нас всех ступить
На звёздную дорогу.

Мы видим свет далёких звёзд
И тонем-тонем в море грёз!
Терзаемся неведомой кручиной.
Они сияют где-то ТАМ,
Подмигивая с неба нам...
Мы тщетно ищем вескую причину
Своей космической тоски,
Что рвёт нам душу на куски
И заставляет по ночам
Смотреть на небо.

Мы ошалевшие стоим
И вверх растерянно глядим,
От красоты затруднено дыханье.
От изумленья рты открыв,
Как изваяния застыв,
Мы видим Млечного Пути сиянье...
И понимаешь - ВСЁ НЕ ТО!
И жаждешь только одного -
Пусть Млечный Путь
Нам с неба вечно светит...

Мечтай и двигайся к мечте!
Но... тонут грёзы в суете.
Свои мечты мы сами убиваем -
Их топим водкой и вином
И понимаем лишь потом,
Когда в космической тоске сгораем...
Никто не в силах уж помочь,
Когда в безоблачную ночь
Мы видим в небе Млечный Путь,
А он нам светит...

Однажды ночью не забудь
Ты посмотреть на Млечный Путь.
Взгляни на эту звёздную дорогу!
Она сияет в темноте,
Сверкает где-то в вышине
И подбивает нас пройтись по ней немного.
Мы всё глядим на Млечный Путь,
И вдруг до нас доходит суть -
Вот место, где никто ни разу не был.
И мы пытаемся понять,
Что нам мешает оторвать
Свой взгляд от звёздами усеянного неба...

А Млечный Путь по-прежнему нам светит!..

Виталий Мальков

2004

Цель реферата – рассмотреть  сущность явления   «Млечный Путь»,

Задачи реферата:

1.Изучить литературу по теме.

2.Осветить историю происхождения, уточнить структуру и особенности Млечного Пути.

3.Оформить работу.

1.Многообразие галактик

1.1.Метагалактика

Метагалактика - часть Вселенной, доступная современным астрономическим методам исследований - содержит несколько миллиардов галактик - звездных систем, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики, включающие триллионы звезд. Наша Галактика - Млечный Путь - также достаточно велика (в ней более 200 млрд. звезд). Самые маленькие галактики содержат звезд в миллион раз меньше. Помимо обычных звезд галактики включают в себя межзвездный газ, пыль, а также различные экзотические объекты: белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры. Ближайшими к нам и самыми яркими на небе галактиками являются Магеллановы облака. Они относятся к самым крупным видимым на небе астрономическим объектам. Внешний вид и структура звездных систем весьма различны и в соответствии с этим галактики делятся на морфологические типы: эллиптические, спиральные, неправильные.

1.2.Галактика

Наша Галактика принадлежит к типу спиральных.

Галактики редко наблюдаются одиночными. Более 90% ярких галактик входят либо в небольшие группы, содержащие лишь несколько крупных членов, либо в скопления галактик, в которых их насчитывается многие тысячи. В окрестностях нашей Галактики, в пределах полутора мегапарсек от нее, расположены еще около 40 галактик, которые образуют местную группу.

Галактика - cемейство звезд, связанных вместе взаимным гравитационным притяжением, обладающее некоторым отличительным свойством, выделяющим его из других галактик. Диапазон размеров и масс галактик огромен, велико также разнообразие их структур и свойств. Самые маленькие известные галактики - относительно близлежащие карликовые галактики, содержащие только 100000 звезд, что намного меньше, чем в типичном шаровом скоплении.

На другом конце диапазона - самая массивная из известных галактик - гигантская эллиптическая галактика M87, содержащая 3000 млрд. солнечных масс, т.е. приблизительно в 15 раз больше нашей собственной Галактики.

Большинство галактик можно классифицировать, отнеся к одному из известных морфологических типов. Спиральные галактики имеют дискообразную форму с центральным балджем (утолщением), от которого отходят спиральные рукава. В спиральных галактиках с перемычкой балдж пересекается перемычкой из звезд, а рукава кажутся присоединенными к концам перемычки. Спиральные галактики содержат очень яркие молодые звезды и значительные количества межзвездного вещества, сконцентрированного в рукавах.

Эллиптические галактики. К этому типу могут принадлежать и самые маленькие, и самые большие галактики. Предполагается, что они полностью состоят из старых звезд с относительно малым количеством межзвездного вещества. Трехмерная форма галактик эллиптического типа может быть сфероидальной, в том числе и практически сферической.
Третья основная группа - неправильные галактики, которые не являются ни спиральными, ни эллиптическими. Они составляют до четверти всех известных галактик. В видимом свете неправильные галактики не показывают никакой специфической круговой симметрии и имеют хаотический вид. Небольшое число галактик имеет необычную структуру, часто приписываемую гравитационному взаимодействию с другой галактикой.

2.Наша Галактика  - Млечный Путь

Наша Галактика - звездная система, в которую погружена Солнечная система, называется Млечный Путь. Млечный Путь - грандиозное скопление звезд, видимое на небе как светлая туманная полоса. На древнегреческом языке слово "глактикос" означает "молочный", "млечный", поэтому Млечный Путь и похожие на него звездные системы называют галактиками.
В нашей Галактике - Млечном Пути - более 200 млрд. звезд самой разной светимости и цвета.
Окрестности Солнца - это объем Галактики, в котором доступными современной астрономии средствами можно наблюдать и изучать звезды разных типов. Как показывает практика, это "шар", который содержит около 1,5 тысяч звезд. Радиус этого шара - 20 парсек. В настоящее время в окрестностях Солнца исследованы все или почти все звезды за исключением совсем карликовых, излучающих очень мало света. В непосредственных окрестностях Солнца - шаре радиусом около 5 парсек - исследованы абсолютно все звезды - их около 100.

Большинство среди них (почти две трети) - это очень слабые красные карлики с массой в 3-10 раз меньше, чем у Солнца. Звезды, похожие на Солнце, очень редки, их всего 6 %. Белых и желтоватых звезд массами от 1,5 до 2 солнечных вообще единицы. Более массивных звезд (астрономам известны звезды с массами примерно до 100 солнечных) в непосредственных окрестностях Солнца не найдено, что указывает на их большую редкость. Кроме живых звезд ученые обнаружили в этом объеме еще 7 белых карликов.

В структуре Галактики выделяют плоский линзообразный диск, погруженный в более разреженный звездное облако сферической формы - гало. Одной из самых интересных областей Галактики считается ее центр, или ядро, расположенное в направлении созвездия Стрельца. Видимое излучение центральных областей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи. В самом центре Галактики предполагается существование массивного компактного объекта - черной дыры массой около миллиона масс Солнца. Одним из наиболее заметных образований в дисках галактик, подобных нашей, являются спиральные ветви (или рукава).

2.1.Млечный Путь

Галактика Млечный Путь, называемая также просто Галактика (с заглавной буквы),  - гигантская звёздная система, в которой находится Солнечная система, все видимые невооружённым глазом отдельные звёзды, а также огромное количество звёзд, сливающихся вместе и наблюдаемых в виде млечного пути.

Млечный Путь  - одна из многочисленных галактик Вселенной. Является спиральной галактикой с перемычкой типа SBbc по классификации Хаббла, и вместе с галактикой Андромеды (M31) и галактикой Треугольника (М33), а также несколькими меньшими галактиками-спутниками образует Местную группу, которая, в свою очередь, входит в Сверхскопление Девы.

.

Этимология

Название «Галактика» (то же что и «Млечный Путь») происходит от греческого Γαλαξίας, производного от слова γάλα — молоко. Согласно древнегреческой легенде, Зевс решил сделать своего сына, рождённого от смертной женщины,Геракла бессмертным, и для этого подложил его спящей жене Гере, чтобы Геракл выпил божественного молока. Гера, проснувшись, увидела, что кормит не своего ребёнка, и оттолкнула его от себя. Брызнувшая из груди богини струя молока превратилась в Млечный Путь.

В советской астрономической школе наша галактика называлась просто «наша Галактика» или «система Млечный Путь»; словосочетание «Млечный путь» использовалось для обозначения видимых звезд, которые оптически для наблюдателя составляют Млечный Путь

Структура Галактики

Диаметр Галактики составляет около 30 тысяч парсек (порядка 100 000 световых лет) при оценочной средней толщине порядка 1000 световых лет. Галактика содержит, по самой низкой оценке, порядка 200 миллиардов звёзд (современная оценка колеблется в диапазоне предположений от 200 до 400 миллиардов). Основная масса звёзд расположена в форме плоского диска. По состоянию на январь 2009, масса Галактики оценивается в 3×1012 масс Солнца, или 6×1042 кг. Бо́льшая часть массы Галактики содержится не в звёздах и межзвёздном газе, а в несветящемся гало из тёмной материи.

Млечный путь (компьютерная модель). Спиральная галактика с перемычкой. Доминируют два из четырёх рукавов.

Ядро

В средней части Галактики находится утолщение, которое называется балджем (англ. bulge — утолщение), составляющее около 8 тысяч парсек в поперечнике. В центре Галактики, по всей видимости, располагается сверхмассивная чёрная дыра (Стрелец А*) вокруг которой, предположительно, вращается чёрная дыра средней массы. Их совместное гравитационное действие на соседние звёзды заставляет последние двигаться по необычным траекториям.

Центр ядра галактики находится в созвездии Стрельца (α = 265°, δ = −29°). Расстояние от Солнца до центра Галактики 8,5 килопарсек (2,62×1017 км, или 27 700 световых лет).

Рукава

Рукава Галактики

Галактика относится к классу спиральных галактик, что означает, что у Галактики есть спиральные рукава, расположенные в плоскости диска. Диск погружён в гало сферической формы, а вокруг него располагается сферическая корона. Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тысяч парсек от галактического центра, вблизи плоскости Галактики (смещение к Северному полюсу Галактики составляет всего 10 парсек), на внутреннем крае рукава, носящего название рукав Ориона. Такое расположение не даёт возможности наблюдать форму рукавов визуально. Новые данные по наблюдениям молекулярного газа (СО) говорят о том, что у нашей Галактики есть два рукава, начинающиеся у бара во внутренней части Галактики. Кроме того, во внутренней части есть ещё пара рукавов. Затем эти рукава переходят в четырёх рукавную структуру, наблюдающуюся в линии нейтрального водорода во внешних частях Галактики.

Млечный Путь как небесное явление

Млечный Путь наблюдается на небе как неярко светящаяся диффузная белесая полоса, проходящая приблизительно по большому кругу небесной сферы. В северном полушарии Млечный Путь пересекает созвездия Орла, Стрелы, Лисички, Лебедя,Цефея, Кассиопеи, Персея, Возничего, Тельца и Близнецов; в южном — Единорога, Кормы, Парусов, Южного Креста, Циркуля,Южного Треугольника, Скорпиона и Стрельца. В Стрельце находится галактический центр.

История открытия Галактики

Большинство небесных тел объединяются в различные вращающиеся системы. Так, Луна обращается вокруг Земли, спутник и планет-гигантов образуют свои, богатые телами, системы. На более высоком уровне, Земля и остальные планеты обращаются вокруг Солнца. Возникал естественный вопрос, не входит ли и Солнце в систему ещё большего размера?

Первое систематическое исследование этого вопроса выполнил в XVIII веке английский астроном Уильям Гершель. Он подсчитывал количество звёзд в разных областях неба и обнаружил, что на небе присутствует большой круг (впоследствии он был назван галактическим экватором), который делит небо на две равные части и на котором количество звёзд оказывается наибольшим. Кроме того, звёзд оказывается тем больше, чем ближе участок неба расположен к этому кругу. Наконец обнаружилось, что именно на этом круге располагается Млечный Путь. Благодаря этому Гершель догадался, что все наблюдаемые нами звёзды образуют гигантскую звёздную систему, которая сплюснута к галактическому экватору.

Вначале предполагалось, что все объекты Вселенной являются частями нашей Галактики, хотя ещё Кант высказывал предположение, что некоторые туманности могут быть галактиками, подобными Млечному Пути. Ещё в 1920 году вопрос о существовании внегалактических объектов вызывал дебаты (например, известный Большой Спор между Харлоу Шепли и Гебером Кёртисом; первый отстаивал единственность нашей Галактики). Гипотеза Канта была окончательно доказана лишь в 1920-х годах, когда Эдвину Хабблу удалось измерить расстояние до некоторых спиральных туманностей и показать, что по своему удалению они не могут входить в состав Галактики.

Эволюция и будущее Галактики

Возможны столкновения нашей Галактики с иными галактиками, в том числе со столь крупной как галактика Андромеды, однако конкретные предсказания пока невозможны ввиду незнания поперечной скорости внегалактических объектов.

Панорама

Панорама Млечного Пути, сделанная в Долине Смерти, США, 2005 год.

Панорама южного неба, сделанная около обсерватории Параналь, Чили, 2009 год.

2.2.Классификация

Встречаются галактики различных форм, размеров и светимостей; некоторые из них изолированные, но большинство имеет соседей или спутников, оказывающих на них гравитационное влияние. Как правило, галактики спокойны, но нередко встречаются и активные. В 1925 Хаббл предложил классификацию галактик, основанную на их внешнем виде. Все галактики в ней делятся на 4 типа: эллиптические, линзовидные, спиральные и неправильные.

Эллиптические (E) галактики (20%) имеют на фотографиях форму эллипсов без резких границ и четких деталей. Их яркость возрастает к центру. Это вращающиеся эллипсоиды, состоящие из старых звезд; их видимая форма зависит от ориентации к лучу зрения наблюдателя. При наблюдении с ребра отношение длин короткой и длинной осей эллипса достигает  5/10 (обозначается E5).

Линзовидные (L или S0) (20%)галактики похожи на эллиптические, но, кроме сфероидального компонента, имеют тонкий быстро вращающийся экваториальный диск, иногда с кольцеобразными структурами наподобие колец Сатурна. Наблюдаемые с ребра линзовидные галактики выглядят более сжатыми, чем эллиптические: отношение их осей достигает 2/10.

Спиральные (S) галактики являются самым распространенным классом галактик (50%). Наша Галактика и ее ближайший сосед, туманность Андромеды (М31), суть спиральные галактики. Спиральные галактики состоят из плоских звездных дисков с экспоненциальным распределением яркости, спиральных ветвей (чаще всего двух), расположенных в плоскости диска и сферической составляющей с центральным уярчением, называемым балджем. Сферическая составляющая спиральных галактик содержит старые звезды, которые двигаются по орбитам, хаотически ориентированным в пространстве. Плоские диски типичных спиральных галактик богаты газом и пылью и содержат как молодые (обычно голубые), так и старые звезды. Некоторые спиральные системы, видимые с ребра, похожи на толстое или тонкое веретено, часто пересеченное темной полосой поглощающей материи.

Еще около 5% составляют иррегулярные галактики, которые из-за своей неправильной формы не могут быть отнесены ни к одному из перечисленных типов. Иррегулярные галактики богаты межзвездной материей. Часто необычный вид этих галактик наводит на мысль, что, вероятно, некоторые из них появились в результате близкого прохождения или даже столкновения двух нормальных систем. Иррегулярные галактики, как правило, меньше спиральных, но больше карликовых эллиптических галактик. Они содержат от сотен миллионов до десятков миллиардов звезд. Количество карликовых эллиптических и карликовых неправильных галактик примерно одинаково, и они составляют большинство галактик во Вселенной. Часто они являются спутниками большой родительской галактики.

Заключение

Млечный Путь – это звездная система, в которой мы живем Мы живем на планете Земля, которая обращается вокруг Солнца, а Солнце, в свою очередь, обращается вокруг центра этой звездной системы. Наша Галактика населена миллиардами звезд, которые живут и умирают, так же, как и люди, но жизнь их составляет миллионы и миллиарды лет. Из остатков звезд появляются туманности, в которых опять зарождаются звезды… Вокруг одной из таких звезд (Солнца) в 26000 световых годах от центра Галактики и возникла разумная жизнь, которая может наблюдать и изучать окружающий мир, изменения внутри Млечного пути и за его пределами. За последние 20 лет астрономия сделала большой шаг вперед, используя самые современные технологии для исследований Галактики в радио, инфракрасном, оптическом, рентгеновском и других диапазонах.Эти исследования позволили нам глубже понять строение и эволюцию Галактики. 

Мы сделали следующие выводы:

1. Млечный Путь - огромная, гравитационно связанная система, содержащая около 200 миллиардов звезд (из которых лишь 2 миллиарда звезд доступно наблюдениям), тысячи гигантских облаков газа и пыли, скоплений и туманностей. Млечный Путь сжат в плоскости и в профиль похож на «летающую тарелку». По геометрическим соображениям наш звездный остров состоит из трех основных частей:

        1.Центральная часть Галактики (ядро), которая состоит из миллиардов старых звезд;

        2.Относительно тонкий диск из звезд, газа и пыли диаметром 100000 световых лет и толщиной несколько тысяч световых лет;

        3.Сферическое гало (корона), содержащее карликовые галактики, шаровые звездные скопления, отдельные звезды, группы звезд и горячий газ.

2. Галактика содержит темную материю, которой гораздо больше, чем всего видимого вещества во всех диапазонах. Галактика вращается, но не равномерно всем диском. С приближением к центру эта скорость растет. Солнечная система делает оборот вокруг центра Галактики за 220 миллионов лет.

3. Центр нашей звездной системы представляет собой очень массивную область диаметром в несколько световых лет. Астрономы считают, что в центре Галактики находится супермассивная черная дыра массой 3 миллиона Солнц. В инфракрасном диапазоне ядро Галактики асимметрично, т.е. северное полушарие ядра больше, чем южное. Эта асимметрия объясняется полосой из старых углеродных звезд возрастом 2 миллиарда лет в направлении центра Галактики по лучу зрения. Эта полоса имеет размеры 15000 световых лет в длину и 5000 лет в ширину. Но эти размеры остаются под сомнением.

4. Между центром Галактики и спиральными рукавами (ветвями) находится газовое кольцо. Это кольцо представляет из себя смесь газа и пыли, сильно излучающую в радио и инфракрасном диапазоне.

5. За газовым кольцом находятся спиральные рукава (ветви) галактики. Астрономы убедились в существовании спиральных рукавов полвека назад по тому же излучению атомарного водорода на волне 21 сантиметр. 

Таким образом, цель реферата достигнута.

Список литературы

1.                  Масолова Елена Типы Галактик. Наша Галактика - Млечный Путь. [Электронный ресурс]// URL: http://planetarium-kharkov.org/(дата обращения 25.05.2011) Режим доступа свободный. – Загл. с экрана.

2.                         Млечный путь. [Электронный ресурс]// URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/ (дата обращения 25.05.2011) Режим доступа свободный. – Загл. с экрана.

3.                         Обшая астрономия. Наша Галактика – звездный дом, в котором мы живем. [Электронный ресурс]// URL: http://www.astrogalaxy.ru. (дата обращения 25.05.2011) Режим доступа свободный. – Загл. с экрана.

4.Космос: Сборник. “Научно - популярная литература” (Сост. Ю. И. Коптев и С. А. Никитин; Вступ. ст. академика Ю. А. Осипьяна;  Оформл. и макет В. Итальянцева; Рис. Е. Азанова, Н. Котляровского, В. Цикоты. - Л.: Дет. лит.,1987. - 223 с., ил.)

5.И. А. Климишин. “Астрономия наших дней” - М.: «Наука».,1976. - 453 с.

6.Энциклопедический словарь юного астронома/ Сост. Н. П. Ерпылев. - 2-е изд., перераб. и  доп. - М.: Педагогика, 1986. - 336с., ил.

17