Млечный путь и место Земли

  В начале 20 века  было известно следующее: мы живем в гигантской звездной системе, насчитывающей сотни миллиардов звезд, эта система, грубо говоря, имеет вид сплюснутого диска поперечником около 30 кпк (100 тыс. световых лет). Центр системы находится в созвездии Стрельца.

 Солнце располагается довольно далеко от центра системы, зато почти точно в плоскости галактического экватора, в экваториальной плоскости Галактики находятся плотные пылевые облака.

 Для внегалактических объектов давно известна «зона избегания», простирающаяся градусов на 20 в обе стороны от галактического экватора, - другие галактики в этой зоне практически не наблюдаются. Не потому, что их там нет, а потому, что увидеть их мешает пыль. Поглощение света в пылевом слое Галактики чудовищно, поэтому «дальнозоркость» самых крупных оптических телескопов вблизи галактического экватора невелика.  В итоге мы не можем видеть (в оптическом диапазоне) центр Галактики. Тем более мы не можем рассмотреть спиральные рукава Галактики - по той же причине, по которой нельзя увидеть звуковую дорожку на старой виниловой грампластинке, если держать ее к себе строго ребром. 

 Но пока - увы - нам ничего не известно ни о существовании внегалактических цивилизаций, ни об их готовности вступить с нами в контакт.

  Используя инфракрасные телескопы, мы можем видеть галактический диск практически насквозь, изучать ядро Галактики, обнаруживать внегалактические объекты, скрытые от нас толщей пылевого диска, и т. д. Однако это мало приближает нас к раскрытию спиральной структуры Млечного Пути.

  Млечный Путь - большая, но довольно типичная спиральная галактика.  Как таковая она должна иметь два типа звездного населения - сферическую и плоскую подсистемы.  Балджи состоят из звезд, большей частью старых, концентрирующихся к центру, что тоже роднит их с Е-галактиками. Балджи окружены обширными галактическими гало, являющимися их продолжением и также состоящими из звезд. Гало Млечного Пути далеко простирается за его пределы - найдена,  принадлежащая гало звезда, расстояние до которой оценивается в 400 тыс. св. лет.  Форма гало - несильно сплюснутый сфероид.   К сферической подсистеме относятся также некоторые переменные звезды, а главное, шаровые скопления, не обнаруживающие заметной концентрации к галактической плоскости, зато весьма сильно концентрирующиеся к центру. Млечный Путь окружен шаровыми скоплениями, словно роем мошкары. Всего в Галактике их насчитывается около 150, но, несомненно, открыты еще не все.

  В типичном шаровом скоплении находится 100 тыс. звезд, иногда несколько миллионов.

 В 1925 году была установлена странная асимметрия в направлении движения шаровых скоплений: все они движутся в одну сторону, и скорости их при этом очень велики, по крайней мере в сравнении с собственными скоростями близких к Солнцу звезд, - порядка 200 км/с. Небольшая доля звезд также обладает высокими скоростями и показывает ту же асимметрию движения. Полный оборот Солнце делает примерно за 200 млн лет. 

Клочковатость Млечного Пути, представляющего собой по сути ближайший к нам рукав, бросается в глаза и большей частью объясняется распределением вблизи Солнца облаков межзвездной пыли.

 Звездные комплексы буквально нанизаны на спиральные рукава, как бусины на нить.  Звездный комплекс содержит в себе большое количество рассеянных звездных скоплений, родившихся в результате гравитационного сжатия небольших по сравнению с размерами комплекса газово-пылевых облаков и насчитывающих от десятка до тысячи звезд, несколько звездных ассоциаций большего размера, а также один или несколько звездных агрегатов, под которыми понимаются большие полицентрические ассоциации вроде той, что наблюдается в Орионе.

Одна из таких звезд нам хорошо известна - это Солнце.

 Еще в 1879 году американский астроном Бенджамин Гулд обратил внимание на то, что яркие звезды на небе распределены не равномерно, а концентрируются в некоторую полосу или пояс. Не было бы ничего удивительного в том, если бы его плоскость совпадала с плоскостью Млечного Пути, но дело в том, что между ними угол в 18 градусов. Пояс Гулда представляет собой дискообразную структуру (точнее, грубый сплюснутый сфероид), центр которого лежит примерно в 150 пк от нас, диаметр оценивается в 750 пк, а возраст - в 30 млн лет. Это типичный звездный комплекс, один из многих, и в него входит 6о% ярких звезд нашего неба. Агрегат в Орионе с большим количеством молодых звезд и знаменитой туманностью тоже в него входит. Солнце с его орбитальной скоростью, не сильно отличающейся от скорости вращения спиральных рукавов, еще долго останется в пределах пояса Гулда. 

Столкновение газовых облаков между собой приводит к потере ими момента вращения, из-за чего газ стекает к галактическому ядру. То же самое, причем еще более эффективно, происходит при попадании в Галактику газа извне.

 То, что в центре ядра находится сверхмассивная черная дыра, подозревалось давно, но лишь к 2003 году были получены убедительные доказательства. Удалось проследить орбиты восьми звезд высокой светимости, расположенных близ галактического центра. Их орбитальные скорости столь велики, что нет нужды завещать продолжение исследования их движений следующим поколениям астрономов.

  У одной из этих звезд период обращения составляет всего 15 лет. В 1999 году другая звезда промчалась со скоростью 9 тыс. км/с на расстоянии всего лишь 60 а.е. от центрального объекта Галактики. Орбиты всех восьми прослеженных звезд - эллиптические, параметры их найдены, а значит, можно вычислить массу центрального объекта по третьему закону Кеплера. Она составляет около 3 млн масс Солнца. Не чем иным, кроме как черной дырой, такой объект являться не может.

  Черная дыра в центре нашей Галактики - довольно скромное по массе образование для подобных объектов и очень спокойное по сравнению с активными ядрами некоторых галактик. Поглощаемая черной дырой материя «кричит от ужаса», преобразуя в излучение до 15% своей массы. Разумеется, электромагнитный «вопль», состоящий в том числе из квантов жесткого излучения, тем сильнее, чем больше вещества падает в черную дыру.