Вселенная безгранична во времени и пространстве и бесконечно разнообразна по формам материи, которые она принимает в процессе своего развития.
Астрономы считают, что Вселенная возникла в результате Большого взрыва около 17 млрд. лет назад.
Основная масса вещества Вселенной (98%) содержится в звёздах. Звёзды - это массивные, сферически симметричные плазменные, самосветящиеся небесные тела, находящиеся в состоянии теплового и гидростатического равновесия.
Звёзды находятся на разной стадии эволюции, поэтому их объем, масса, плотность, температура, светимость различны. Звёзды, обладающие общими свойствами можно выделить в отдельные группы:
По спектрам (спектральная(цветовая) последовательность):
для запоминания этой последовательности используется следующее мнемоническое правило:
2. По светимости:
сверхгиганты;
гиганты;
субгиганты;
субкарлики;
карлики.
3. Двойные звезды:
оптические;
физические;
затменно-двойные;
спектрально-двойные;
астрометрически-двойные.
4. Нестационарные звёзды:
пульсирующие переменные;
эруптивные;
новые;
сверхновые;
нейтронные.
Вещество и поля, заполняющие межзвездное пространство внутри Галактики - это межзвездная среда. Большая часть массы межзвездного вещества приходится на разреженный газ и пыль. вся межзвездная среда пронизывается магнитными полями, космическими лучами, электромагнитным излучением. Основной компонент межзвездной среды - межзвездный газ, который состоит из водорода и гелия. Остальная часть массы межзвездного вещества приходится на более тяжелые химические элементы (O, N, C, Ne, S, Ar, Fe и др.) [1,2].
Галактика - гравитационно-связанная система, состоящая из сотен миллиардов звёзд и межзвёздной среды, а Млечный Путь - её светящаяся проекция на небесную сферу. Млечный Путь проходит через оба полушария Земли по большому кругу небесной сферы и в нем сосредоточено подавляющее число звёзд Галактики (более 150 млрд звёзд и более 100 млн туманностей).
Млечный путь - спиральная галактика с перемычкой, которая имеет несколько рукавов (рукав Персея, рукав Ориона, рукав Кентавра, рукав Стрельца). Синеватый цвет рукавов объясняется голубым сиянием молодых звезд, а красный цвет им придает раскаленный газ [1,2].
Звездный диск Галактики имеет структуру в виде спиральных ветвей. Шарообразное утолщение в середине диска называется балдж. Наиболее плотная и компактная центральная часть Галактики, расположенная в созвездии Стрельца, называется ядром.
Ядро Галактики скрыто газопылевыми облаками и звездами. Оно обладает очень высокой активностью и излучает радио-, инфракрасном и рентгеновском диапазонах длин волн. Часть звёзд нашей Галактики не входит в состав диска, а образует сферическую составляющую - звездное гало, радиус которого не менее 20 кпк. гало окружает очень разряженная и большая по размерам (50 - 60 кпк) внешняя часть Галактики - корона [1].
Структурными составляющими Галактики являются звездные скопления - гравитационно-связанные группы звезд, которые имеют общее происхождение. Звездные скопления движутся в поле тяготения Галактики как единое целое.
По внешнему виду подразделяются на рассеянные и шаровые.
В космосе наблюдается много миллиардов галактик. Ближайшее окружение Млечного Пути называется Местная группа. Она включает в себя три спиральные галактики: Млечный Путь, М 31 в Андромеде, М 33 в Треугольнике и около 20 карликовых эллиптических и неправильных галактик.
Наблюдение галактик показало, что они очень разнообразны по форме и структуре. По внешнему виду разделяют на эллиптические, спиральные, линзовидные, неправильные.
Галактики объединяются в скопления галактик - гравитационно-связанные системы, диаметром в десятки миллионов световых лет. Скопления разделяются на два вида: регулярные, правильной сферической формы, в которых преобладают эллиптические и линзовидные галактики с выраженной центральной частью (скопление Волос Вероники) и иррегулярные, без определенной формы с меньшим числом членов, содержащие в основном спиральные галактики (скопление Девы).
Туманность - участок межзвёздной среды, выделяющийся своим излучением или поглощением излучения на общем фоне неба. Все туманности содержат пыль и газ.
Подразделяются на тёмные, которые наблюдаются благодаря поглощению излучения расположенных за ними источников, и светлые, которые наблюдаются благодаря собственному излучению или же отражению (рассеиванию) света расположенных рядом звёзд.
Туманности также бывают: отражательные; диффузные (эмиссионные); планетарные; туманности, ионизированные излучением; туманности, созданные ударными волнами [1,2].
Столпы творения - это гигантские скопления межзвездного газа и пыли, похожие на хоботы слонов и из которых формируются новые звезды. Самое длинное скопление протянулось на 5 световых лет, что намного больше всей нашей Солнечной системы.
Изображение Крабовидной туманности создано на основе снимков 5 телескопов. Розовым цветом показаны радиоволны, фиолетовым - рентгеновское излучение, желтым - инфракрасное излучение, синим - ультрафиолетовое излучение, зеленым - видимый свет.
Черная дыра - это область космического пространства с настолько сильной гравитацией, что поглощает буквально все. Черные дыры могут образовываться, когда массивная звезда превращается в сверхновую звезду. Материя и энергия затягиваются в черную область, которую астрономы называют сингулярностью. В свою очередь сингулярность окружена горизонтом событий, который является линией невозврата. Соответственно, если звезда, планета или просто свет пересечет эту линию, то объект затянет внутрь [3].
Считается, что в ядре большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры. Черные дыры видны благодаря раскаленному газу, циркулирующему вокруг ее горизонта событий.
Экзопланеты - планеты за пределами Солнечной системы. На сегодняшний день известно около 5 тыс. экзопланет, обращающихся вокруг более 3 тыс. звёзд. Выделяют разные типы экзопланет: небольшие каменные, ледяные гиганты, газовые гиганты, планеты-изгои.
Астрономы изучают экзопланеты на предмет наличия жизни и уже обнаружили несколько пригодных для жизни экзопланет. Но они находятся слишком далеко от нас и пока нет возможности выяснить, есть ли на них жизнь.
Литература:
Галузо И.В. / Астрономия: учебник для 11-го класса учреждений общего среднего образования с русским языком обучения / И.В.Галузо, В.А.Голубев, А.А.Шимбалев. - Минск: Народная асвета, 2021. - 207 с. : ил.
Данилевич Т.А. / Основы начального миропознания: курс лекций / Т.А.Данилевич, В.М.Минаева, И.А.Шарапова. - Витебск: ВГУ имени П.М.Машерова. - 336 с.
Мартин К. / Космос / К.Мартин; пер. с англ. С.Г. Чернецова -Рождественского. - М.: РОСМЭН, 2022. - 120 с.: ил. - (Современная энциклопедия).
Шимбалев А.А. / Атлас. Астрономия. 11 класс / А.А.Шимбалев, И.В.Галузо, В.А.Голубев. - Белкартография РУП, 2022. - 76 с.