 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
109
астрономическими средствами, соответствующими достигнутому уровню развития науки,
называется Метагалактикой. По-другому, Метагалактика – охваченная астрономическими
наблюдениями часть Вселенной. Она находится в пределах космологического горизонта.
Структура Вселенной – предмет изучения космологии
– одной из важных отраслей
естествознания, – находящейся на стыке многих естественных наук: астрономии, физики, химии и
др. Главные составляющие Вселенной –
галактики, представляющие собой громадные звездные
системы, содержащие не менее 100 млрд. звезд. Солнце вместе с планетной системой входят в
нашу Галактику, наблюдаемую в форме Млечного Пути. Кроме звезд и планет, Галактика
содержит разреженный газ и космическую пыль.
Млечный Путь хорошо виден в безлунную ночь. Он кажется скоплением светящихся туманных
масс, протянувшимся от одной стороны горизонта до другой. Наблюдая Млечный Путь в
телескоп, мы обнаруживаем, что он состоит из множества звезд. По форме он напоминает
сплюснутый шар, заполненный 150 млрд. звезд, В центре его находится ядро, от которого отходит
несколько спиральных звездных ветвей, что придает нашей Галактике спиральную форму. Наша
Галактика чрезвычайно велика: от одного ее края до другого световой луч путешествует около 100
тыс. земных лет. Большая часть ее звезд сосредоточена в гигантском диске толщиной около 1500
световых лет. На расстоянии около 30 тыс. световых лет от центра Галактики расположено наше
Солнце.
Основное «население» Галактики – звезды. Мир звезд необыкновенно разнообразен. И хотя все
звезды – раскаленные шары, подобные Солнцу, их физические характеристики различаются
весьма существенно. Есть, например, звезды гиганты и сверхгиганты. По своим размерам они
значительно превосходят Солнце. Объем одной из звезд в созвездии Цефея больше объема Солнца
в 14 млрд. раз. Если бы эту громадную звезду можно было бы поместить на место Солнца в центре
нашей планетной системы, то не только Земля, но и орбиты более далеких планет – Марса,
Юпитера, даже Сатурна – оказались бы внутри такого сверхгигантского шара.
Кроме звезд-гигантов существуют и звезды-карлики, значительно уступающие по своим
размерам Солнцу. Известны карлики, которые меньше Земли и даже Луны. Вещество их
отличается чрезвычайно высокой плотностью. Так, если из материала одного из наиболее плотных
белых карликов можно было бы изготовить гирю, равную по размерам обычной килограммовой
гире, то на Земле такая гиря весила бы 4 тыс. т.
Еще большей плотностью обладают нейтронные звезды. Поперечник такой звезды, состоящей
главным образом из ядерных частиц – нейтронов, составляет всего около 20–30 км, а средняя
плотность вещества достигает 100 млн. т/см³. По существу нейтронная звезда – это громадное
атомное ядро. Существование нейтронных звезд было теоретически предсказано еще в 30-х годах.
Однако обнаружить их удалось в 1967 г. по необычайному импульсному радиоизлучению.
Нейтронные звезды быстро вращаются, и радио-луч каждой вращающейся звезды регистрируется
радиотелескопом как импульс радиоизлучения. В этой связи нейтронные звезды подобного типа
называются пульсарами. Большинство пульсаров излучает в радиодиапазоне от метровых до
сантиметровых волн. Они иногда называются радиопульсарами. Пульсары в Крабовидной
туманности и ряд других излучают, кроме того, в оптическом, рентгеновском и гамма-
диапазонах.
Звезды обладают различными поверхностными температурами – от нескольких тысяч до
десятков тысяч градусов. Соответственно различен и цвет звезд. Сравнительно «холодные» звезды
– с температурой около 3–4 тыс. градусов – красного цвета. Наше Солнце, поверхность которого
«нагрета» до 6 тыс. градусов имеет желто-зеленый цвет. Самые горячие звезды – с температурой,
превосходящей 12 тыс. градусов, – белые и голубоватые.
Во Вселенной наблюдаются вспышки новых и сверхновых звезд. Такие звезды в некоторый
момент времени в результате бурных физических процессов неожиданно увеличиваются в объеме,
«раздуваются», сбрасывают свою газовую оболочку и в течение нескольких суток выделяют
чудовищное количество энергии – в миллиарды раз больше, чем излучает Солнце. Затем, исчерпав
свои ресурсы, они постепенно тускнеют, превращаясь в газовую туманность. Так на месте
сверхновой звезды образовалась Крабовидная туманность. Она является мощным источником
излучения, что свидетельствует о происходящих внутри нее интенсивных процессах.
Звезды, составляющие Галактику, движутся вокруг ее центра по очень сложным орбитам. С
огромной скоростью – около 250 км/с – движется в мировом пространстве и наше Солнце, увлекая