Газ и пыль в Галактике

1.

Часть 1
Газ и пыль в Галактике
Преподаватель астрономии АДК г. Сочи, Кириллов А.М.
Презентация подготовлена на базе учебника Астрономии 10-11 кл., авт. В.М. Чаругин

2.

Млечный Путь тянется серебристой полосой по обоим полушариям, замыкаясь
в звездное кольцо.
Наблюдая Млечный Путь в телескоп,
Галилео Галилей в конце 1609 г. установил,
что он состоит из колоссального множества
очень слабых звезд. Его звездная структура
видна даже в обычный бинокль.

3.

Наблюдения позволили установить, что все звезды образуют огромную звездную систему,
названную Галактикой (от греч. галактикос – молочный), подавляющее большинство
звезд которой сосредоточено в Млечном Пути.
Наша Солнце (и Солнечная Система в целом) тоже входит в состав Галактики.
Линия, проходящая посередине вдоль всего Млечного пути, называется галактическим
экватором, а образующая его плоскость – галактической плоскостью.

4.

На приведенной фотографии представлена часть
Млечного Пути от созвездия Орла до созвездия Киля.

5.

От созвездия Лебедя до созвездия Центавра Млечный Путь выглядит раздвоенным.
Отсутствие звезд в темной части Млечного Пути
объясняется наличием разреженной темной
пылевой и газовой материи, концентрирующейся
в пространстве галактической плоскости.
Эта материя поглощает и ослабляет свет далеких звезд.

6.

ГАЗОПЫЛЕВЫЕ ТУМАННОСТИ
(лат. nebula - туманность)
Газ и пыль распределены очень неоднородно, наблюдаются плотные темные облака пыли.
Когда эти плотные облака освещены яркими звездами, они отражают их свет, и тогда мы
видим отражательные туманности , как те, что видны в скоплении звезд Плеяды
( рассеянное звёздное скопление, астеризм в созвездии Тельца).

7.

Если около газопылевого облака имеется горячая звезда, то она возбуждает свечение газа,
и тогда мы видим диффузную туманность, примером которой служит туманность Ориона.

8.

В газопылевую туманность Ориона погружено много горячих звезд спектральных
классов О и В, расстояние до туманности около 400 пк. Т.к. видимые размеры
туманности Ориона около 60’, то легко подсчитать, что ее протяженность в пространстве
составляет около 7 пк. В светлых диффузных туманностях газ необычайно разрежен, его
г
плотность не превышает 10−22 − 10−23 3 . Следовательно, можно оценить массу
см
Большой туманности Ориона в 300 масс Солнца.
Вблизи всех светлых диффузных туманностей или внутри их обязательно находятся
звезды спектральных классов О и В. Они своим мощным ультрафиолетовым излучением
нагревают газы, входящие в состав туманностей, до температуры более 10000 К,
возбуждают свечение в спектральных линиях, свойственных каждому газу. Поэтому в
спектрах диффузных туманностей присутстсвуют отдельные яркие линии, по которым
установлена газовая природа и химический состав туманностей. Основную массу газа
составляет водород, но присутствуют также гелий, кислород и другие газы.

9.

Свечение этих линий, а также зеленой линии водорода придает светлым диффузным
туманностям зеленоватую окраску.
Наиболее яркими в спектрах туманностей являются две зеленые линии
(500,7 нм и 495,9 нм), которые длительное время приписывали неизвестному в земных
условиях химическому элементу – небулию (от лат. nebula – туманность). Но для небулия
не было места в таблице Менделеева. В конце концов выяснили, что эти линии излучает
дважды ионизированный кислород (кислород, у которого оторвано два электрона) в
необычайно разреженной среде, недостижимой в земных лабораториях.
Межзвездный газ и пыль в галактике разделяются на две фазы: горячую и разреженную
с температурой ~10000 К и концентрацией ~0,1-1 см−3 ; холодную и плотную с Т~100 К
и концентрацией ~10-100 см−3 . Эти фазы находятся в равновесии между собой, т.к. их
давления равны (см. формулу p=nkT). Наличие плотной холодной фазы в межзвездной
среде создает условия, способствующие образованию звезд.

10.

В газопылевых туманностях возникают и формируются молодые звезды. Наблюдения в
космические телескопы в инфракрасном диапазоне позволили обнаружить много
протозвезд в плотных туманностях типа Мексиканский залив (в туманности Северная
Америка) и туманности Орел. Такие туманности называют «колыбелью звезд».