1 дәріс тақырыбы: Кіріспе. Астрономия пәні және оның басқа пәндермен байланысы

Баска тұмандықтар газдардың жеке жарық шығаратын талшықтарынан тұрады. Көптеген тұмандықтардың пішіні бұрыс, олар кәдімгі сия тамшысының дақтарына ұксайды. Жарық сүзгілері арқылы қарағанда кейбіреулері жеке талшықтардан тұратын болып шықты. Белгілі Шаян тұмандығы осындай. Бұл ең жақсы зерттелген жарылған жұлдыздың (аса жаңа) бөліктері. Біздің Күн бір-бірінен қашықтығы, уақыт, газ бен шаң-тозаң бұлттары, әр түрлі сәуле шығару түрлерімен бөлектенген 150 млрд жұлдыздың біреуі ғана . Бірақ олардың бәрі бірге ортак центрден, яғни "Құс жолы" деп аталатын галактиканың ядросынан айналады.

Галактикалар—жулдыздар, газ, шаң-тозаңның бәрі бірге гравитация щпиімен ұсталып тұратын ең ірі жұлдыздар жүйесі. Күн жүйесінің жұтатын материямен толтырылған галактика жазықтығында жатуынан Құс жолы кұрылымының көптеген бөліктері жердегі бақылаушыға көрінбейді. Әйтсе де оны біздің галактикаға ұқсас галактикалар аркылы зерттеуге болады. XX ғасырдың 40-жылдары Андромеда тұмандықтары деген атпен белгілі M31 галактикасын бақылап, неміс астрономы Вальтер Бааде осы алып ғаламның жазық линза тәрізді дөңгелегі әлде қайда сирек сфера түріндегі жұлдыздар бұлтынан тұратынын байқады, оны гало деп атады.

Бұл тұмандық біздің галактикаға өте ұқсас болғандықтан, В. Бааденің ұйғарымынша, Құс жолының да құрылымы болуы тиіс. Галактикалық дөңгелектердің жұлдыздары қоныстанудың I түрі, ал гало жұлдыздары қоныстанудың II түрі деп аталады. Қазіргі зерттеу жұмыстары жұлдыздык қоныстанудың екі түрі кеңістікте орналасу жағдайларымен ғана емес, қозғалу сипатымен, сонымен қатар химиялық құрамдарымен де өзгешеленетінін көрсетіп отыр. Бұл ерекшеліктер, біріншіден, дөңгелектер сфералық құраушыларының қалай пайда болу себептеріне байланысты. Галактикалық дөңгелектің диаметрі 100 мың жарық жылынан астам, ал оның қалыңдығы 1000 жарық жылы шамасындай болады. Галактиканың центрінен галоның ең тығыз орталык бөлігіне дейінгі бірнеше мың жарық жылына тең аралық "балдж" ("қалыңданған") деп аталады.

Біздің галактиканың шегі галоның өлшемімен анықталады. Галоның радиусы дөңгелектің өлшемінен едәуір үлкен және кейбір мәліметтер бойынша бірнеше жүз мың жарық жылына жетеді екен.

Құс жолы галосының симметрия центрі галактикалық дөңгелектің центрімен сәйкес келеді. Біздің галактикада Күн тәрізді дара жұлдыздар сирек кездеседі (30%-дан көп емес). Негізінен, жұлдыздар қос жұлдыздар немесе бірнешеу болып келеді. Галактикада күрделі жұлдыздар жүйесі табылды, атап айтсақ, шашыранды (ондаған жұлдыздардан тұратын) және map тәрізді (жүз мыңдаған жұлдыздардан тұрады) жұлдыздар шоғырлары. Шар тәрізді жұлдыздар шоғыры галактиканың центріне жинақталған. Шашыранды жұлдыздардың шоғыры шар тәрізді жұлдыздар шоғырынан әлдеқайда көп, олар галактика (спиральді галактика жайлы сөз болып отыр) спиралінің тармағында, галактиканың дөңгелегінде басымырақ орналасқан.

Дөңгелек жұлдыздардың қоныстануы Гало жұлдыздарының қоныстануынан ерекшеленеді. Дөңгелек жазықтығының маңайына бірнеше миллиард жыл бұрын пайда болған жас жұлдыздар және жұлдыздар шоғыры жинақталған. Олар жазық кұраушыларды кұрайды. Олардың арасында ыстық және жарық жұлдыздар өте көп. Ертерек пайда болған жұлдыздар дентрде немесе центрге жакын орналасып, біздің галактиканың сфералық құраушысын құрайды. Сфералык кұраушының жұлдыздары галактиканың центріне шоғырланады. Галоның жұлдыздары мен жұлдыздык шоғырлары галактика центрін айнала өте созылыңқы орбитамен қозғалады. Жеке жұлдыздардың қозғалыстары ретсіз болғандықтан тұтас алғанда гало өте жай айналады.

Галактиканың сфералық кұраушысындағы "қоныстанудың" жасы 12 млрд жылдан асады. Оны, әдетте, галактиканың өзінің жасы деп есептейді. Ауыр химиялық элементтер үлестерінің аз болуы гало жұлдыздарының сипаттамаларының ерекшелігі болып табылады. Шар тәрізді жұлдыздар шоғырындағы жүлдыздардың құрамында металдар Күнге қарағанда жүз есе аз. Жұлдыздар шоғырының көмегімен галактикадағы Күн жүйесінің орны табылды.

Галомен салыстырғанда дөңгелек елеулі түрде тезірек айналады. Оның айналу жылдамдығы центрден әр түрлі қашықтықтарда түрліше болады. Ол жылдамдығы центрде нөлден басталып, одан 2 мың жарық жылындай қашықтықта 200—240 км/с-қа дейін артады, содан кейін біраз кемиді де қайтадан шамамен аталған мәнге дейін өседі, әрі қарай процесс тұрақты қалады. Дөңгелектің өз осінен айналу ерекшеліктерін зерттеу оның массасын анықтауға көмектеседі. Есептеулер бойынша оның массасы Күн массасынан 150 млрд есе артық.

Біздің галактикаға жоғарыдан, яғни полюстен қарасақ, онда біз мыңдаған жұлдыздардан тұратын спиральді көреміз. Оның иірімі галактиканың центрі, материяның сәуле жұтатын қалың қабатымен қоршалған ядроға бағытталған. Оны инфрақызыл, радиосөуле қабылдағыш аркылы зерттейді.

Галактиканың ядросында салмақты қара құрдым болар деген болжам бар (массасы миллион Күннің массасындай). Ғаламның орталык аймақтарына жұлдыздардың күшті шоғырлануы тән. Орталыққа жақын орбір парсек куб көлемдегі жұлдыздар саны бірнеше мыңға жетеді. Жұлдыздардың арақашықтықтары Күннің маңайындағы қашықтықтарға қарағанда ондаған және жүздеген есе аз. Егер біз галактика ядросына жақын орналаскан жұлдыз маңындағы планетада өмір сүрсек, онда аспанда жарықтығы Айдың жарықтығындай ондаған жұлдыздар мен біздің қазіргі аспанымыздағы ең жарық жұлдыздан да жарық жұлдыздар саны бірнеше мың болар еді. Галактика ядросы Мерген шоқжұлдызы бағытында орналасқан.

Галактиканың дөңгелегіндегі газ негізінен оның жазықтығына жақын жинакталған. Ол біркелкі орналаспаған. Олардың ішінде кұрылымы біртекті емес ұзындығы бірнеше мың жарық жылы болатын алып бұлттардан басқа шамалары бір парсектен аспайтын шағын бұлттар бар. Біздің галактиканың химиялық элементі сутегі мен гелий болып табылады. Осы екі элементпен салыстырғанда қалған элементтер өте аз мөлшерде кездеседі. Жалпы алғанда дөңгелектегі жұлдыз бен газдың химиялық құрамы Күндегі сияқты.

Күн өзіне жақын барлық жұлдыздармен бірге 200—220 км/с жылдамдықпен галактика центрін айнала қозғала отырып, 200 млн жылда бір айналым жасайды. Демек, Жер өзінің барлық өмір сүрген уақыты ітттінде галактика центрін 30 рет айналып шыққан.

Басқа галактикаларды ашу

Шамамен жүз жыл бұрын біздің галактика әлемдегі жалғыз дене деп есептелді және барлық көрінетін тұмандықтар біздің галактикаға жатады деп саналады. Бұл оларға дейінгі қашықтықтарды анықтаудың қиындықтарына байланысты болды. Қазір ғарыштағы 20 галактиканың жергілікті шоғырын және басқа 10 млрд-қа жуық галактиканы білеміз. Олар топтасып орналасқан және ең сезімтал құралдардың көмегімен анықтайтын қашыктықта жан-жаққа таралып, бір-бірінен алшақтап барады.

Оңтүстік жарты шардың түнгі аспанынан бізге ең жақын "Магеллан бұлттарын" бақылай аламыз. Зер салып қарағанда бұлт "толқып" тұрған тәрізді. Астрономдар оның толкуын біздің галактикаға жакын орналасуымен түсіндіреді. Бір кездері "Магеллан бұлттары" біздің галактикамен соқтығысқан секілді. "Магеллан бұлттары" Құс жолынан көп кіші. Олар біздің Галактиканың серігі. Миллиардтаған жылдардан кейін олардың тағы да бір-біріне жақындауы мүмкін.

"Магеллан бұлтынан" сәл әріректе "Андромеда" галактикасы бар. XX ғасырдың басында оған дейінгі қашықтық анықталып, ол 2 млн жарық жылына тең болды. Біздің Галактика, "Магеллан бұлттары", "Андромеда" жәнө "Үшбұрыш" галактикалары мен бірнеше ергежейлі эллипстік галактикалар Жергілікті галактикалар тобын құрайды.

Галактикалар пішінімен, салмағымен және өлшемдерімен ерекшеленеді. Галактикалардың эволюциясы жайында жұлдыздардың эволюциясына қарағанда олде кайда аз білеміз. Галактика ядролары, олардың галактиканың эволюциясына және құрылымына әсері жөнінде мәліметтер өте аз. Кейбір ғаламдардың газ бен зат бөліп жарылатыны, ал кейбірінің бірімен-бірі өзара әсерлесетінін білгеннен кейін шешілетін проблемалар қатары көбейе түсті.

Біздің галактика тәрізді миллиондаған галактикалар бар.

Мұндай галактикалардың тармақтарында жаңа жұлдыздардың пайда болуына негіз болатын газдар мен тозаңдар бар. Бірақ спиральдар барлық уақытта да центрге өте жақын келмейді. Кейде спираль центрден қашық жатқандай, Галактиканың ядросы мен спиральдар арасында оларды жалғайтын бар (жалғастырғыш) тұрған тәрізді көрінеді. Спиральді галактикалар да ядроларының өлшемдерімен ерекшеленеді.

Дүниедегі ең ірі галактикаларға эллипетік галактикалар жатады. Олардың кейбіреуі шар тәрізді, ал кейбіреуі созылыңқы болып келеді. Олар өздеріне өте жақын келген әлдеқайда кіші галактикаларды қармап алу арқылы кеңейеді.

№