Слънчевата система се намира в галактиката, която понякога се нарича млечен път. Астрономите се съгласиха да пишат „нашата“ Галактика с главна буква, а други галактики извън нашата звездна система - с малка буква - галактики.

M31 - Мъглявината Андромеда

Всички звезди и други обекти, които виждаме с просто око, принадлежат на нашата Галактика. Изключение прави мъглявината Андромеда, която е близък роднина и съсед на нашата Галактика. Наблюдавайки тази галактика, Едуин Хъбъл (на когото е кръстен космическият телескоп) успя да я „раздели“ на отделни звезди през 1924 г. След което всички съмнения относно физическата природа на тази и други галактики, наблюдавани под формата на размазани петна - мъглявини, изчезнаха.

Нашата Галактика е с размер около 100-120 хиляди светлинни години (светлинна година е разстоянието, което светлината изминава за една земна година, приблизително 9 460 730 472 580 км). Нашата Слънчева система се намира на приблизително 27 000 светлинни години от центъра на Галактиката, в един от спиралните ръкави, наречен ръкав на Орион. От средата на 80-те години на 20 век е известно, че нашата Галактика има мост в центъра между спиралните ръкави. Подобно на другите звезди, Слънцето се върти около центъра на Галактиката със скорост около 240 km/s (другите звезди имат различна скорост). За период от около 200 милиона години Слънцето и планетите от Слънчевата система правят пълна революция около центъра на галактиката. Това обяснява някои явления в геоложката история на Земята, която по време на своето съществуване успя да се завърти около центъра на Галактиката 30 пъти.

Нашата Галактика има формата на сплескан диск, гледана отстрани. Този диск обаче има неправилна форма. Двата спътника на нашата Галактика, Големият и Малкият Магеланов облак (невидими в северното полукълбо на Земята), изкривяват формата на нашата Галактика чрез действието на своята гравитация.

Виждаме нашата Галактика отвътре, сякаш гледаме детска въртележка, докато седим на едно от конете на въртележката. Тези звезди на Галактиката, които можем да наблюдаваме, са разположени под формата на ивица с различна ширина, която наричаме Млечен път. Фактът, че Млечният път, известен от древни времена, се състои от много бледи звезди, е открит през 1610 г. от Галилео Галилей, насочвайки своя телескоп към нощното небе.

Астрономите вярват, че нашата Галактика има ореол, който не можем да видим („тъмна материя“), но който включва 90% от масата на нашата Галактика. Съществуването на „тъмна материя“ не само в нашата Галактика, но и във Вселената следва от теории, които използват Общата теория на относителността (ОТО) на Айнщайн. Все още обаче не е факт, че общата теория на относителността е вярна (има и други теории за гравитацията), така че Галактическото хало може да има друго обяснение.

В нашата галактика има от 200 до 400 милиарда звезди. Това не е много по стандартите на Вселената. Има галактики, съдържащи трилиони звезди, например в галактиката IC 1101 има приблизително 300 трилиона.

10-15% от масата на нашата Галактика е прах и разпръснат междузвезден газ (главно водород). Поради праха ние виждаме нашата Галактика на нощното небе като Млечния път като ярка ивица. Ако прахът не беше погълнал светлината от други звезди в Галактиката, щяхме да видим ярък пръстен от милиарди звезди, особено ярък в съзвездието Стрелец, където се намира центърът на Галактиката. Въпреки това, в други диапазони на електромагнитни вълни галактическото ядро ​​е ясно видимо, например в радиообхвата (източник Стрелец A), инфрачервения и рентгенови лъчи.

Според учени (отново свързани с общата теория на относителността), в центъра на нашата Галактика (и повечето други галактики) има „черна дупка“. Смята се, че има маса приблизително 40 000 слънчеви маси. Движението на материята на Галактиката към нейния център създава онова най-мощно излъчване от центъра на Галактиката, което се наблюдава от астрономите в различни диапазони на електромагнитния спектър.

Не можем да видим Галактиката отгоре или отстрани, тъй като сме вътре в нея. Всички изображения на нашата Галактика отвън са плод на въображението на художниците. Ние обаче имаме доста добра представа за външния вид и формата на Галактиката, тъй като можем да наблюдаваме други спирални галактики във Вселената, които са подобни на нашата.

Възрастта на Галактиката е приблизително 13,6 милиарда години, което според учените не е много по-малко от възрастта на цялата Вселена (13,7 милиарда години). Най-старите звезди в галактиката се намират в кълбовидни купове; по тяхната възраст се изчислява възрастта на Галактиката.

Нашата галактика е част от по-голяма група от други галактики, която наричаме Местна група от галактики, която включва спътниците на Галактиката Големия и Малкия магеланов облак, мъглявината Андромеда (M 31, NGC 224), галактиката Триъгълник (M33) , NGC 598) и приблизително 50 други галактики. От своя страна Местната група галактики е част от суперклъстера Дева, който има размер от 150 милиона светлинни години.

Галактиката Млечен път е много величествена и красива. Този огромен свят е нашата Родина, нашата Слънчева система. Всички звезди и други обекти, които се виждат с просто око на нощното небе, са нашата галактика. Въпреки че има някои обекти, които се намират в мъглявината Андромеда, съсед на нашия Млечен път.

Описание на Млечния път

Галактиката Млечен път е огромна, с размери 100 хиляди светлинни години и, както знаете, една светлинна година е равна на 9460730472580 км. Нашата слънчева система се намира на 27 000 светлинни години от центъра на галактиката, в един от ръкавите, наречен ръкав на Орион.

Нашата слънчева система обикаля около центъра на галактиката Млечен път. Това се случва по същия начин, по който Земята се върти около Слънцето. Слънчевата система прави революция на всеки 200 милиона години.

Деформация

Галактиката Млечен път изглежда като диск с издутина в центъра. Не е перфектната форма. От едната страна има завой на север от центъра на галактиката, а от другата се спуска надолу, след което завива надясно. Външно тази деформация донякъде прилича на вълна. Самият диск е деформиран. Това се дължи на наличието на Малък и Голям Магеланов облак в близост. Те се въртят около Млечния път много бързо - това беше потвърдено от телескопа Хъбъл. Тези две галактики джуджета често се наричат ​​спътници на Млечния път. Облаците създават гравитационно свързана система, която е много тежка и доста масивна поради тежките елементи в масата. Предполага се, че те изглежда са в дърпане на въже между галактиките, създавайки вибрации. В резултат на това галактиката Млечен път се деформира. Структурата на нашата галактика е специална, тя има ореол.

Учените смятат, че след милиарди години Млечният път ще погълне Магелановите облаци и след известно време ще бъде погълнат от Андромеда.

ореол

Чудейки се каква галактика е Млечният път, учените започнаха да я изучават. Те успяха да установят, че 90% от масата му се състои от тъмна материя, поради което се появява мистериозен ореол. Всичко, което се вижда с просто око от Земята, а именно тази светеща материя, представлява приблизително 10% от галактиката.

Множество изследвания потвърждават, че Млечният път има ореол. Учените са съставили различни модели, които отчитат невидимата част и без нея. След експерименти се предполага, че ако няма ореол, скоростта на движение на планетите и други елементи на Млечния път ще бъде по-малка от сега. Поради тази особеност се предполага, че повечето от компонентите се състоят от невидима маса или тъмна материя.

Брой звезди

Галактиката Млечен път се смята за една от най-уникалните. Структурата на нашата галактика е необичайна, в нея има повече от 400 милиарда звезди. Около една четвърт от тях са големи звезди. Забележка: други галактики имат по-малко звезди. В Облака има около десет милиарда звезди, някои други се състоят от милиард, а в Млечния път има повече от 400 милиарда различни звезди и само малка част се вижда от Земята, около 3000. Невъзможно е да се каже точно колко звезди се съдържат в Млечния път, така че как галактиката непрекъснато губи обекти поради превръщането им в супернова.

Газове и прах

Приблизително 15% от галактиката е прах и газове. Може би заради тях нашата галактика се нарича Млечен път? Въпреки огромните си размери, можем да видим около 6000 светлинни години напред, но размерът на галактиката е 120 000 светлинни години. Може да е по-голям, но дори и най-мощните телескопи не могат да видят отвъд това. Това се дължи на натрупването на газ и прах.

Дебелината на праха не позволява на видимата светлина да преминава, но инфрачервената светлина преминава, което позволява на учените да създават звездни карти.

Какво се случи преди

Според учените нашата галактика не винаги е била такава. Млечният път е създаден от сливането на няколко други галактики. Този гигант залови други планети и области, което оказа силно влияние върху размера и формата. Дори сега планетите биват заловени от галактиката Млечен път. Пример за това са обектите Голямо куче- галактика джудже, разположена близо до нашия Млечен път. Звездите Canis периодично се добавят към нашата вселена и от нашата се преместват в други галактики, например обектите се обменят с галактиката Стрелец.

Изглед към Млечния път

Нито един учен или астроном не може да каже как точно изглежда нашият Млечен път отгоре. Това се дължи на факта, че Земята се намира в галактиката Млечен път, на 26 000 светлинни години от центъра. Поради това местоположение не е възможно да се направят снимки на целия Млечен път. Следователно всяко изображение на галактика е или картина на други видими галактики, или нечие въображение. И можем само да гадаем как изглежда тя в действителност. Има дори възможност сега да знаем толкова много за него, колкото древните хора, които са вярвали, че Земята е плоска.

Център

Центърът на галактиката Млечен път се нарича Стрелец A* - страхотен източник на радиовълни, което предполага, че в самото му сърце има огромна черна дупка. Според предположенията размерът му е малко повече от 22 милиона километра и това е самата дупка.

Всички вещества, които се опитват да влязат в дупката, образуват огромен диск, почти 5 милиона пъти по-голям от нашето Слънце. Но дори тази сила на прибиране не пречи на нови звезди да се образуват на ръба на черната дупка.

Възраст

Въз основа на оценките за състава на галактиката Млечен път беше възможно да се установи приблизителна възраст от около 14 милиарда години. Най-старата звезда е на малко над 13 милиарда години. Възрастта на една галактика се изчислява чрез определяне на възрастта на най-старата звезда и фазите, предшестващи нейното формиране. Въз основа на наличните данни учените предполагат, че нашата Вселена е на около 13,6-13,8 милиарда години.

Първо се образува изпъкналостта на Млечния път, след това средната му част, на мястото на която впоследствие се образува черна дупка. Три милиарда години по-късно се появи диск с ръкави. Постепенно се промени и едва преди около десет милиарда години започна да изглежда по начина, по който изглежда сега.

Ние сме част от нещо по-голямо

Всички звезди в галактиката Млечен път са част от по-голяма галактическа структура. Ние сме част от суперклъстера Дева. Най-близките галактики до Млечния път, като Магелановия облак, Андромеда и други петдесет галактики, са един клъстер, Суперклъстер Дева. Суперкупът е група от галактики, която заема огромна площ. И това е само малка част от звездното обкръжение.

Свръхклъстерът Дева съдържа повече от сто групи клъстери върху площ с диаметър повече от 110 милиона светлинни години. Самият клъстер Дева е малка част от суперкупа Laniakea, а той от своя страна е част от комплекса Риби-Цет.

Завъртане

Нашата Земя се движи около Слънцето, като прави пълен оборот за 1 година. Нашето Слънце обикаля в Млечния път около центъра на галактиката. Нашата галактика се движи по отношение на специално излъчване. CMB радиацията е удобна отправна точка, която ни позволява да определим скоростта на голямо разнообразие от материи във Вселената. Проучванията показват, че нашата галактика се върти със скорост от 600 километра в секунда.

Външен вид на името

Галактиката получи името си заради специалния си външен вид, напомнящ разлято мляко в нощното небе. Името му е дадено още в Древен Рим. Тогава го наричаха „млечен път“. Все още се нарича така - Млечният път, свързвайки името именно с външен видбяла ивица на нощното небе, с разлято мляко.

Споменавания за галактиката има още от епохата на Аристотел, който казва, че Млечният път е мястото, където небесните сфери контактуват със земните. До създаването на телескопа никой не добавя нищо към това мнение. И едва от седемнадесети век хората започват да гледат на света по различен начин.

Нашите съседи

По някаква причина много хора смятат, че най-близката до Млечния път галактика е Андромеда. Но това мнение не е съвсем правилно. Нашият най-близък „съсед“ е галактиката Canis Major, разположена вътре в Млечния път. Намира се на разстояние 25 000 светлинни години от нас и 42 000 светлинни години от центъра. Всъщност ние сме по-близо до Canis Major, отколкото до черната дупка в центъра на галактиката.

Преди откриването на Canis Major на разстояние 70 хиляди светлинни години, Стрелец се смяташе за най-близък съсед, а след това Големият Магеланов облак. В Канис бяха открити необичайни звезди с огромна плътност от клас М.

Според теорията Млечният път е погълнал Голямото куче заедно с всичките му звезди, планети и други обекти.

Сблъсък на галактики

Напоследък все по-често се разпространява информация, че най-близката до Млечния път галактика, мъглявината Андромеда, ще погълне нашата Вселена. Тези два гиганта са се образували приблизително по едно и също време - преди около 13,6 милиарда години. Смята се, че тези гиганти са способни да обединяват галактики, но поради разширяването на Вселената те трябва да се отдалечат един от друг. Но, противно на всички правила, тези обекти се движат един към друг. Скоростта на движение е 200 километра в секунда. Смята се, че след 2-3 милиарда години Андромеда ще се сблъска с млечен път.

Астрономът Дж. Дубински създаде модел на сблъсъка, показан в това видео:

Сблъсъкът няма да доведе до катастрофа в световен мащаб. И след няколко милиарда години ще се образува нова система, с познати галактически форми.

Изгубени галактики

Учените проведоха мащабно изследване на звездното небе, обхващащо приблизително една осма от него. В резултат на анализ на звездните системи на галактиката Млечен път беше възможно да се установи, че в покрайнините на нашата Вселена има неизвестни досега потоци от звезди. Това е всичко, което е останало от малки галактики, които някога са били унищожени от гравитацията.

Телескопът, инсталиран в Чили, направи огромен брой изображения, които позволиха на учените да оценят небето. Изображенията показват, че нашата галактика е заобиколена от ореол от тъмна материя, тънък газ и няколко звезди, останки от галактики джуджета, които някога са били погълнати от Млечния път. Имайки достатъчно количестводанни учените успяха да съберат „скелета“ на мъртвите галактики. Това е като в палеонтологията - трудно е да се каже от няколко кости как е изглеждало едно същество, но с достатъчно данни можете да сглобите скелет и да познаете какъв е бил гущерът. Така е и тук: информационното съдържание на изображенията направи възможно пресъздаването на единадесет галактики, които бяха погълнати от Млечния път.

Учените са уверени, че докато наблюдават и оценяват информацията, която получават, ще могат да намерят още няколко нови разпаднали се галактики, които са били „изядени“ от Млечния път.

Ние сме под обстрел

Според учените свръхскоростните звезди, разположени в нашата галактика, не са възникнали в нея, а в Големия магеланов облак. Теоретиците не могат да обяснят много аспекти относно съществуването на такива звезди. Например, невъзможно е да се каже точно защо е концентриран голям бройхиперскоростни звезди в Секстант и Лъв. След като преразгледаха теорията, учените стигнаха до извода, че такава скорост може да се развие само поради влиянието на черна дупка, разположена в центъра на Млечния път.

Напоследък се откриват все повече звезди, които не се движат от центъра на нашата галактика. След като анализираха траекторията на свръхбързите звезди, учените успяха да разберат, че сме атакувани от Големия Магеланов облак.

Смъртта на планетата

Наблюдавайки планетите в нашата галактика, учените успяха да видят как планетата е умряла. Тя беше погълната от застаряващата звезда. По време на разширяването и превръщането си в червен гигант звездата поглъща своята планета. И друга планета в същата система промени орбитата си. След като видяха това и оцениха състоянието на нашето Слънце, учените стигнаха до извода, че същото ще се случи и с нашето светило. След около пет милиона години ще се превърне в червен гигант.

Как работи галактиката

Нашият Млечен път има няколко ръкава, които се въртят в спирала. Центърът на целия диск е гигантска черна дупка.

Можем да видим галактическите ръкави в нощното небе. Те приличат на бели ивици, напомнящи на млечен път, осеян със звезди. Това са разклоненията на Млечния път. Най-добре се виждат при ясно време топло времегодина когато космически прахи газовете най-вече.

В нашата галактика се разграничават следните ръкави:

1. Ъглов клон.
2. Орион. Нашата слънчева система се намира в този ръкав. Този ръкав е нашата „стая“ в „къщата“.
3. Ръкав Карина-Стрелец.
4. Клон на Персей.
5. Клон на Щита на Южния кръст.

Той също така съдържа ядро, газов пръстен и тъмна материя. Той захранва около 90% от цялата галактика, а останалите десет са видими обекти.

Нашата Слънчева система, Земята и другите планети са едно цяло от огромна гравитационна система, която може да се види всяка вечер в ясно небе. В нашия „дом“ непрекъснато протичат различни процеси: звезди се раждат, разпадат се, бомбардирани сме от други галактики, появяват се прах и газове, звезди се сменят и гаснат, други пламват, танцуват наоколо... И всичко това се случва някъде там, далеч във вселената, за която знаем толкова малко. Кой знае, може би ще дойде време, когато хората ще могат да достигнат до други клонове и планети на нашата галактика за броени минути и да пътуват до други вселени.

Това е нашата Галактика – Млечният път. Тя е на около 12 милиарда години. Галактиката е огромен диск с гигантски спирални ръкави и изпъкналост в центъра. В космоса има безброй такива галактики. - Първо, Галактиката е голям куп звезди. Средно той съдържа сто милиарда звезди. Това е истински звезден инкубатор – място, където звездите се раждат и където умират. Звездите в една галактика се появяват в облаци от прах и газ, така наречените мъглявини.

Пред нас са „Стълбовете на сътворението“ в мъглявината Орел - звезден инкубатор в самото сърце на Млечния път. Нашата Галактика съдържа милиарди звезди, много от които са заобиколени от планети или луни. Дълго време знаехме много малко за галактиките. Преди сто години човечеството вярваше, че Млечният път е единствената галактика. Учените го нарекоха „нашият остров във Вселената“. Други галактики не съществуват за тях. Но през 1924 г. астрономът Едуин Хъбъл променя общата идея. Хъбъл наблюдава космоса с помощта на най-модерния телескоп за времето си с диаметър на обектива 254 сантиметра, разположен в обсерваторията Маунт Уилсън близо до Лос Анджелис. Дълбоко в нощното небе той видя неясни облаци светлина, които бяха много далеч от нас. Ученият стигнал до извода, че това не са отделни звезди, а цели звездни градове, галактики далеч отвъд Млечния път. - Астрономите преживяха истински пространствено-времеви шок. Само за една година се преместихме от Вселената вътре в Млечния път до Вселената на милиарди такива галактики. Хъбъл прави едно от най-големите открития в астрономията. В космоса има не само една галактика, а много галактики. Нашата Галактика има вихрова структура, има два спирални ръкава и съдържа около 160 милиона звезди. Galaxy M 87 е гигантска елипса. Това е една от най-старите галактики във Вселената и звездите в нея излъчват златна светлина.

И това е галактиката Сомбреро, в центъра й има огромно светещо ядро, заобиколено от пръстен от газ и прах. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Галактиките са великолепни. В известен смисъл те представляват основната единица на Вселената. Те са като гигантски фенерни колела, които се въртят в космоса. Това са истински фойерверки, създадени от самата природа. Галактиките са огромни - истински гиганти. На Земята разстоянието се измерва в километри; в космоса астрономите използват единицата за дължина „светлинна година“ - разстоянието, изминато от светлина за една година. Тя е приблизително равна на девет и половина трилиона километра. Професор Лорънс Краус, астрофизик:- Намираме се на 25 хиляди светлинни години от центъра на нашата Галактика, а диаметърът й е 100 хиляди светлинни години. Но дори и с такива впечатляващи размери, това е само малка прашинка в необятното пространство. Галактиката Млечен път ни изглежда огромна. Но в сравнение с други галактики във Вселената, тя е доста малка. Нашият най-близък галактически съсед, мъглявината Андромеда, достига диаметър от 200 хиляди светлинни години, 2 пъти по-голям от нашия Млечен път. M 87 е най-голямата елипсовидна галактика в близкия космос. Той е много по-голям от Андромеда, но в сравнение с другия гигант M 87 изглежда малък. IC 10 11 е широк 6 милиона светлинни години. Това е най-голямата известна галактика. Той е 60 пъти по-голям от Млечния път. Знаем, че галактиките са огромни, те са навсякъде. Но откъде са дошли? - Един от най-важните въпроси в астрофизиката е произходът на галактиките. Все още нямаме точен отговор на това. Вселената започна с голям взрив, което се случи преди приблизително 13,7 милиарда години и беше невероятно гореща, много плътна фаза. Знаем, че нищо подобно на галактики не е могло да съществува по това време. Следователно можем да кажем, че те са се появили в зората на Вселената. За да създадете звезди, имате нужда от гравитация. За да обединим звездите в галактики, е необходимо още повече. Първите звезди се появяват само 200 милиона години след Големия взрив. Тогава гравитацията ги събра заедно. Така се появиха първите галактики. Професор Лорънс Краус, астрофизик:- Космическият телескоп Хъбъл ни позволи да погледнем в миналото, да стигнем почти до началото на времето, до периода, когато първите галактики едва започваха да се формират. Телескопът Хъбъл вижда много галактики, но светлината от повечето от тях е напуснала източника си преди хиляди, милиони, дори милиарди години. През цялото това време той летеше към нас. Така днес ние изследваме галактики, които вече са станали история. Професор Лорънс Краус, астрофизик:- Ако погледнете по-дълбоко в космоса с помощта на Хъбъл, можете да видите малки петна, които почти не приличат на съществуващи галактики. Тези неясни петна светлина, клъстери от милиони, милиарди звезди, които току-що започваха да се обединяват. Тези бледи петна са най-ранните от галактиките. Те са се образували около милиард години след началото на Вселената. След това време Хъбъл е безсилен. Ако трябва да изследваме по-дълбоки слоеве от миналото, имаме нужда от различен телескоп. Повече от този, който може да бъде изстрелян в космоса. Сега имаме един във високата пустиня на Северно Чили. Името му е AST - космически телескоп Атакама. Този най-висок от наземните телескопи се намира на 5190 метра над морското равнище. - Много ми харесва да работя в AST при екстремни климатични условия. Тук може да е много студено и ветровете духат яростно. Но огромно предимство за нашата работа е, че небето е почти винаги ясно. Ясното небе е от съществено значение за прецизните рефлектори на AST, който се фокусира върху ранните галактики. Професор Сюзан Стагс, физик:- Използвайки AST, можем да приближаваме части от небето с невероятна точност. Можем също да наблюдаваме развитието на структури като галактики и галактически купове с изключителна яснота на изображението. ANT не открива видима светлина, а само космически микровълни, останали от времето, когато Вселената е била на няколкостотин хиляди години. С този телескоп можете не само да видите различни галактики, но и да наблюдавате техния растеж. Професор Сюзан Стагс, физик:- Успяваме да проследим процесите на образуване на галактики и техните купове. Виждаме следи от всеки от тях, от няколкостотин хиляди години от началото на света до наши дни. ANT помогна на астрономите да разберат как галактиките са се развили почти от началото на времето. Професор Майкъл Щраус, астрофизик:- Започнахме да отговаряме на въпроси: как са изглеждали галактиките в началото на сътворението, дали са подобни на съвременните галактики, как са растели и как са се развивали. Астрономите наблюдават как галактиките са пътували от малки клъстери от звезди до днешната мрежа от звездни системи. Професор Лорънс Краус, астрофизик:- Според сегашното ни разбиране звездите образуват купове, които се обединяват в галактики, които от своя страна образуват купове от галактики, а те образуват суперкупове от галактики - най-големите единици на космоса днес. Ранните галактики са били безформени струпвания от звезди, газ и прах. Днес галактиките са придобили спретнат, подреден вид. Как хаотичните клъстери от звезди се превърнаха в тънки елипсовидни спирални системи? С помощта на гравитацията. Силата на гравитацията обединява звездите и управлява бъдещото им развитие. В центъра на повечето галактики има невероятно мощен разрушителен източник на гравитация. И нашият Млечен път не е изключение. Галактиките съществуват повече от 12 милиарда години. Знаем, че тези огромни империи от звезди са домакини на най-много различни формиот вихрови спирали до огромни топки от звезди. Все пак много неща в галактиките остават загадка за нас. Професор Майкъл Щраус, астрофизик:- Как галактиките са придобили съществуващата си форма? Спиралната галактика винаги ли е била оформена като спирала? Отговорът почти винаги е не. Младите галактики са безформени, хаотични колекции от звезди, газ и прах. Само след милиарди години те се превръщат в такива организирани структури като например вихрова галактика или нашия Млечен път. Професор Лорънс Краус, астрофизик:- Млечният път не е израснал от едно зърно, от много. Това, което сега се нарича галактика Млечен път, някога е било съставено от множество образувания, безформени структури, обединени в едно цяло. Малките структури се събират поради силата на гравитацията. Тя постепенно сближава звездите. Те се въртят все по-бързо и по-бързо, докато придобият формата на плосък диск. След това звездите и газът образуват гигантски спирални ръкави. Този процес се е повтарял милиарди пъти в космоса. Всяка галактика е уникална, но всички имат едно общо нещо: всички се въртят около своя център. От години учените се чудят: какво е достатъчно мощно, за да промени поведението на галактиката? И най-накрая отговорът беше намерен. Черна дупка. И не просто черна дупка, а супермасивна черна дупка. - Първата следа за съществуването на свръхмасивни черни дупки бяха галактиките, от центъра на които избухна мощен стълб от енергия. Струваше ни се, че тези черни дупки се хранят с близки обекти. Нещо като гигантски празник за Деня на благодарността. Свръхмасивните черни дупки се хранят с газ и звезди. Понякога черната дупка ги изяжда твърде лакомо и храната се изхвърля обратно в космоса като лъч от чиста енергия. Това се нарича квазар. Когато учените видят квазар да излиза от центъра на галактика, те знаят, че има свръхмасивна черна дупка. Ами нашата Галактика? В крайна сметка тя няма квазар. Това означава ли, че няма свръхмасивна черна дупка? Андреа Гез и нейният екип се опитват да разберат това от 15 години. Професор Андреа Гез, астроном:- Можете да разберете дали има свръхмасивна черна дупка в Млечния път по движението на звездите. Звездите се въртят, подчинявайки се на силата на гравитацията, точно както планетите около Слънцето. Но звездите, разположени по-близо до центъра на Галактиката, са скрити от облаци прах. Затова Гез използва гигантския телескоп Кек в Хавай, за да види през праха. Пред очите й се появи странна и жестока картина. Професор Андреа Гез, астроном:- В центъра на нашата Галактика всичко е доведено до крайност. Обектите се движат с голяма скорост, звездите се втурват една след друга. Всичко клокочи, всичко кипи. Няма да видите това никъде в нашата Галактика. Гез и нейният екип започнаха да правят снимки на някои от звездите, орбитиращи по-близо до центъра на Галактиката. Професор Андреа Гез, астроном:- Поставихме си задачата да направим видео със звезди в центъра на Галактиката. Трябваше да имам търпение и да правя снимка след снимка, преди звездите да се разместят. Снимки на въртящи се звезди разкриха нещо невероятно. Скоростта им на въртене беше няколко милиона километра в час. Професор Андреа Гез, астроном:- Най-вълнуващият момент в този експеримент беше, когато получихме второто изображение и стана ясно, че звездите се въртят много по-бързо от обикновено. Това напълно потвърди хипотезата за свръхмасивна черна дупка.

Хипотезата беше вярна. Гез и нейният екип проследиха траекторията на звездите и изчислиха местоположението им от центъра на въртене. Има само едно нещо, достатъчно мощно, за да завърти огромни звезди около себе си: супермасивна черна дупка. Професор Андреа Гез, астроном:- Само гравитационната сила на свръхмасивна черна дупка кара звездите да се въртят. Техните траектории станаха доказателство за свръхмасивна черна дупка в центъра на нашата Галактика. Черната дупка в центъра на Млечния път е гигантска. Ширината му е 24 милиона километра. Има ли опасност за нашата планета? Професор Андреа Гез, астроном:- Няма ни най-малка опасност да бъдем засмукани от свръхмасивна черна дупка. Твърде далече е от нас.

Планетата Земя се намира на 25 хиляди светлинни години от черната дупка в центъра на Млечния път. Това са много милиарди километри, така че Земята е в безопасност. Чао. Свръхмасивните черни дупки могат да бъдат източник на мощна гравитация. Но те нямат достатъчно сила, за да поддържат връзката между телата на галактиката. Според всички закони на физиката галактиките трябва да се разпадат. Защо това не се случва? В космоса има сила, по-голяма от свръхмасивна черна дупка. Не се вижда и е почти невъзможно да се изчисли. Но тя съществува, нарича се тъмна материя и е навсякъде. Астрономите са открили, че в центъра на галактиките има свръхмасивни черни дупки, които привличат звезди с висока скорост. Но черните дупки не са достатъчно силни, за да свържат всички звезди на една гигантска галактика в едно цяло. Що за власт е това? Това остана мистерия, докато един независим учен не предположи, че имаме работа с нещо неизвестно. През 30-те години на 20 век швейцарският астроном Фриц Цвики се чуди защо галактиките не се разпадат. Според неговите изчисления те не генерират достатъчно гравитационна сила, следователно трябва да се разпръснат в пространството. „Той каза: „Виждам със собствените си очи, че те не се разпадат, а се слепват в плътна група. Това означава, че нещо им пречи да се разпаднат. Но техните собствена силапривличането не е достатъчно мощно за това. Следователно заключавам, че има нещо, което е непознато за човечеството, нещо невъобразимо. Той му даде име - тъмна материя. Беше като божествено откровение.Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Фриц Цвики изпревари времето си с няколко десетилетия и, разбира се, се натъкна на недоразумения сред колегите си астрономи. Но в крайна сметка той беше прав. Ако това, което Цвики нарече тъмна материя, обединява галактиките в групи, може би това също предотвратява разпадането на отделните галактики. За да тестват това, учените конструираха виртуални галактики на компютър с виртуални звезди и виртуална гравитация. - Направихме модел на галактиката, населихме я със звезди в орбити във формата на плосък диск. Точно като нашата Галактика. И те решиха, че са създали идеалната галактика. Чудехме се дали ще стане спирала или нещо друго. Но всички наши галактики се разпадаха. Тази галактика нямаше достатъчно гравитация, за да остане едно цяло, така че Ostriker я добави заедно с виртуалната тъмна материя. Професор Джеръми Острикър, астрофизик:- Естествено, искахме да го пробваме, реши проблема. Всичко се получи. Гравитационната сила на тъмната материя се оказа свързващата сила на галактиката. Професор Джеръми Острикър, астрофизик:- Тъмната материя играе роля скелегалактики. С негова помощ галактиките се фиксират на място и не се разпадат на отделни тела. Сега учените предполагат, че тъмната материя не само поддържа галактиката, но дава тласък на нейното раждане. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Смятаме, че първите клъстери от тъмна материя са се появили в резултат на Големия взрив. След известно време тези клъстери станаха очевидни - зърна, от които израснаха галактиките. Но учените все още не знаят какво е тъмна материя. Професор Лорънс Краус, астрофизик:- Тъмната материя си остава нещо необяснимо. Не разбираме същността му. Но със сигурност е направен от различен материал... Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- ... отколкото ти и аз. Не можете да се облегнете на него, не можете да го докоснете. Може би е навсякъде около нас, като призрак, който минава през вас, сякаш изобщо не съществувате. Може да не знаем за тъмната материя, но космосът е пълен с нея. Д-р Андрю Бенсън, астрофизик:- Теглото на тъмната материя е еквивалентно на поне шест пъти теглото на Вселената от обикновената материя, тоест, от която всички ние сме направени, без която е невъзможно да си представим нормалното действие на законите на Вселената. Тези закони обаче работят. Оказва се, че тъмната материя наистина съществува. И наскоро следи от него бяха открити в дълбокия космос. Наблюденията върху влиянието му върху поведението на светлината помогнаха за това твърдение. Пътят на лъча е огънат. Това явление се нарича гравитационна леща.

Д-р Андрю Бенсън, астрофизик: - Гравитационната леща ни позволява да определим наличието на тъмна материя. Как работи? Представете си, че лъч светлина от някаква далечна галактика лети към нас. Ако по пътя му се срещнат големи натрупвания на тъмна материя, траекторията му ще обиколи тъмната материя под въздействието на гравитацията.Ако погледнете дълбините на космоса през телескопа Хъбъл, формата на някои галактики изглежда изкривена и удължена.

Това се случва, защото тъмната материя изкривява изображението. Тя го поставя в кръгъл аквариум. Д-р Андрю Бенсън, астрофизик:- Анализирайки очертанията на тези галактики и степента на изкривяване, е възможно да се изчисли с определена точност количеството тъмна материя в тях. Вече стана ясно, че тъмната материя е неразделна част от космоса. Съществува от началото на времето и влияе на всичко, навсякъде. Създава условия за раждане на галактики и предотвратява разпадането им. Тя не се вижда с просто око, не се изчислява с инструменти, но въпреки това тъмната материя е господарката на Вселената. Изглежда, че галактиките съществуват отделно. Между тях наистина има трилиони километри, но въпреки това галактиките са обединени в групи, клъстери от галактики. Куповете от галактики образуват суперкупове, които включват десетки хиляди галактики. Къде се нарежда нашият Млечен път сред тях? Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Общ план на космоса показва, че нашата Галактика е част от малка група от около тридесет галактики. Нашият Млечен път и мъглявината Андромеда са най-големите в него. Но в по-голям мащаб ние сме само малка част от суперкуп от галактики, наречен Дева. В момента учените съставят обща карта на Вселената и определят местоположението на галактическите клъстери и свръхкуповете. Това е обсерваторията Apache Point в Ню Мексико, която е дом на Sloan Digital Sky Survey. Това е просто малък телескоп, но има уникална мисия. Digital Survey на Sloan създава първата 3D карта звездно небе. Това ще ни позволи да определим точното местоположение на десетки милиони галактики. За да направи това, изследването на Слоун търси галактики далеч отвъд Млечния път. Той точно определя местоположението на галактиката, тази информация е записана на алуминиеви дискове. - Тези алуминиеви дискове са широки около 30 инча и имат 640 проходни отвора, всеки от които е предназначен за желания обект в космоса. Космическите обекти са галактики. Светлината от галактиката преминава през отвора и по-нататък по оптичния кабел. По този начин информацията за разстоянието и местоположението на хиляди галактики може да бъде записана и нанесена върху триизмерна карта. Дан Лонг, инженер в Sloan Digital Sky Survey:- Ние определяме техните очертания, състав, както и колко равномерно са разпръснати в космическото пространство. Всичко това е много важно за астрономията, за разбирането на законите на Вселената.

Тук виждаме плодовете на тяхната работа: най-голямата триизмерна карта, съществуваща днес. Картата показва неща, невиждани досега: цели клъстери и свръхкупове от галактики. И картината на света продължава да се разширява. Виждаме, че суперкуповете от галактики образуват вериги - нишки. Проучването на Sloan откри един с диаметър 1,4 милиарда светлинни години. Тя беше кръстена Великата стенаСлоун. Това е най-голямата единична структура, открита в историята на науката.

Дан Лонг, инженер в Sloan Digital Sky Survey: „Усещате огромността на това пространство. Купове, нишки и всяка от тези малки бучки светлина са огромни галактики. Не звезди, а цели галактики, а те са стотици и хиляди наоколо. Изследването на Sloan показва галактическата география в голям мащаб. Учените отидоха по-далеч. Те изградиха цяла Вселена в супермощен компютър. И тук не можете да видите отделни галактики, трудно е дори да различите техните купове. На екрана можете да видите само суперкупове от галактики, които образуват гигантска космическа мрежа от нишки.

Професор Лорънс Краус, астрофизик: - Ако се вгледате внимателно в широкомащабната картина на космоса, можете да различите модел от нишки, космическа мрежа, състояща се от галактики и техните клъстери, които се простират в хиляди различни посоки. От тази гледна точка пространството прилича по своята структура на гигантска гъба. Всяка нишка съдържа милиони галактически клъстери, като всички те са свързани с тъмна материя. Този компютърен модел показва тъмна материя, която свети през преплетени нишки. Д-р Андрю Бенсън, астрофизик:- Тъмната материя влияе на местоположението на галактиката във Вселената. Погледнете галактиките: те не са разпръснати произволно в пространството. Те се събират на малки групи, което още веднъж показва мащаба на разпространението на тъмната материя. Тъмната материя поддържа цялата макроструктура на космоса. Той свързва галактиките в купове, които от своя страна образуват суперкупове. Суперклъстерите са вплетени във вериги от нишки. Без тъмна материя цялата структура на космоса просто ще се разпадне. Ето нашата Вселена отблизо.

Някъде в дълбините на тази гигантска космическа мрежа, нашата Галактика, Млечният път, е сгушена в една от нишките. Съществува от около 12 милиарда години и е на път да умре в мощен космически сблъсък. Галактиките са огромни царства от звезди. Някои са огромни топки, други са сложни спирали, но всички те непрекъснато се променят. Професор Лорънс Краус, астрофизик:- Когато гледаме нашата Галактика, ни се струва, че тя е непроменена и е съществувала вечно. Но това не е вярно. Нашата Галактика е в постоянно движение, нейната природа се е променила през космическото време. Галактиките не само се променят, но и се движат. Случва се галактики да се сблъскат една с друга и тогава едната поглъща другата. - Във Вселената има цяло ято от различни галактики, които взаимодействат и се сблъскват една с друга - с други членове на ятото.

Това е NGC 2207. На пръв поглед изглежда като огромна двойна спирална галактика, но всъщност две галактики се сблъскват. Сблъсъкът ще продължи милиони години и накрая двете галактики ще се слеят в една. Подобни сблъсъци се случват навсякъде в космоса и нашата Галактика не е изключение. Професор Лорънс Краус, астрофизик:- Млечният път по същество е канибал. Тя придоби сегашната си форма, като погълна много по-малки галактики. Дори и днес на тялото му се виждат малки ивици от звезди на бившите отделни галактики, останали без граници, които попълваха Млечния път. Но това са "малки цветя" в сравнение с това, което ни очаква в бъдещето. Бързо се придвижваме към галактиката Андромеда и това не вещае нищо добро за Млечния път. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Млечният път се приближава към Андромеда със скорост от приблизително 250 хиляди мили в час, което означава, че след 5-6 милиарда години нашата Галактика вече няма да съществува. Д-р Ти Джей Кокс, астрофизик:- Андромеда се приближава към нас с цялата си чудовищна маса. Когато галактиките си взаимодействат, всяка от тях поотделно се разпада, а телата им постепенно се смесват и растат като снежна топка. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Две галактики започват танца на смъртта.

Това е възпроизвеждане на бъдещ сблъсък, ускорен милиони пъти. Когато две галактики се сблъскат, облаци от газ и прах излитат във всички посоки. Гравитационната сила на сливането на галактики откъсва звездите от техните орбити и ги хвърля в тъмните дълбини на Вселената. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Съдният ден на Млечния път ще бъде живописна картина и ние ще наблюдаваме унищожаването на нашата Галактика от първите редове. Постепенно двете галактики ще преминат една през друга и след това ще се върнат, за да се слеят в едно цяло. Колкото и да е странно, звездите няма да се сблъскат една с друга. Все още са твърде далеч един от друг. Д-р Ти Джей Кокс, астрофизик:- Звездите просто ще се смесят. Вероятността две отделни звезди да се сблъскат е практически нулева. Прахът и газът между звездите обаче ще започнат да се нагряват. В един момент те ще се запалят и сблъскалите се галактики ще се нажежат до бяло. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- В един момент в небето може да избухне истински пожар. Д-р Ти Джей Кокс, астрофизик:- Галактиките Млечен път и Андромеда ще престанат да съществуват. Ще се появи нова галактика - Мелкомеда, която ще се превърне в нова космическа единица. Новата галактика Melkomed ще изглежда като огромна елипса без ръце или спирали. Няма да можем да избягаме от бъдещето. Въпросът е какво ще донесе на планетата Земя. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Можем или да бъдем хвърлени обратно отворено пространствозаедно с фрагменти от ръкавите на Млечния път или да бъдат засмукани в тялото на нова галактика. Звездите и планетите ще бъдат разпръснати из цялата галактика и извън нея, а за планетата Земя това може да е тъжен край. Вселената ще види сблъсък на галактики повече от веднъж. Но ерата на галактическия канибализъм също ще приключи някой ден. Галактиките са дом на звезди, слънчеви системи, планети и луни. Галактиката си осигурява всичко необходимо. Професор Лорънс Краус, астрофизик:- Галактиките са живата кръв в тялото на Вселената. Ние съществуваме, защото произхождаме от Галактиката и всичко, което виждаме, всичко, което има значение за нас, се случва в нея. С всичко това галактиките са крехки структури, държани заедно от тъмна материя. Учените откриха още една активна сила във Вселената. Нарича се тъмна енергия. Тъмната енергия действа в противовес на тъмната материя. Ако едната свързва галактиките, то другата ги разделя една от друга. Професор Лорънс Краус, астрофизик:- Тъмната енергия, за която знаем буквално от едно десетилетие, е доминиращата характеристика на космоса и представлява още по-голяма мистерия. Нямаме ни най-малка представа защо е необходимо. Д-р Андрю Бенсън, астрофизик:- Трудно е да се каже в какво се състои. Знаем, че съществува, но какво представлява и каква е функцията му остава загадка. Професор Джеръми Острикър, астрофизик:- Тъмната енергия е странно нещо. Изглежда, че космосът е пълен с малки източници, които карат обектите да се отблъскват един друг. Учените смятат, че в далечното, далечно бъдеще тъмната енергия ще спечели космическата битка с тъмната материя и галактиките ще започнат да се разпадат. Професор Лорънс Краус, астрофизик:- Тъмната енергия ще унищожи галактиките. Това ще се случи, когато други галактики започнат постепенно да се отдалечават от нашата, докато изчезнат от погледа. И тъй като галактиките ще се разлетят със скорост, по-голяма от скоростта на светлината, те буквално ще изчезнат от очите ни. Не днес, не утре, но може би след трилиони години ще останем в една празна Вселена. Галактиките ще се превърнат в самотни острови в необятните пространства на космоса. Но това няма да се случи много скоро. Днес Вселената процъфтява, а галактиките създават всички условия за съществуването на живот. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Без галактиките аз нямаше да съм тук, вие нямаше да сте тук и животът може изобщо да не е възникнал. Ние сме невероятни късметлии: животът се е зародил на Земята само поради факта, че нашата малка Слънчева система се намира в дясната част на Галактиката. Ако се бяхме позиционирали малко по-близо до центъра, нямаше да оцелеем. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Животът в центъра на Галактиката е много жесток и ако нашата слънчева система беше разположена по-близо до центъра, щеше да има толкова много радиация, че нямаше да можем да оцелеем. Да живееш твърде далеч от центъра също не е по-добре. Броят на звездите по краищата на Галактиката рязко намалява. Може изобщо да не съществуваме. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Можем да кажем, че избрахме златната среда на Галактиката: не далеч, не близо, но точно в очите. Учените смятат, че този златен пояс на Галактиката може да съдържа милиони звезди и сред тях вероятно има и други Слънчеви системи, способни да поддържат живота. И те са в нашата собствена Галактика. И ако имаме обитаема зона, тя може да съществува и в други галактики. Професор Андреа Гез, астроном:- Вселената е огромна, тя ни поднася изненади отново и отново. Професор Джеръми Острикър, астрофизик:- Всеки път, когато си мислим, че сме намерили отговора на даден въпрос, се оказва, че той ни е довел до още по-голям въпрос. Това предизвиква интерес. Нашата родна Галактика Млечен път и други галактики във Вселената поставят пред нас безкрайни въпроси, изискващи отговори, и тайни, които все още не са открити от никого. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Кой би си представил преди 10 години, че ще можем да открием черна дупка в центъра на Галактиката? Кой астроном би повярвал в тъмната материя и тъмната енергия само преди 10 години? Все повече и повече учени посвещават своите изследвания на галактиките. Именно в тях се крие ключът към разбирането на законите на Вселената. Професор Лорънс Краус, астрофизик:„Не е ли невероятно да живееш в този момент от историята на космоса на тази малка планета в покрайнините на произволна галактика и да получаваш отговори на въпроси за Вселената от самото й начало до самия й край?“ Трябва безкрайно да се радваме на този кратък миг под лъчите на Слънцето. Галактиките се раждат, развиват, сблъскват и умират. Галактиките са суперзвезди за света на науката. Всеки астроном има своите любими. Професор Майкъл Щраус, астрофизик:- Галактика Vortex или M51. Професор Джеръми Острикър, астрофизик:- Ако можех да го окача на стената, бих избрал Sombrero Galaxy. Професор Лорънс Краус, астрофизик:– Галактиката Сомбреро, пръстеновидните галактики – много са красиви. Професор Мичио (Мичио) Каку, физик:- Любимата ми галактика е Млечният път. Това е моят роден дом. Имаме късмет, че Млечният път ни осигурява всичко необходимо за живот. Съдбата ни пряко зависи от нашата Галактика и от всички други галактики. Те ни създадоха, те оформиха живота ни и нашето бъдеще е в техните ръце.

Фактът, че материята във Вселената не е разпръсната, а концентрирана в гигантски звездни клъстери, учените приемат още през 18 век (И. Кант, В. Хершел), но окончателно се убеждават в това едва в началото на 20 век. .

Звездните системи, свързани от гравитацията, се наричат ​​галактики.

Нашето Слънце е част от галактиката Млечен път (иначе нашата галактика се обозначава с дума с главна буква - Галактика). Дебелината на нашата галактика е не повече от 1% от нейния диаметър, тоест тя прилича на диск по форма или по-точно на две плочи, сгънати по краищата. Този компонент на Галактиката се нарича звезден диск. Диаметърът на диска е 30 килопарсека (100 000 светлинни години), дебелината му е 1000 светлинни години, а масата му надвишава масата на Слънцето 150 милиарда пъти. Покрай диска минава тъмна ивица, представляваща слой от непрозрачна материя – междузвезден прах и газ.

Дискът на Галактиката няма ясно очертана граница, както земната атмосфера няма ясна горна граница. Но в равнината на този диск плътността на звездите е много по-висока, отколкото извън него.

Галактическият диск се върти около центъра си. Въртенето на Галактиката се извършва по посока на часовниковата стрелка, когато се гледа Галактиката от нейния северен полюс, разположен в съзвездието Coma Berenices. Галактическият диск има спирална структура, което дава името на този тип звездни купове - спирални галактики. Спиралите са вълни, разпространяващи се към въртенето на диска на Галактиката с постоянна ъглова скорост. Звездите вътре в диска се движат по кръгови траектории около центъра на Галактиката с постоянна линейна скорост. Следователно ъгловата скорост на въртене зависи от разстоянието до центъра, като намалява с разстоянието от него. Скоростта на Слънцето, което се намира в покрайнините на Галактиката, е 220-250 km/s.

В центъра на диска на Галактиката има удебеляване - сърцевинас диаметър 1300 парсека. Намира се в съзвездието Стрелец. В ядрото има много висока концентрация на звезди: звездната плътност тук е милиони пъти по-голяма, отколкото в близост до Слънцето. Но въпреки факта, че толкова много звезди са концентрирани в ядрото, то за дълго времеНе беше възможно да се наблюдава, защото близо до равнината на симетрия на Галактиката има огромни тъмни облаци прах, които поглъщат светлината на звездите. Те крият ядрото на Галактиката от нас. Следователно стана възможно да се изследва едва след създаването на приемници на инфрачервено и радио лъчение, които се абсорбират в по-малка степен. Между другото, изучаването на нашата родна Галактика също е трудно за нас, защото сме вътре в нея - по-лесно е да изучаваме всеки обект отвън. Освен това Слънцето се намира в равнината на звездния диск: тук плътността на междузвездната материя е висока и това усложнява наблюденията поради поглъщането на светлината.

В допълнение към огромен брой звезди, в централната област на Галактиката има околоядрен газов диск с радиус над 1000 светлинни години, който се състои главно от молекулярен водород. В самия център на Галактиката се подозира съществуването на черна дупка с маса около милион слънчеви маси.

Вторият компонент на Галактиката, който всъщност определя нейните външни размери, има сферична форма. Нарича се ореол. Радиусът на ореола е значително по-голям от размера на диска - достига няколкостотин хиляди светлинни години. Центърът на симетрия на ореола на Млечния път съвпада с центъра на галактическия диск.

Халото, подобно на диска, се върти около центъра на Галактиката, но с много по-ниска скорост, тъй като звездите в ореола се движат доста произволно.

Централната част на ореола - в рамките на няколко хиляди светлинни години от центъра на Галактиката - е най-плътната, тя се нарича издутина(от английска дума издутина, което означава „удебеляване“, „подуване“).

В допълнение към единичните звезди, Галактиката съдържа звездни купове. Те се делят на отворени клъстери, кълбовидни куповеИ звездни асоциации.

Отворени звездни куповенамерени близо до галактическата равнина, където са концентрирани натрупвания от прах и междузвезден газ. Сега са известни повече от 1200 отворени клъстера, от които подробно са проучени 500. Най-известните сред тях са Плеядите и Хиадите в съзвездието Телец. Общият брой на отворените клъстери в Галактиката може да достигне сто хиляди, всеки от които съдържа от няколкостотин до няколко хиляди звезди. Тяхната маса е малка и следователно гравитационното поле не може да ги задържа дълго време в малък обем пространство, така че отворените клъстери се разпадат за милиарди години.

Кълбовидни звездни куповесилно се открояват на звездния фон поради значителния брой звезди в тях и ясната им сферична форма. Диаметърът на кълбовидните купове варира от 20 до 100 парсека. В зората на еволюцията на Галактиката около нея бродеха хиляди кълбовидни купове. Много от тях са унищожени в резултат на сблъсъци един с друг или с галактическия център. Днес в нашата Галактика са останали около 200 кълбовидни купа и те са разположени в сферичен ореол. Това са най-старите образувания в нашата Галактика – възрастта им е от 10 до 12 милиарда години. Възрастта на звездите, които съставляват кълбовидните купове, е много важна: те са преминали през дълъг еволюционен път и са се превърнали в неутронни звезди или бели джуджета. Звездите в кълбовидните купове се движат по орбитите си около центъра на купа, а самият куп от своя страна се движи по орбита около центъра на Галактиката.

Третият тип клъстери е звездни асоциации. Това са групи от млади звезди, така наречените OB асоциации. Те са с дължина от 15 до 300 парсека и съдържат от няколко десетки до няколкостотин млади звезди - горещи сини гиганти и свръхгиганти. Тъй като гигантите от ранните спектрални типове бързо преминават през пътя на еволюцията, всички звезди са се образували по едно и също време и имат малка възраст. Съществуват и Т асоциации, съдържащи променливи звезди, които са в най-ранните етапи на звездната еволюция.

Най-младите звезди (на възраст няколко десетки милиона години), откритите звездни купове и асоциации, както и плътните облаци от междузвезден газ, в които звездите продължават да се образуват, са концентрирани по протежение на ръкавите на звездния диск. Експлозиите на свръхнова се наблюдават по-често в спирални ръкави. По-старите звезди в една спирална галактика, като нашето Слънце, са разположени както в ръцете, така и между тях, създавайки доста равномерно разпределение на звездите в диска. За разлика от ореола, където проявите на звездна активност са изключително редки, в клоните продължава бурен живот, свързан с непрекъснатия преход на материята от междузвездното пространство към звездите и обратно. Активното звездообразуване в спиралните ръкави е свързано с по-висока плътност на материята в тях. Поради това се увеличава средното налягане върху газовите облаци, разположени в междузвездното пространство. Когато газов облак навлезе в по-плътната част на спиралния ръкав, повишеното налягане кара облака да се раздели на по-малки бучки материал, които могат да се кондензират в звезди. В резултат на този процес вътре в спиралните ръкави се раждат звезди. По този начин ръцете са като гигантски космически инкубатор, в който младите звезди са разположени близо до предната граница на ръцете. Звездите в галактическия диск се наричат ​​население тип I.

Ореолът се състои главно от много стари, тъмни малки звезди, възникнали в ранните етапи от еволюцията на Галактиката - възрастта им е около 12 милиарда години. Те са разположени както поотделно, така и под формата на кълбовидни купове, включващи повече от милион звезди. Звездите от сферичния компонент са концентрирани към центъра на Галактиката и плътността на материала на ореола бързо намалява с разстоянието от него. Хало звездите се наричат ​​население тип II.

Пространството между звездите е изпълнено с разредена материя, радиация и магнитно поле. Дискът съдържа особено много междузвезден прах с температура 15–25 K, който се е образувал в резултат на живота на звездите. Средният радиус на прашинките е част от микрометъра. Понастоящем се смята, че праховите зърна се състоят от смес от железни и силикатни частици, покрити с черупки от органични молекули и лед. Общата маса на праха е само 0,03% от общата маса на Галактиката, но общата му светимост е 30% от яркостта на звездите и напълно определя излъчването на Галактиката в инфрачервения диапазон.

Анализът на движението на телата в Галактиката показа, че нейната маса трябва да бъде с порядък по-голяма от тази, която определяме от видимите обекти. Това означава, че в допълнение към ореола, издутината и диска, със звездите и газа, разположени в тях, има огромни количестваневидима материя, която се проявява само в гравитационно взаимодействие, но не се засича от никакви инструменти. Наричаше се тъмна материя. Дискът и ореолът на Галактиката са потопени в корона от тъмна материя, чийто размер и маса е 10 пъти по-голям от размера на диска и масата на видимата материя на Галактиката. Тъмна маса съществува не само в нашата Галактика, но и в междугалактическото пространство. Природата на скритата маса във Вселената все още е неясна - все още не знаем от какво е направена.