Млечный Путь — галактика, в которой находится Земля и Солнечная система. Относится к типу спиральных галактик с перемычкой. Радиус Млечного Пути считается равным радиусу его звёздного диска и составляет 16 килопарсек. Полная масса Галактики с учётом тёмной материи оценивается как 1—2 . В Млечном Пути находится от 100 до 400 миллиардов звёзд, а его светимость составляет 2 . По сравнению с другими спиральными галактиками, Млечный Путь имеет довольно большую массу и высокую светимость. Солнечная система расположена на расстоянии 7,5—8,5 килопарсек от центра Галактики и движется вокруг него со скоростью 220 км/с.

Все звёзды, видимые невооружённым глазом, относятся к нашей Галактике, но название «Млечный Путь» происходит от светлой туманной полосы на ночном небе, свет которой создаётся многочисленными тусклыми звёздами в диске Галактики. Из-за того, что Земля находится внутри Млечного Пути, точный вид нашей Галактики снаружи неизвестен.

Большинство звёзд в Галактике сосредоточено в галактическом диске со спиральными рукавами. Также в ней присутствуют средних размеров балдж и умеренно выраженный бар, и по морфологической классификации её относят к типу SBbc по классификации Хаббла или SB(rs)bc. Кроме того, диск Млечного Пути окружён галактическим гало, в котором содержится небольшая доля звёзд и большое количество гипотетической тёмной материи. В центре Галактики расположена сверхмассивная чёрная дыра Стрелец А*.

В Млечном Пути темп звездообразования составляет 1,6—2 в год. В упрощённом виде звёздное население Галактики можно разделить на население I и население II. Первое состоит из относительно молодых звёзд с высокой металличностью, которые двигаются по орбитам, близким к круговым, и составляют плоский вращающийся галактический диск. Второе — это старые звёзды, бедные тяжёлыми элементами, которые движутся по вытянутым орбитам и составляют гало сфероидальной формы, которое не вращается как целое, и балдж. Межзвёздный газ и рассеянные звёздные скопления относятся к населению I, а шаровые скопления — к населению II. Более точным является разделение звёздного населения на подсистемы толстого и тонкого диска, гало и балджа по отдельности. Различные подсистемы галактики также имеют разную динамику: более плоские подсистемы быстрее вращаются и имеют меньшую дисперсию скоростей.

Млечный Путь находится в Местной группе галактик. Галактика является второй в группе по размеру и по количеству звёзд после галактики Андромеды, но превышает её по массе. Галактика имеет более двух десятков галактик-спутников, из которых наиболее крупные — Большое и Малое Магеллановы Облака. Через 4 миллиарда лет произойдёт столкновение и слияние Млечного Пути и галактики Андромеды, в результате чего образуется эллиптическая галактика.

Млечный Путь известен с древности. В 1610 году Галилео Галилей обнаружил, что диффузный свет полосы Млечного Пути создаётся большим количеством тусклых звёзд. Через полтора века, в 1784—1785 годах, Уильям Гершель сделал первую попытку определить размер и форму нашей Галактики. Гершель сделал вывод, что Млечный Путь имеет форму сплюснутого диска, однако сильно недооценил его диаметр. В 1917 году Харлоу Шепли впервые показал, что Солнце находится вдали от центра нашей Галактики, а в 1924—1925 годах Эдвин Хаббл смог доказать, что Вселенная не ограничивается нашей Галактикой. Важную роль в изучении нашей Галактики сыграл космический телескоп Hipparcos, запущенный в 1989 году, с помощью которого были измерены координаты, собственные движения и расстояния до большого количества звёзд. С 2013 по 2025 год эту задачу выполнял космический телескоп Gaia.

Млечный Путь с древности имел культурное, религиозное и философское значение у разных народов. Само название «Млечный Путь» происходит из греко-римской мифологии. По одной из легенд, Гера отказывалась кормить грудью незаконнорождённых детей Зевса. Однажды, пока Гера спала, Гермес поднёс к её груди Геракла, и после того, как тот начал кормиться, Гера проснулась и оттолкнула его. Молоко, которое брызнуло при этом из груди, превратилось в Млечный Путь. Само слово «галактика» также связано с этим мифом и происходит от , что в переводе означает «молочный круг».

Общие характеристики

Млечный Путь — спиральная галактика, в которой находится Земля и вся Солнечная система. Млечный Путь также называют Галактикой — с заглавной буквы. Раздел астрономии, который занимается изучением Млечного Пути — галактическая астрономия.

Звёздный диск Млечного Пути простирается до расстояния в 16 килопарсеков от центра, радиус Галактики принято считать таким же. Звёздное гало прослеживается до расстояния в 80 килопарсеков от центра, а система шаровых звёздных скоплений ― ещё дальше, до 100 килопарсеков. В пределах 21 килопарсека от центра Млечного Пути содержится масса 2 . Полная масса нашей Галактики с учётом тёмной материи чаще всего оценивается как 1—2 , хотя некоторые значения находятся вне этого диапазона. Из этой величины на звёзды, которых в нашей Галактике содержится, по разным оценкам, от 100 до 400 миллиардов, приходится около 5―6 . Светимость Млечного Пути в полосе V составляет 2 , что соответствует абсолютной звёздной величине −20,9m. Таким образом, по сравнению с другими спиральными галактиками Млечный Путь имеет довольно большую массу и высокую светимость.

Положение Солнечной системы Солнечная система расположена на расстоянии в 7,5—8,5 килопарсеков от центра Галактики в небольшом спиральном Рукаве Ориона, между крупными рукавами Персея и Стрельца на расстоянии 1,5—2 килопарсеков от обоих. От галактической плоскости Солнечная система сейчас удалена на 10 парсеков. Наклон эклиптики к галактической плоскости составляет 60 градусов.

Солнце движется относительно центра Галактики со скоростью около 220 км/с и делает полный оборот вокруг него за 240 миллионов лет. Относительно ближайших звёзд Солнце движется со скоростью 20 км/с в направлении созвездия Геркулеса. Орбита Солнца в Галактике отличается от круговой: в процессе движения Солнце может оказываться на 0,1 килопарсека ближе и на 0,6 килопарсека дальше от центра, чем сейчас, и удаляться от галактической плоскости на расстояние до 85 парсеков.

Положение Солнечной системы внутри нашей Галактики вносит определённые особенности в возможности её изучения. С одной стороны, только в Млечном Пути можно наблюдать объекты с небольшой светимостью, такие как красные и белые карлики, напрямую измерять размер и форму некоторых звёзд, а также изучать трёхмерную структуру Галактики: для других галактик строение известно лишь в проекции на небесную сферу. Это же обстоятельство создаёт, однако, и ряд проблем. Объекты Галактики расположены со всех сторон, а расстояния до них сильно различаются, так что для изучения Млечного Пути необходимо проводить обзор всего неба и учитывать различие расстояний. Кроме того, на свет от объектов вблизи галактического экватора сильно влияет межзвёздное поглощение, связанное с присутствием межзвёздной пыли в диске Галактики.

Галактическая система координат

Для изучения Млечного Пути удобно использовать галактическую систему координат, непосредственно связанную со структурой нашей Галактики. В ней используется галактический экватор — большой круг небесной сферы, который совпадает с плоскостью диска Галактики. Первая координата — галактическая широта  — равна углу между направлением на светило и галактическим экватором. Вторая координата — галактическая долгота  — равняется углу вдоль галактического экватора между направлением на центр Галактики и направлением на светило. Центр Галактики в этой системе имеет координаты , . Северный и южный полюса Галактики расположены, соответственно, на и .

Центр Галактики в этой системе координат не совпадает с положением радиоисточника Стрелец A* в ядре Галактики, а отстоит от него приблизительно на 5 минут дуги, поскольку Стрелец A* был открыт позднее, чем была введена эта система координат.

На эпоху J2000.0 координаты центра Галактики в экваториальной системе координат — склонение и прямое восхождение  — составляют , . Галактический экватор наклонён к небесному экватору на 62,87°, экваториальные координаты северного полюса Галактики составляют , .

Внешний вид

Вид с Земли Все звёзды на небе, видимые невооружённым глазом, относятся к нашей Галактике. Несмотря на это, когда говорят о виде ночного неба, Млечный Путь ограничивают только светлой туманной полосой с тем же названием, которая опоясывает всё небо. Свет Млечного Пути создаётся звёздами диска Галактики, большинство которых не видны по отдельности. Млечный Путь можно увидеть на достаточно тёмном ночном небе — вдали от городов и при отсутствии Луны над горизонтом.

Млечный Путь на небе имеет неровную форму, его ширина составляет около 15 градусов. На фоне Млечного Пути располагаются различные туманности, например, туманность Лагуна и туманность Розетка. Некоторые участки, такие как Большой Провал, кажутся более тёмными, поскольку свет с тех направлений перекрывается облаками межзвёздной пыли. Наиболее ярким Млечный Путь становится в направлении на центр Галактики.

Межзвёздное поглощение в диске приводит к тому, что вокруг галактического экватора присутствует зона избегания — область, занимающая 20 % неба, где в оптическом диапазоне не видны внегалактические объекты. Тем не менее, галактики в зоне избегания могут быть обнаружены, например, при наблюдениях в инфракрасном и радиодиапазоне.

Вид снаружи Поскольку Земля находится внутри Млечного Пути, точный вид нашей Галактики снаружи неизвестен, однако, опираясь на информацию о строении Галактики, которое можно определять различными способами (см. ниже), можно моделировать её внешний вид, а также предполагать, что галактики со сходными параметрами должны выглядеть похожими на Млечный Путь. Голландский учёный Корнелий Истон выдвинул гипотезу о том, что Млечный Путь является спиральной галактикой, по аналогии со спиральным строением галактики «Туманность Андромеды».

Структура

Звёзды в нашей Галактике сосредоточены в основном в диске. Кроме того, в Галактике присутствует балдж средних размеров и раскрытые спиральные рукава, а также умеренно выраженный бар. Таким образом, Млечный Путь — спиральная галактика позднего морфологического типа, причём некоторые её параметры, например, общее количество нейтрального водорода и размер балджа, соответствуют типу Sb, а другие, как темп звездообразования — типу Sc. С учётом наличия бара, по морфологической классификации нашу Галактику относят к типу SBbc или SABbc.

Структурные составляющие Галактики отличаются не только расположением и формой, но и параметрами звёздного населения, такими как возраст и металличность (см. ниже), и динамикой (см. ниже).

Диск

Диск — основная составляющая нашей Галактики по содержанию звёздной массы. Он имеет плоскую форму и в нём также находятся спиральные рукава. Звёздная масса всего диска составляет около 5 . Диск нашей Галактики можно подразделить на тонкий и толстый, причём в первом содержится приблизительно на порядок больше массы, чем во втором, и 80 % барионной массы Галактики вообще. Эти составляющие имеют разные параметры, и, вероятно, сформировались различным образом (см. ниже).

В окрестностях Солнца толстый диск имеет толщину 1,2 килопарсека, тонкий — 300—400 парсеков и содержит ещё более тонкую газовую составляющую. И тонкий, и толстый диск становятся толще во внешних областях Галактики. Толстый диск состоит в основном из старых звёзд с низкой металличностью, а в тонком звёзды более молодые и богатые металлами (см. ниже), между ними есть и другие различия.