Тайна Млечного Пути не давала людям покоя на протяжении долгих столетий. В мифах и легендах многих народов мира его называли Дорогой Богов, таинственным Звездным Мостом, ведущим в райские кущи, волшебной Небесной Рекой, наполненной божественным молоком. Полагают, что именно он имелся в виду, когда старинные русские сказки говорили о молочной речке с кисельными берегами. А жители древней Эллады звали его Galaxias kuklos, что обозначает «молочный круг». Отсюда и производится привычное в наше время слово Галактика.

Но в любом случае, Млечный Путь, как и все, что можно увидеть на небе, считался священным. Ему поклонялись, в честь него строили храмы. Между прочим, мало кто знает, что елка, которую мы украшаем на Новый год, есть не что иное, как отголосок тех древних культов, когда Млечный Путь представлялся нашим предкам осью Вселенной, Мировым Древом, на невидимых ветвях которого зреют плоды звезд. Именно на Новый год Млечный Путь «стоит» вертикально, словно поднимающийся из-за горизонта ствол. Вот по какой причине в подражание древу небесному, вечно плодоносящему, в начале нового годового цикла наряжали дерево земное. Верили, что это давало надежду на будущий урожай и благосклонность богов.

Что же такое Млечный Путь, по какой причине он светится, и светится неоднородно, то льется по широкому руслу, то неожиданно разделяется на два рукава? Научной истории этого вопроса можно насчитать как минимум 2 000 лет. Так, Платон называл Млечный Путь швом, соединяющим небесные полушария, Демокрит и Анаксагор говорили, что его подсвечивают звезды, а Аристотель объяснял его светящимися парами, располагающимися под Луной. Было и другое предположение, высказанное римским поэтом Марком Манилием: может быть, Млечный Путь - это сливающееся сияние маленьких звезд. Как недалек был он от истины. Но подтвердить её, наблюдая за звездами невооруженным глазом, было невозможно.

Тайна Млечного Пути приоткрылась только в 1610 году, когда известный Галилео Галилей навел на него свой первый телескоп, в который увидел «необъятное скопище звезд», для невооруженного глаза сливающихся в сплошную белую полосу. Галилей был поражен, он понял, что неоднородность, даже клочковатость строения белой полосы объясняется тем, что она состоит из множества звездных скоплений и темных облаков. Их комбинация и создает уникальный образ Млечного Пути. Впрочем по какой причине неяркие звезды концентрируются в узкую полосу, понять на тот момент было невозможно.

В движении звезд в Галактике исследователи различают целые звездные потоки. Звезды в них связаны друг с другом. Не стоит путать звездные потоки с созвездиями, очертания которых нередко могут быть обыкновенный игрой природы и представлять собой связанную группу только при наблюдении из Солнечной системы. На деле же бывает, что в одном созвездии оказываются звезды, принадлежащие различным потокам. К примеру, в известном всем ковше Большой Медведицы (самой заметной фигуре этого созвездия) лишь пять звезд из середины ковша принадлежат одному потоку, первая же и последняя в характерной фигуре - уже из другого потока. И при этом в одном потоке с пятью срединными звездами располагается известный Сириус - ярчайшая звезда нашего неба, принадлежащая совсем другому созвездию.

Ещё одним исследователем Млечного Пути стал в XVIII веке Вильям Гершель. Будучи музыкантом и композитором, он занимался наукой о звездах и изготовлением телескопов. Последний из них был весом в тонну, имел диаметр зеркала 147 сантиметров и длину трубы целых 12 метров. Впрочем большая часть своих открытий, которые стали закономерной наградой за усердие, Гершель сделал с помощью телескопа, вдвое меньшего этого гиганта. Одно из самых важных открытий, как его называл сам Гершель, был Великий План Вселенной. Метод, который он применил, оказался простым подсчетом звезд в поле зрения телескопа.

И естественно, в различных частях неба обнаружилось разное количество звезд. Участков неба, где проводился подсчет звезд, получилось больше тысячи. На основе этих наблюдений Гершель сделал вывод о форме Млечного Пути уже как о звездном острове во Вселенной, которому принадлежит и Солнце. Он даже нарисовал схематический рисунок, из которого видно, что наша звездная система имеет неправильную вытянутую форму и напоминает гигантский жернов. Ну а так как данный жернов окружает наш мир кольцом, то, следовательно, Солнце располагается внутри него и расположено где-то вблизи центральной части. Именно так нарисовал Гершель, и это представление дожило в умах исследователей почти до середины прошлого века.

На основании выводов Гершеля и его последователей получалось, что Солнце имеет в Галактике, называемой Млечным Путем, особое центральное положение. Такая структура была чем-то похожа на геоцентрическую систему мира, принятую до эпохи Коперника, с той лишь разницей, что ранее центром Вселенной считалась Земля, а теперь Солнце. И все же, оставалось непонятным, есть ли за пределами звездного острова, иначе - нашей Галактики, прочие звезды? Телескопы Гершеля позволили приблизиться к разгадке и данной тайны. Ученый обнаружил на небе множество слабых туманных светящихся пятен и исследовал максимально яркие из них.

Увидев, что некоторые из пятен распадаются на звезды, Гершель сделал смелый вывод, что это не что иное, как прочие звездные острова, подобные нашему Млечному Пути, только весьма далекие. Именно тогда он предложил во избежание путаницы писать название нашего Мира с прописной буквы, а остальных - со строчной. Так же случилось и со словом Галактика. Когда мы пишем его с прописной буквы, то имеем в виду наш Млечный Путь, когда со строчной - все другие галактики. В наше время термином Млечный Путь астрономы называют и «молочную реку», видимую на ночном небе, и всю нашу Галактику, состоящую из сотен миллиардов звезд. Таким образом, данный термин употребляется в двух смыслах: в одном - при разговоре о звездах на Земном небе, в другом - при обсуждении устройства Вселенной.

Наличие спиральных ветвей у Галактики исследователи поясняют гигантскими волнами сжатия и разрежения межзвездного газа, идущими по галактическому диску. Ввиду того, что орбитальная скорость Солнца почти совпала со скоростью движения волн сжатия, оно остается впереди фронта волны уже несколько миллиардов лет. Это обстоятельство имело большое значение для возникновения жизни на Земле. Спиральные ветви содержат множество звезд высокой светимости и массы. А если масса звезды велика, порядка десятка масс Солнца, её ждет незавидная судьба, заканчивающаяся грандиозной космической катастрофой - взрывом, называемым вспышкой сверхновой звезды.

При этом вспышка бывает настолько сильной, что данная звезда светит, как все звезды Галактики, совместно взятые. Такие катастрофы астрономы нередко фиксируют в прочих галактиках, впрочем в нашей - последние несколько сот лет такого не осуществляется. При взрыве сверхновой появляется мощная волна жесткого излучения, способная уничтожить все живое на пути. Возможно, именно из-за уникального положения в Галактике нашей цивилизации удалось развиться до такой степени, что её представители стараются познать свой звездный остров. Получается, что возможных братьев по разуму можно искать только в тихих галактических «закутках», наподобие нашего.

В понимании строения «собственной» Галактики большую роль сыграли исследования туманности Андромеды. Туманные пятна на небосводе были известны давно, но их считали или клочками, оторвавшимися от Млечного Пути, или сливающимися в сплошную массу далекими звездами. Но одно из таких пятен, известное как туманность Андромеды, было самым ярким и привлекало к себе наибольшее внимание. Его сравнивали и со светящимся облаком, и с пламенем свечи, а один астроном даже считал, что в этом месте хрустальный купол небес тоньше, чем в прочих, и на Землю сквозь него льется свет Царства Божьего.

Туманность Андромеды и правда, захватывающее зрелище. Если бы наши глаза были больше чувствительны к свету, она предстала бы нам не небольшим вытянутым туманным пятнышком, где-то в четверть лунного диска (это её центральная часть), а образованием, в семь раз превышающим полную Луну. Но и это ещё не все. Имеющиеся в настоящее время телескопы видят туманность Андромеды такой, что на её площади умещается до 70 полных лун. Понять структуру туманности Андромеды удалось лишь в 20-х годах прошлого века. Это сделал при помощи телескопа с поперечником зеркала 2,5 м американский астрофизик Эдвин Хаббл. Он получил снимки, на которых красовался, теперь уже сомнений не было, гигантский звездный остров, состоящий из миллиардов звезд, - другая галактика.

А наблюдение отдельных звезд туманности Андромеды позволили решить ещё одну задачу - вычислить расстояние до нее. Дело в том, что во Вселенной существуют так называемые цефеиды - переменные звезды, пульсирующие благодаря внутренним физическим процессам, изменяющим их блеск. Эти изменения происходят с определенным периодом: чем период более, тем выше светимость цефеиды - энергия, выделяемая звездой в единицу времени. А по ней можно определить и расстояние до звезды. Так, к примеру, цефеиды, выявленные в туманности Андромеды, позволили определить расстояние до нее. Оно оказалось огромным - 2 миллиона световых лет. Однако, это только одна из наиболее близких к нам галактик, которых, как оказалось, во Вселенной великое множество.

Чем мощнее становились телескопы, тем яснее очерчивались cпocoбы строения наблюдаемых астрономами галактик, которые оказались сильно необычными. Среди них есть так называемые неправильные, не имеющие симметричной структуры, есть эллиптические, а есть - спиральные. Вот они-то и кажутся максимально интересными и загадочными. Представьте себе ярко сияющую сердцевину, из которой выходят исполинские светящиеся спиральные ветви. Есть галактики, у которых ярче выражена именно сердцевина, а у прочих доминируют ветви. Существуют и галактики, где ветви выходят не из сердцевины, а из особой перемычки - бара.

Так к какому же типу отнести наш Млечный Путь? Ведь, находясь внутри Галактики, понять её строение гораздо сложнее, нежели наблюдая со стороны. Ответить на данный вопрос помогла сама природа: галактики по отношению к нам «разбросаны» в самых различных положениях. Одни мы можем видеть с ребра, прочие «плашмя», третьи - в разных ракурсах. Долгое время считалось, что ближайшая к нам галактика - Большое Магелланово Облако. В наше время известно, что это не так. В 1994 году космические расстояния были измерены больше определенно, и первенство получила карликовая галактика в созвездии Стрельца. Впрочем совсем не так давно и это утверждение пришлось пересмотреть. В созвездии Значительного Пса обнаружился ещё больше близкий сосед нашей Галактики. От него до центра Млечного Пути всего 42 тысячи световых лет.

Всего известно 25 галактик, составляющих так называемую Местную систему, т.е. сообщество галактик, непосредственно связанных друг с другом гравитационными силами. Поперечник Местной системы галактик равен приблизительно трем миллионам световых лет. В Местную систему кроме нашего Млечного Пути и его спутников входит и туманность Андромеды, ближайшая к нам гигантская галактика с её спутниками, а также ещё одна спиральная галактика созвездия Треугольника. Она повернута к нам «плашмя». Доминирует в Местной системе, несомненно, туманность Андромеды. Она в полтора раза массивнее Млечного Пути. Если цефеиды туманности Андромеды позволили понять, что она располагается далеко за пределами нашей Галактики, то исследование ближайших цефеид позволило определить положение Солнца внутри Галактики. Первопроходцем тут был американский астрофизик Харлоу Шепли.

Одним из объектов его интереса стали шаровые звездные скопления, настолько плотные, что их сердцевина сливается в сплошное сияние. Максимально богатая шаровыми скоплениями область расположена в направлении зодиакального созвездия Стрельца. Известны они и в прочих галактиках, причем эти скопления всегда концентрируются вблизи галактических ядер. Если предположить, что законы для Вселенной едины, можно сделать вывод, что подобным образом обязана быть устроена и наша Галактика. Шепли отыскал в её шаровых скоплениях цефеиды и измерил расстояние до них. Оказалось, что Солнце расположено вовсе не в центре Млечного Пути, а на его окраине, можно сказать, в звездной провинции, на расстоянии 25 тысяч световых лет от центра. Так, второй раз после Коперника было развенчано представление о нашем особом привилегированном положении во Вселенной.

Поняв, что мы находимся на периферии Галактики, исследователи заинтересовались её центром. Ожидалось, что у нее, как и у прочих звездных островов, есть ядро, из которого выходят спиральные ветви. Именно их мы видим, как светлую полосу Млечного Пути, но - видим изнутри, с ребра. Эти спиральные ветви, проецируясь друг на друга, не дают возможность понять, сколько их и как они устроены. Больше того, ядра прочих галактик ярко сияют. Но по какой причине же этого сияния не видно в нашей Галактике, может быть ли то, что у нее нет ядра? Разгадка пришла опять-таки благодаря наблюдениям за другими. Исследователи обратили внимание, что в спиральных туманностях, к типу которых относили и нашу Галактику, бывает отчетливо видна темная прослойка. Это есть не что иное, как скопление межзвездных газа и пыли.

Они-то и позволили ответить на вопрос - по какой причине мы не видим собственного ядра: наша Солнечная система расположена как раз в такой точке Галактики, что гигантские темные облака загораживают ядро для земного наблюдателя. Теперь можно ответить и на вопрос: по какой причине Млечный Путь раздваивается на два рукава? Как оказалось, его центральную часть заслоняют мощные пылевые облака. В действительности, за пылью расположены миллиарды звезд, в том числе и центр нашей Галактики. Исследования также показали, что если бы пылевое облако не мешало нам, земляне наблюдали бы грандиозное зрелище: гигантский сияющий эллипсоид ядра с бесчисленным количеством звезд занимал бы в небе площадь больше ста лун.

Увидеть ядро Галактики за этим пылевым облаком помогли телескопы, работающие в таких диапазонах спектра электромагнитных излучений, которым пылевой щит не помеха. Но большая часть из этих излучений задерживается атмосферой Земли, поэтому на сегодняшнем этапе существенную роль в познании Галактики играют космонавтика и радиоастрономия. Оказалось, что центр Млечного Пути прекрасно светится в радиодиапазоне. Особенно заинтересовал исследователей так называемый радиоисточник Стрелец А* - некий объект в Галактике, активно излучающий радиоволны и рентгеновские лучи. В наше время можно считать фактически доказанным, что в созвездии Стрельца расположен таинственный космический объект - сверхмассивная черная дыра. По оценкам, масса её может равняться массе 3 миллионов солнц. Данный объект чудовищной плотности имеет столь сильное гравитационное поле, что из него не может вырваться даже свет.

Естественно, сама черная дыра не светится ни в каком диапазоне, но падающее на нее вещество излучает рентгеновские лучи и даёт возможность обнаружить местонахождение космического «чудовища». Правда, излучение Стрельца А* слабее, чем то, что обнаружено в ядрах прочих галактик. Может быть, это связано с тем, что падение вещества производится неинтенсивно, но когда оно производится, фиксируется вспышка рентгеновского излучения. Один раз яркость объекта Стрелец А* увеличилась буквально за минуты - подобное невозможно для крупного образования. Из этого следует, данный объект компактный и им может являться только черная дыра. Кстати, чтобы превратить Землю в черную дыру, её надо сжать до размера спичечного коробка.

Вообще, в центре нашей Галактики обнаружено немало переменных рентгеновских источников, которые, может быть, являются больше мелкими черными дырами, группирующимися кругом центральной сверхмассивной. Именно за ними в наше время наблюдает американская космическая рентгеновская обсерватория «Чандра». Ещё одно подтверждение наличия сверхмассивной черной дыры в центре ядра нашей Галактики дало изучение движения звезд, находящихся в непосредственной близости от ядра. Так, в инфракрасном диапазоне астрономам удалось пронаблюдать движение звезды, проскочившей от центра ядра на ничтожном по галактическим масштабам расстоянии: всего в три раза превышающем радиус орбиты Плутона. Параметры орбиты движения данной звезды говорят о том, что она располагается вблизи компактного невидимого объекта, обладающего чудовищным полем тяготения.

Таким возможно только черная дыра, причем сверхмассивная. Её исследования продолжаются. Об устройстве спиральных ветвей нашей Галактики информации удивительно мало. По виду Млечного Пути можно судить лишь о том, что Галактика имеет форму диска. И только при помощи наблюдений за излучением межзвездного водорода - самого распространенного элемента во Вселенной - удалось в некоторой степени реконструировать картину рукавов Млечного пути. Это стало возможным опять же благодаря аналогии: в прочих галактиках водород концентрируется как раз вдоль спиральных рукавов. Там же находятся и области звездообразования - множество молодых звезд, скоплений пыли и газа - газопылевых туманностей.

В 50-х годах прошлого века ученым удалось составить картину распределения облаков ионизированного водорода, находящихся в галактической окрестности Солнца. Выяснилось, что существуют по крайней мере три участка, которые можно было бы отождествить со спиральными рукавами Млечного Пути. Один из них, ближайший к нам, исследователи назвали рукавом Ориона-Лебедя. Больше далекий от нас и, соответственно, близкий к центру Галактики назван рукавом Стрельца-Киля, а периферийный - рукавом Персея. Но исследуемая галактическая окрестность ограничена: межзвездная пыль поглощает свет далеких звезд и водорода, так что понять дальнейший рисунок спиральных ветвей становится невозможным.

Впрочем там, где не может помочь астрономия оптическая, приходят на помощь радиотелескопы. Известно, что атомы водорода излучают на длине волны 21 см. Именно это излучение и стал ловить голландский астрофизик Ян Оорт. Картина, полученная им в 1954 году, впечатляла. Спиральные ветви Млечного Пути можно было теперь проследить на огромных расстояниях. Сомнений более не было: Млечный Путь представляет собой спиральную звездную систему, похожую на туманность Андромеды. Только вот детальной картины спирального узора Млечного Пути мы пока не имеем: его ветви сливаются одна с иной и определить расстояние до них сильно сложно.

На данный момент известно, что наша Галактика - это гигантская звездная система, включающая сотни миллиардов звезд. Все звезды, которые мы видим над головой в ясную ночь, принадлежат нашей Галактике. Если бы мы могли переместиться в пространстве и взглянуть на Млечный Путь со стороны, нашему взору предстал бы звездный город в виде огромной летающей тарелки поперечником в 100 тысяч световых лет. В её центре мы бы увидели заметное утолщение - диаметром 20 тысяч световых лет, от которого в пространство уходят исполинские спиральные ветви.

Не смотря на то что внешний вид Галактики говорит о плоской системе, это не совсем так. Кругом нее простирается так называемое гало, облако разреженного вещества. Его радиус достигает 150 тысяч световых лет. Кругом центрального утолщения и ядра располагается множество шаровых звездных скоплений, состоящих из старых холодных красных звезд. Харлоу Шепли называл их «скелетом тела» нашей Галактики. Холодные звезды составляют так называемую сферическую подсистему Млечного Пути, а его плоскую подсистему, иначе - спиральные рукава - составляет «звездная молодежь». Тут немало ярких, выделяющихся звезд высокой светимости.

Молодые звезды в плоскости Галактики возникают благодаря наличию там огромного количества пыли и газа. Известно, что звезды рождаются за счет сжатия вещества в газопылевых облаках. Затем, в течение миллионов лет, новорожденные звезды «раздувают» эти облака и становятся видимыми. Земля и Солнце не являются геометрическим центром Мира - они находятся в одном из тихих закоулков нашей Галактики. И, по всей видимости, это особое местоположение идеально подходит для возникновения и развития жизни. Вот уже десять лет исследователи умеют обнаруживать массивные планеты - размером не меньше Юпитера - у прочих звезд. В наше время их известно около полутора сотен. Значит, что подобные планетные системы широко распространены в Галактике. Вооружившись больше мощными телескопами, можно отыскать и такие маленькие планеты, как Земля, а на них, быть может, и братьев по разуму.

Все звезды в Галактике перемещяются по своим орбитам кругом её ядра. Есть собственная орбита и у звезды по имени Солнце. Чтобы совершить полный оборот, Солнцу требуется ни много ни мало 250 миллионов лет, которые составляют галактический год (скорость движения Солнца - 220 км/с). Земля уже облетела кругом центра Галактики 25-30 раз. Стало быть, ей именно столько галактических лет. Проследить путь Солнца через Млечный Путь сильно трудно. Но имеющиеся в настоящее время телескопы могут обнаружить и это движение. В частности, определить, как меняется вид звездного неба при перемещении Солнца относительно более близких звезд. Точка, в направлении которой перемещается Солнечная система, называется апекс и расположена в созвездии Геркулеса, на границе с созвездием Лиры.