domov zdravje

Kaj je galaksija? Kakšne oblike je Rimska cesta? Izvor Mlečne ceste.

Astronomi pravijo, da lahko oseba s prostim očesom vidi približno 4,5 tisoč zvezd. In to kljub dejstvu, da se našim očem odpre le majhen del ene najbolj neverjetnih in neidentificiranih slik sveta: samo v Galaksiji Rimska cesta je več kot dvesto milijard nebesnih teles (znanstveniki imajo priložnost opazovati le dve milijardi).

Rimska cesta je prečkasta spiralna galaksija, ki je ogromen zvezdni sistem, gravitacijsko vezan na vesolje. Skupaj s sosednjima galaksijama Andromeda in Trikotnik ter več kot štiridesetimi pritlikavimi satelitskimi galaksijami je del Superjate Device.

Starost Rimske ceste presega 13 milijard let in v tem času je v njej nastalo od 200 do 400 milijard zvezd in ozvezdij, več kot tisoč ogromnih plinskih oblakov, kopic in meglic. Če pogledate zemljevid vesolja, lahko vidite, da je Rimska cesta na njem predstavljena v obliki diska s premerom 30 tisoč parsekov (1 parsek je enak 3,086 * 10 na 13. stopinjo kilometrov) in povprečno debelino približno tisoč svetlobnih let (v enem svetlobnem letu skoraj 10 trilijonov kilometrov).

Koliko tehta galaksija, astronomi težko odgovorijo, saj večina teže ni v ozvezdjih, kot so mislili prej, temveč v temni snovi, ki ne oddaja in ne vpliva na elektromagnetno sevanje. Po zelo grobih izračunih se teža Galaksije giblje od 5*10 11 do 3*10 12 sončnih mas.

Tako kot vsa nebesna telesa se tudi Mlečna cesta obrača okoli svoje osi in giblje v vesolju. Upoštevati je treba, da se galaksije pri gibanju v vesolju nenehno zaletavajo med seboj in tista, ki je večja, absorbira manjše, če pa so njihove velikosti enake, se po trku začne aktivno nastajanje zvezd.

Tako so astronomi predlagali domnevo, da bo Mlečna cesta v vesolju čez 4 milijarde let trčila v galaksijo Andromeda (se približujeta s hitrostjo 112 km / s), kar bo povzročilo nastanek novih ozvezdij v vesolju.

Kar zadeva gibanje okoli svoje osi, se Mlečna cesta v vesolju giblje neenakomerno in celo kaotično, saj ima vsak zvezdni sistem, oblak ali meglica, ki se nahaja v njem, svojo hitrost in orbito. drugačne vrste in obrazci.

Struktura galaksije

Če natančno pogledate zemljevid vesolja, lahko vidite, da je Rimska cesta zelo stisnjena v ravnini in izgleda kot "leteči krožnik" ( solarni sistem ki se nahaja blizu samega roba zvezdnega sistema). Galaksija Rimska cesta je sestavljena iz jedra, palice, diska, spiralnih krakov in krone.

Jedro

Jedro se nahaja v ozvezdju Strelca, kjer se nahaja vir netoplotnega sevanja, katerega temperatura je okoli deset milijonov stopinj – pojav, ki je značilen le za jedra galaksij. V središču jedra je pečat - izboklina, sestavljena iz velikega števila starih zvezd, ki se gibljejo v podolgovati orbiti, od katerih so mnoge na koncu svojega življenjskega cikla.

Tako so pred časom ameriški astronomi tukaj odkrili območje velikosti 12 krat 12 parsekov, sestavljeno iz mrtvih in umirajočih ozvezdij.

V samem središču jedra je supermasivna črna luknja (odsek v vesolju, ki ima tako močno gravitacijo, da ga niti svetloba ne more zapustiti), okoli katere se vrti manjša črna luknja. Skupaj imajo tako močan gravitacijski vpliv na bližnje zvezde in ozvezdja, da se gibljejo po trajektorijah, ki so neobičajne za nebesna telesa v vesolju.

Tudi za središče Rimske ceste je značilna izjemno močna koncentracija zvezd, med katerimi je razdalja nekaj stokrat manjša kot na obrobju. Hitrost gibanja večine od njih je popolnoma neodvisna od tega, kako daleč so od jedra, in zato Povprečna hitrost vrtenje se giblje od 210 do 250 km/s.

Skakalec

27.000 svetlobnih let dolg most prečka osrednji del galaksije pod kotom 44 stopinj glede na namišljeno črto med Soncem in jedrom Rimske ceste. Sestoji predvsem iz starih rdečih zvezd (približno 22 milijonov) in je obdan s plinastim obročem, ki vsebuje večino molekularnega vodika, zato je območje, kjer nastajajo zvezde. večina. Po eni od teorij se tako aktivno nastajanje zvezd pojavi v palici zaradi dejstva, da prehaja skozi sebe plin, iz katerega se rodijo ozvezdja.

Disk

Mlečna cesta je disk, sestavljen iz ozvezdij, plinastih meglic in prahu (njegov premer je približno 100 tisoč svetlobnih let z debelino nekaj tisoč). Disk se vrti veliko hitreje kot korona, ki se nahaja na robovih galaksije, medtem ko hitrost vrtenja na različnih razdaljah od jedra ni enaka in kaotična (giblje se od nič v jedru do 250 km/h na razdalji). 2 tisoč svetlobnih let od njega). V bližini ravnine diska so koncentrirani plinski oblaki, pa tudi mlade zvezde in ozvezdja.

OD zunaj Mlečna cesta vsebuje plast atomskega vodika, ki sega v vesolje tisoč in pol svetlobnih let od skrajnih spiral. Kljub temu, da je ta vodik desetkrat debelejši kot v središču Galaksije, je njegova gostota prav toliko manjša. Na obrobju Rimske ceste so odkrili gosto kopičenje plina s temperaturo 10 tisoč stopinj, katerega dimenzije presegajo več tisoč svetlobnih let.

spiralne roke

Takoj za plinskim obročem je pet glavnih spiralnih krakov galaksije, katerih velikost je od 3 do 4,5 tisoč parsekov: Labod, Perzej, Orion, Strelec in Kentaver (Sonce se nahaja od znotraj kraki Oriona). Molekularni plin se nahaja v rokavih neenakomerno in nikakor ne upošteva vedno pravil vrtenja galaksije, kar povzroča napake.

krona

Korona Mlečne ceste je predstavljena kot sferični halo, ki sega čez galaksijo v vesolje za pet do deset svetlobnih let. Korono sestavljajo kroglaste kopice, ozvezdja, posamezne zvezde (večinoma stare in majhne mase), pritlikave galaksije, vroč plin. Vse se gibljejo okoli jedra v podolgovatih orbitah, medtem ko je rotacija nekaterih zvezd tako naključna, da se lahko tudi hitrosti bližnjih svetil močno razlikujejo, zato se krona vrti izjemno počasi.

Po eni hipotezi naj bi korona nastala kot posledica absorpcije manjših galaksij s strani Rimske ceste in je torej njihov ostanek. Po preliminarnih podatkih starost haloja presega dvanajst milijard let in je enaka starosti Rimske ceste, zato je nastajanje zvezd tu že končano.

zvezdni prostor

Če pogledate nočno zvezdnato nebo, lahko Mlečno cesto vidite od kjerkoli na svetu v obliki svetlega traku (ker se naš zvezdni sistem nahaja znotraj Orionovega rokava, je za ogled na voljo le del galaksije) .

Zemljevid Mlečne ceste kaže, da se naše svetilo nahaja skoraj na disku galaksije, na samem robu, njegova razdalja do jedra pa je 26-28 tisoč svetlobnih let. Glede na to, da se Sonce giblje s hitrostjo približno 240 km / h, mora za eno revolucijo porabiti približno 200 milijonov let (v celotnem obdobju svojega obstoja naša zvezda ni niti tridesetkrat obkrožila Galaksije) .

Zanimivo je, da se naš planet nahaja v korotacijskem krogu – mestu, kjer hitrost vrtenja zvezd sovpada s hitrostjo vrtenja krakov, zato zvezde nikoli ne zapustijo teh krakov ali vanje vstopijo. Za ta krog je značilna visoka stopnja sevanja, zato se domneva, da lahko življenje nastane le na planetih, v bližini katerih je zelo malo zvezd.

To dejstvo velja za našo Zemljo. Ker je na obrobju, se nahaja na precej mirnem mestu v Galaksiji, zato že nekaj milijard let skorajda ni bilo izpostavljeno globalnim kataklizmam, s katerimi je vesolje tako bogato. Morda je to eden glavnih razlogov, da je življenje na našem planetu lahko nastalo in preživelo.

Rimska cesta je galaksija, ki vsebuje Zemljo, sončni sistem in vse posamezne zvezde, vidne s prostim očesom. Nanaša se na prečkaste spiralne galaksije.

Mlečna cesta skupaj z galaksijo Andromeda (M31), galaksijo Trikotnik (M33) in več kot 40 pritlikavimi satelitskimi galaksijami – lastno in Andromedino – tvori lokalno skupino galaksij, ki je del lokalne superjate (superjate Device). .

Zgodovina odkritij

Odkritje Galileja

Mlečna cesta je svojo skrivnost razkrila šele leta 1610. Takrat je bil izumljen prvi teleskop, ki ga je uporabljal Galileo Galilei. Slavni znanstvenik je skozi napravo videl, da je Mlečna cesta prava kopica zvezd, ki se ob pogledu s prostim očesom zlijejo v neprekinjen rahlo utripajoč pas. Galileju je celo uspelo razložiti heterogenost strukture tega pasu. To je povzročila prisotnost v nebesnem pojavu ne samo zvezdnih kopic. Obstajajo tudi temni oblaki. Kombinacija teh dveh elementov ustvarja neverjetno podobo nočnega pojava.

Odkritje Williama Herschela

Preučevanje Rimske ceste se je nadaljevalo v 18. stoletju. V tem obdobju je bil njegov najbolj aktiven raziskovalec William Herschel. Slavni skladatelj in glasbenik se je ukvarjal s proizvodnjo teleskopov in študiral znanost o zvezdah. Najpomembnejše odkritje Herschela je bil Veliki načrt vesolja. Ta znanstvenik je opazoval planete skozi teleskop in jih štel na različnih delih neba. Študije so privedle do zaključka, da je Rimska cesta nekakšen zvezdni otok, v katerem se nahaja tudi naše Sonce. Herschel je celo narisal shematski načrt svojega odkritja. Na sliki je bil zvezdni sistem upodobljen kot mlinski kamen in je imel podolgovato nepravilno obliko. Sonce je bilo istočasno znotraj tega obroča, ki je obdajal naš svet. Tako so našo Galaksijo predstavljali vsi znanstveniki do začetka prejšnjega stoletja.

Šele v dvajsetih letih prejšnjega stoletja je luč sveta ugledalo delo Jacobusa Kapteina, v katerem je Rimska cesta najbolj podrobno opisana. Hkrati je avtor podal shemo zvezdnega otoka, ki je čim bolj podobna tisti, ki nam je znana v tem času. Danes vemo, da je Rimska cesta galaksija, ki vključuje sončni sistem, Zemljo in tiste posamezne zvezde, ki jih človek vidi s prostim očesom.

Kakšne oblike je Rimska cesta?

Edwin Hubble je pri preučevanju galaksij razvrstil v različne vrste eliptičnih in spiralnih. Spiralne galaksije so v obliki diska s spiralnimi rokavi v notranjosti. Ker ima Rimska cesta skupaj s spiralnimi galaksijami obliko diska, je logično domnevati, da gre verjetno za spiralno galaksijo.

V tridesetih letih 20. stoletja je R. J. Trumpler ugotovil, da so bile ocene velikosti Rimske ceste, ki so jih naredili Kapetin in drugi, napačne, ker so meritve temeljile na opazovanjih z uporabo sevalnih valov v vidnem območju spektra. Trumpler je prišel do zaključka, da ogromna količina prahu v ravnini Rimske ceste absorbira vidno svetlobo. Zato se zdijo oddaljene zvezde in njihove kopice bolj srhljive, kot so v resnici. Zaradi tega so morali astronomi najti način, da bi lahko videli skozi prah, da bi natančno slikali zvezde in zvezdne kopice v Mlečni cesti.

V petdesetih letih prejšnjega stoletja so izumili prve radijske teleskope. Astronomi so odkrili, da atomi vodika oddajajo sevanje v radijskih valovih in da lahko takšni radijski valovi prodrejo skozi prah v Rimski cesti. Tako je postalo mogoče videti spiralne rokave te galaksije. Za to smo uporabili označevanje zvezd po analogiji z oznakami pri merjenju razdalj. Astronomi so spoznali, da lahko zvezde O in B služijo za dosego tega cilja.

Takšne zvezde imajo več značilnosti:

svetlost– so zelo vidni in jih pogosto najdemo v majhnih skupinah ali združenjih;
toplo– oddajajo valove različnih dolžin (vidni, infrardeči, radijski valovi);
kratka življenjska dobaŽivijo približno 100 milijonov let. Glede na hitrost, s katero se zvezde vrtijo v središču galaksije, se ne premaknejo daleč od svojega rojstnega kraja.

Astronomi lahko uporabljajo radijske teleskope za natančno ujemanje položajev zvezd O in B ter na podlagi Dopplerjevih premikov v radijskem spektru določijo njihovo hitrost. Po izvedbi takšnih operacij na številnih zvezdah je znanstvenikom uspelo izdelati kombinirane radijske in optične karte spiralnih rokavov Rimske ceste. Vsak krak je poimenovan po ozvezdju, ki obstaja v njem.

Astronomi menijo, da gibanje snovi okoli središča galaksije ustvarja valove gostote (območja visoke in nizke gostote), tako kot jih vidite, ko z električnim mešalnikom mešamo testo za torte. Ti valovi gostote naj bi povzročili spiralni značaj galaksije.

Tako lahko z opazovanjem neba v valovih različnih valovnih dolžin (radijskih, infrardečih, vidnih, ultravijoličnih, rentgenskih) z različnimi zemeljskimi in vesoljskimi teleskopi dobimo različne slike Rimske ceste.

Dopplerjev učinek. Tako kot visok zvok sirene gasilskega vozila postane tišji, ko se vozilo oddaljuje, gibanje zvezd vpliva na valovne dolžine svetlobe, ki od njih doseže Zemljo. Ta pojav imenujemo Dopplerjev učinek. Ta učinek lahko izmerimo tako, da izmerimo črte v spektru zvezde in jih primerjamo s spektrom standardne svetilke. Stopnja Dopplerjevega premika kaže, kako hitro se zvezda giblje glede na nas. Poleg tega nam lahko smer Dopplerjevega premika pokaže smer, v katero se zvezda giblje. Če se zvezdin spekter premakne proti modremu koncu, se zvezda premika proti nam; če v smeri rdeče, se odmakne.

Struktura Mlečne ceste

Če natančno preučimo strukturo Mlečne ceste, bomo videli naslednje:

galaktični disk. Tu je skoncentrirana večina zvezd Mlečne ceste.

Sam disk je razdeljen na naslednje dele:

Jedro je središče diska;
Loki - območja okoli jedra, vključno neposredno z območji nad in pod ravnino diska.
Spiralni kraki so območja, ki štrlijo navzven iz središča. Naš sončni sistem se nahaja v enem od spiralnih krakov Rimske ceste.

kroglaste kopice. Nekaj sto jih je raztresenih nad in pod ravnino diska.
Halo. To je veliko, temno območje, ki obdaja celotno galaksijo. Halo je sestavljen iz visokotemperaturnega plina in verjetno temne snovi.

radij halo znatno več velikosti disk in po nekaterih virih doseže več sto tisoč svetlobnih let. Središče simetrije haloja Rimske ceste sovpada s središčem galaktičnega diska. Halo je sestavljen predvsem iz zelo starih, temnih zvezd. Starost sferične komponente galaksije presega 12 milijard let. Osrednji, najgostejši del haloja znotraj nekaj tisoč svetlobnih let od središča galaksije se imenuje izboklina(prevedeno iz angleščine "zgostitev"). Halo se kot celota vrti zelo počasi.

V primerjavi s halo disk vrti veliko hitreje. Videti je kot dve plošči, zavihani na robovih. Premer diska galaksije je približno 30 kpc (100.000 svetlobnih let). Debelina je približno 1000 svetlobnih let. Hitrost vrtenja ni enaka razne razdalje iz centra. Hitro narašča od nič v središču do 200-240 km/s na razdalji 2 tisoč svetlobnih let od njega. Masa diska je 150 milijard krat večja od mase Sonca (1,99*1030 kg). Mlade zvezde in zvezdne kopice so skoncentrirane v disku. Med njimi je veliko svetlih in vročih zvezd. Plin v disku galaksije je neenakomerno porazdeljen in tvori velikanske oblake. Glavni kemični element v naši galaksiji je vodik. Približno 1/4 ga sestavlja helij.

Eno najzanimivejših območij Galaksije je njeno središče oz jedro ki se nahaja v smeri ozvezdja Strelca. Vidno sevanje osrednjih območij Galaksije je pred nami popolnoma skrito z močnimi plastmi absorbirajoče snovi. Zato so ga začeli preučevati šele po izdelavi sprejemnikov za infrardeče in radijsko sevanje, ki se absorbira v manjši meri. Za osrednja področja galaksije je značilna močna koncentracija zvezd: v vsakem kubičnem parseku jih je več tisoč. Bližje središču so opažena območja ioniziranega vodika in številni viri infrardečega sevanja, kar kaže na nastajanje zvezd tam. V samem središču Galaksije se domneva obstoj masivnega kompaktnega objekta - črne luknje z maso približno milijon sončnih mas.

Ena najbolj opaznih formacij je spiralne veje (oz rokavi). Dali so ime tej vrsti objektov - spiralne galaksije. Vzdolž krakov so zgoščene predvsem najmlajše zvezde, številne odprte zvezdne kopice, pa tudi verige gostih oblakov medzvezdnega plina, v katerih se zvezde še naprej oblikujejo. V nasprotju s halojem, kjer so kakršne koli manifestacije zvezdne aktivnosti izjemno redke, se v vejah nadaljuje nevihtno življenje, povezano z nenehnim prehodom snovi iz medzvezdnega prostora v zvezde in nazaj. Spiralni rokavi Rimske ceste so v veliki meri skriti pred nami, ker absorbirajo snov. Njihova podrobna študija se je začela po pojavu radijskih teleskopov. Z opazovanjem radijskega sevanja medzvezdnih vodikovih atomov, ki so koncentrirani vzdolž dolgih spiral, so omogočili proučevanje strukture Galaksije. Po sodobnih konceptih so spiralni kraki povezani s kompresijskimi valovi, ki se širijo po disku galaksije. Pri prehodu skozi kompresijska območja se snov diska zgosti in nastajanje zvezd iz plina postane intenzivnejše. Razlogi za pojav tako nenavadne valovne strukture v diskih spiralnih galaksij niso povsem jasni. Mnogi astrofiziki se ukvarjajo s tem problemom.

Mesto sonca v galaksiji

V bližini Sonca je mogoče zaslediti odseke dveh spiralnih vej, ki sta od nas oddaljeni okoli 3 tisoč svetlobnih let. Glede na ozvezdja, kjer se ta območja nahajajo, se imenujejo krak Strelca in rokav Perzeja. Sonce je skoraj na sredini med temi spiralnimi rokavi. Res je, relativno blizu (po galaktičnih standardih) od nas, v ozvezdju Oriona, obstaja še ena, ne tako izrazita veja, ki velja za odcep ene od glavnih spiralnih krakov Galaksije.

Razdalja od Sonca do središča galaksije je 23-28 tisoč svetlobnih let ali 7-9 tisoč parsekov. To nakazuje, da se Sonce nahaja bližje robu diska kot njegovemu središču.

Skupaj z vsemi bližnjimi zvezdami se Sonce vrti okoli središča galaksije s hitrostjo 220–240 km/s in naredi en obrat v približno 200 milijonih let. To pomeni, da je Zemlja ves čas svojega obstoja obletela središče Galaksije največ 30-krat.

Hitrost vrtenja Sonca okoli središča galaksije praktično sovpada s hitrostjo, s katero se kompresijski val, ki tvori spiralni krak, premika v danem območju. Takšna situacija je na splošno neobičajna za Galaksijo: spiralni kraki se vrtijo s konstantno kotno hitrostjo, kot napere kolesa, medtem ko je gibanje zvezd, kot smo videli, podrejeno popolnoma drugačnemu vzorcu. Zato skoraj celotna zvezdna populacija diska pride v spiralno vejo ali pa jo zapusti. Edino mesto, kjer se hitrosti zvezd in spiralnih krakov ujemajo, je tako imenovani korotacijski krog in na njem se nahaja Sonce!

Za Zemljo je ta okoliščina izjemno ugodna. Navsezadnje se v spiralnih vejah dogajajo siloviti procesi, ki ustvarjajo močno sevanje, uničujoče za vsa živa bitja. In nobena atmosfera ga ni mogla zaščititi pred tem. Toda naš planet obstaja na razmeroma mirnem mestu v Galaksiji in ni bil deležen vpliva teh kozmičnih kataklizm že stotine milijonov in milijard let. Morda je zato življenje lahko nastalo in preživelo na Zemlji.

Dolgo časa je položaj Sonca med zvezdami veljal za najbolj običajnega. Danes vemo, da ni tako: v nekem smislu je privilegiran. In to je treba upoštevati pri razpravi o možnosti obstoja življenja v drugih delih naše Galaksije.

Lokacija zvezd

Na nočnem nebu brez oblačka je Rimska cesta vidna od koder koli na našem planetu. Človeškemu očesu pa je dostopen le del Galaksije, ki je sistem zvezd, ki se nahaja znotraj Orionovega rokava. Kaj je Rimska cesta? Opredelitev v vesolju vseh njegovih delov postane najbolj razumljiva, če upoštevamo zvezdni zemljevid. V tem primeru postane jasno, da se Sonce, ki osvetljuje Zemljo, nahaja skoraj na disku. To je skoraj rob galaksije, kjer je oddaljenost od jedra 26-28 tisoč svetlobnih let. Ko se giblje s hitrostjo 240 kilometrov na uro, Luminary porabi 200 milijonov let za en obrat okoli jedra, tako da je ves čas svojega obstoja potoval po disku in zaokrožil jedro le tridesetkrat. Naš planet je v tako imenovanem korotacijskem krogu. To je mesto, kjer je hitrost vrtenja krakov in zvezd enaka. Ta krog je značilen povišana raven sevanje. Zato bi lahko življenje, kot verjamejo znanstveniki, nastalo le na tistem planetu, v bližini katerega je majhno število zvezd. Tak planet je naša Zemlja. Nahaja se na obrobju galaksije, na njenem najbolj mirnem mestu. Zato na našem planetu več milijard let ni bilo globalnih kataklizm, ki se pogosto dogajajo v vesolju.

Kako bo videti smrt Rimske ceste?

Kozmična zgodba o smrti naše galaksije se začne tukaj in zdaj. Lahko se na slepo ozremo okoli sebe in mislimo, da je Rimska cesta, Andromeda (naša starejša sestra) in kopica neznank – naših vesoljskih sosedov – to naš dom, a v resnici je veliko več. Čas je, da raziščemo, kaj je še okoli nas. pojdi

Trikotna galaksija. Z maso približno 5 % mase Rimske ceste je tretja največja galaksija v lokalni skupini. Ima spiralno strukturo, lastne satelite in je lahko satelit galaksije Andromeda.
Veliki Magellanov oblak. Ta galaksija predstavlja le 1 % mase Rimske ceste, vendar je četrta največja v naši lokalni skupini. Je zelo blizu naše Rimske ceste – manj kot 200.000 svetlobnih let stran – in je v fazi aktivnega nastajanja zvezd, saj plimske interakcije z našo galaksijo povzročajo sesedanje plina in ustvarjajo nove, vroče in velike zvezde v vesolju.
Mali Magellanov oblak, NGC 3190 in NGC 6822. Vse imajo maso od 0,1 % do 0,6 % Rimske ceste (in ni jasno, katera je večja) in vse tri so neodvisne galaksije. Vsaka vsebuje več kot milijardo sončnih mas snovi.
Eliptične galaksije M32 in M110. Morda so »samo« Andromedini sateliti, vendar ima vsak od njih več kot milijardo zvezd, mase pa lahko celo presežejo številke 5, 6 in 7.

Poleg tega obstaja vsaj 45 drugih znanih galaksij – manjših – ki sestavljajo našo lokalno skupino. Vsak od njih ima avreo temne snovi, ki ga obdaja; vsak od njih je gravitacijsko vezan na drugega, ki se nahaja na razdalji 3 milijonov svetlobnih let. Kljub njihovi velikosti, masi in velikosti nobena od njih ne bo ostala čez nekaj milijard let.

Torej glavno

S časom se galaksije gravitacijsko medsebojno delujejo. Ne samo, da se vlečeta skupaj zaradi gravitacijske privlačnosti, ampak tudi medsebojno vplivata na plimovanje. Običajno govorimo o plimi in oseki v kontekstu Lune, ki vleče Zemljine oceane in ustvarja plimovanje, in to deloma drži. Toda z vidika galaksije so plime in oseke manj opazen proces. Del majhne galaksije, ki je blizu velike, bo pritegnil z večjo gravitacijsko silo, del, ki je bolj oddaljen, pa bo imel manj privlačnosti. Zaradi tega se bo majhna galaksija pod vplivom gravitacije raztegnila in sčasoma razpadla.

Majhne galaksije, ki so del naše lokalne skupine, vključno z Magellanovimi oblaki in pritlikavimi eliptičnimi galaksijami, bodo na ta način raztrgane, njihov material pa bo vključen v velike galaksije, s katerimi se združijo. "Pa kaj," pravite. Navsezadnje to ni čisto smrt, ker bodo velike galaksije ostale žive. Toda tudi oni ne bodo obstajali večno v tej državi. Čez 4 milijarde let bo medsebojna gravitacijska sila Mlečne ceste in Andromede potegnila galaksiji v gravitacijski ples, ki bo privedel do velike združitve. Čeprav bo ta proces trajal milijarde let, bo spiralna struktura obeh galaksij uničena, kar bo povzročilo nastanek ene same, velikanske eliptične galaksije v jedru naše lokalne skupine: Mlečnikov.

Majhen odstotek zvezd bo med takšno združitvijo izvržen, vendar bo večina ostala nepoškodovana in prišlo bo do velikega izbruha nastajanja zvezd. Sčasoma bodo posrkane tudi preostale galaksije v naši lokalni skupini, tako da bo ena velika velikanska galaksija požrla ostale. Ta proces se bo odvijal v vseh povezanih skupinah in jatah galaksij po vsem vesolju, medtem ko bo temna energija posamezne skupine in jate potiskala drug od drugega. Toda tudi temu ne moremo reči smrt, saj bo galaksija ostala. In še nekaj časa bo. Toda galaksijo sestavljajo zvezde, prah in plin in vse se bo sčasoma končalo.

Po vsem vesolju bodo galaktične združitve potekale v desetinah milijard let. V istem času jih bo temna energija potegnila po vsem vesolju v stanje popolne samote in nedostopnosti. In čeprav zadnje galaksije zunaj naše lokalne skupine ne bodo izginile, dokler ne mine več sto milijard let, bodo zvezde v njih živele. Najdlje živeče zvezde, ki danes obstajajo, bodo še naprej kurile svoje gorivo več deset bilijonov let, nove zvezde pa se bodo pojavile iz plina, prahu in zvezdnih trupel, ki naseljujejo vsako galaksijo – čeprav jih bo vedno manj.

Ko bodo zadnje zvezde izgorele, bodo ostala samo njihova trupla - bele pritlikavke in nevtronske zvezde. Svetle bodo na stotine bilijonov ali celo kvadrilijonov let, preden bodo ugasnile. Ko se zgodi ta neizogibnost, nam ostanejo rjave pritlikavke (propadle zvezde), ki se po nesreči združijo, ponovno vžgejo jedrsko fuzijo in ustvarjajo zvezdno svetlobo več deset bilijonov let.

Kdaj bo čez desetine kvadrilijonov let v prihodnosti zadnja zvezda, bo v galaksiji še ostalo nekaj mase. Torej tega ne moremo imenovati "prava smrt".

Vse mase medsebojno gravitacijsko delujejo in gravitacijski objekti različnih mas med interakcijo kažejo čudne lastnosti:

Ponavljajoči se "približki" in bližnji prehodi povzročijo izmenjavo hitrosti in zagona med njima.
Objekti z majhno maso se izvržejo iz galaksije, objekti z večjo maso pa se potopijo v središče in izgubijo hitrost.
V dovolj dolgem času se bo večina mase izvrgla, le majhen del preostale mase pa bo trdno pritrjen.

V samem središču teh galaktičnih ostankov bo v vsaki galaksiji supermasivna črna luknja, preostali galaktični objekti pa bodo krožili okoli večje različice našega sončnega sistema. Seveda bo ta struktura zadnja in ker bo črna luknja čim večja, bo pojedla vse, kar bo dosegla. V središču Mlecomede bo objekt, ki bo več sto milijonov krat masivnejši od našega Sonca.

Toda ali bo tudi tega konec?

Zahvaljujoč pojavu Hawkingovega sevanja bodo tudi ti predmeti nekega dne razpadli. Trajalo bo približno 10 80 do 10 100 let, odvisno od tega, kako velika postane naša supermasivna črna luknja, ko raste, vendar se bliža konec. Po tem se bodo ostanki, ki se vrtijo okoli galaktičnega središča, odvezali in pustili le avreo temne snovi, ki lahko tudi naključno disociira, odvisno od lastnosti te snovi. Brez vsake materije ne bo nič, čemur smo nekoč rekli domača skupina, Mlečna cesta in druga draga imena.

mitologija

Armenski, arabski, vlaški, judovski, perzijski, turški, kirgiški

Po enem od armenskih mitov o Mlečni cesti naj bi bog Vahagn, prednik Armencev, v ostri zimi ukradel slamo predniku Asircev Baršamu in izginil v nebo. Ko je hodil s plenom po nebu, so mu na poti padale slamice; iz njih je na nebu nastala svetlobna sled (v armenščini »cesta tatu slame«). O mitu o raztreseni slami govorijo tudi arabska, judovska, perzijska, turška in kirgiška imena (Kirg. samanchynyn jolu- pot slamnika) tega pojava. Prebivalci Vlaške so verjeli, da je Venera to slamo ukradla svetemu Petru.

burjatščina

Po burjatski mitologiji dobre sile ustvarjajo svet, spreminjajo vesolje. Tako je Mlečna cesta nastala iz mleka, ki ga je Manzan Gurme potegnil iz njenih prsi in pljusknil po Abaju Geserju, ki jo je prevaral. Po drugi različici je Rimska cesta "šiv neba", zašit po tem, ko so iz njega padle zvezde; po njem, kot po mostu, hodijo tengri.

madžarski

Po madžarski legendi se bo Atila spustil po Rimski cesti, če bodo Székelyji v nevarnosti; zvezde predstavljajo iskre iz kopit. Mlečna cesta. zato se imenuje "cesta bojevnikov".

starogrški

Etimologija besede Galaksije (Γαλαξίας) in njegova povezava z mlekom (γάλα) razkrivata dva podobna starogrška mita. Ena od legend pripoveduje o materinem mleku, razlitem po nebu boginje Here, ki je dojila Herkula. Ko je Hera izvedela, da dojenček, ki ga je dojila, ni njen otrok, temveč nezakonski sin Zevsa in zemeljske ženske, ga je odrinila in razlito mleko je postalo Rimska cesta. Druga legenda pravi, da je razlito mleko mleko Ree, Kronosove žene, sam Zevs pa je bil otrok. Kronos je požrl svoje otroke, saj mu je bilo napovedano, da ga bo strmoglavil lastni sin. Rhea ima načrt, kako rešiti svojega šestega otroka, novorojenega Zeusa. Zavila je kamen v otroška oblačila in ga potisnila Kronosu. Kronos jo je prosil, naj še enkrat nahrani njenega sina, preden ga pogoltne. Mleko, ki se je iz Rheinih prsi razlilo po goli skali, so pozneje poimenovali Rimska cesta.

indijski

Stari Indijci so Mlečno cesto smatrali za mleko večerne rdeče krave, ki gre skozi nebo. V Rig Vedi se Rimska cesta imenuje Aryamanova prestolna cesta. Bhagavata Purana vsebuje različico, po kateri je Rimska cesta trebuh nebesnega delfina.

Inka

Glavni objekti opazovanja inkovske astronomije (kar se odraža v njihovi mitologiji) na nebu so bili temni odseki Mlečne ceste – nekakšne »konstelacije« v terminologiji andskih kultur: Lama, Lama Cub, Pastir, Kondor, Jerebica, krastača, kača, lisica; pa tudi zvezde: Južni križ, Plejade, Lira in mnoge druge.

Ketskaya

V ketskih mitih, podobno kot v selkupskih, je Mlečna cesta opisana kot cesta enega od treh mitoloških likov: Sina neba (Esya), ki je šel na lov. Zahodna stran nebo in tam zmrznil, junak Albe, ki je zasledoval zlo boginjo, ali prvi šaman Doha, ki se je povzpel po tej poti do Sonca.

kitajski, vietnamski, korejski, japonski

V mitologijah Sinosfere se Mlečna cesta imenuje in primerja z reko (v vietnamščini, kitajščini, korejščini in japonščini se je ohranilo ime »srebrna reka«. Kitajci so Mlečno cesto včasih imenovali tudi »Rumena cesta«). na barvo slame.

Staroselci Severne Amerike

Hidatsa in Eskimi imenujejo Rimsko cesto "pepel". Njihovi miti govorijo o deklici, ki je raztrosila pepel po nebu, da bi ljudje ponoči našli pot domov. Šajeni so verjeli, da je Rimska cesta umazanija in mulj, ki ju dvigne trebuh želve, ki lebdi na nebu. Eskimi iz Beringovega preliva – da so to sledi Kreatorja Krokarja, ki hodi po nebu. Cherokeeji so verjeli, da je Mlečna cesta nastala, ko je en lovec drugemu ukradel ženo zaradi ljubosumja, njen pes pa je začel jesti koruzno moko brez nadzora in jo raztresel po nebu (isti mit najdemo med populacijo Khoisan v Kalahariju). Drugi mit istih ljudi pravi, da je Rimska cesta sled psa, ki nekaj vleče po nebu. Ctunah je Mlečno cesto imenoval "pasji rep", črnonogec pa "volčja cesta". Wyandotov mit pravi, da je Rimska cesta kraj, kjer se združijo in plešejo duše mrtvih ljudi in psov.

maorski

V maorski mitologiji Rimska cesta velja za čoln Tama-rereti. Nos čolna je ozvezdje Orion in Škorpijon, sidro je Južni križ, Alfa Kentavra in Hadar sta vrv. Po legendi je Tama-rereti nekega dne plul v svojem kanuju in videl, da je že pozno in da je daleč od doma. Na nebu ni bilo zvezd in v strahu, da bi Tanif napadel, je Tama-rereti začel metati peneče kamenčke v nebo. Nebeškemu božanstvu Ranginuiju je bilo všeč, kar je počel, in postavil je čoln Tama-rereti na nebo, kamenčke pa spremenil v zvezde.

finski, litovski, estonski, erzyjski, kazaški

Finsko ime je Fin. Linnunrata- pomeni "Pot ptic"; litovsko ime ima podobno etimologijo. Estonski mit Mlečno ("ptičjo") cesto povezuje tudi s ptičjim letom.

Ime Erzya je "Kargon Ki" ("cesta žerjavov").

Kazahstansko ime je "Kus Zholy" ("Pot ptic").

Zanimiva dejstva o galaksiji Rimska cesta

Mlečna cesta se je začela oblikovati kot skupek gostih območij po velikem poku. Prve zvezde, ki so se pojavile, so bile v kroglastih kopicah, ki še vedno obstajajo. To so najstarejše zvezde v galaksiji;
Galaksija je povečala svoje parametre z absorbiranjem in zlivanjem z drugimi. Zdaj izbira zvezde iz pritlikave galaksije Strelca in Magellanovih oblakov;
Mlečna cesta se premika v vesolju s pospeškom 550 km / s glede na sevanje ozadja;
V galaktičnem središču se skriva supermasivna črna luknja Sagittarius A*. Po masi je 4,3-milijonkrat večji od sončnega;
Plin, prah in zvezde se vrtijo okoli središča s hitrostjo 220 km/s. To je stabilen indikator, ki nakazuje prisotnost lupine temne snovi;
Čez 5 milijard let se pričakuje trk z galaksijo Andromeda.

Naš sončni sistem, vse zvezde, ki so vidne na nočnem nebu, in mnoge druge sestavljajo sistem - Galaxy. V vesolju je na milijone takih sistemov (galaksij). Naša galaksija ali galaksija Rimska cesta je spiralna galaksija s palico svetlih zvezd.

Kaj to pomeni? Vrstica svetlih zvezd izhaja iz središča galaksije in prečka galaksijo na sredini. Pri takih galaksijah se spiralni kraki začnejo na koncih prečk, medtem ko pri običajnih spiralnih galaksijah izhajajo neposredno iz jedra. Oglejte si sliko "Računalniški model galaksije Rimska cesta".

Če se sprašujete, zakaj je naša galaksija dobila ime "Mlečna cesta", potem prisluhnite starogrški legendi.
Zevs, bog neba, groma in strele, ki vlada vsemu svetu, se je odločil, da bo svojega sina Herkula, ki ga je rodila smrtnica, naredil nesmrtnega. Da bi to naredil, je otroka položil na svojo spečo ženo Hero, da bi Herkul pil božansko mleko. Hera, ko se je zbudila, je videla, da ne hrani lastnega otroka, in ga odrinila stran od sebe. Curek mleka, ki je pljusknil iz prsi boginje, se je spremenil v Rimsko cesto.
Seveda je to le legenda, toda Mlečna cesta je na nebu vidna kot meglen pas svetlobe, ki se razteza čez nebo - umetniška podoba, ki so jo ustvarili starodavni ljudje, je povsem upravičena.
Ko govorimo o naši Galaksiji, to besedo pišemo z veliko začetnico. Kdaj pogovarjamo se o drugih galaksijah - pišemo z veliko začetnico.

Struktura naše galaksije

Premer galaksije je približno 100.000 svetlobnih let (enota za dolžino je enaka razdalji, ki jo prepotuje svetloba v enem letu, svetlobno leto je 9.460.730.472.580.800 metrov).
Galaksija vsebuje med 200 in 400 milijardami zvezd. Znanstveniki verjamejo, da večina mase galaksije ni v zvezdah in medzvezdnem plinu, temveč v nesvetleči halo iz temne snovi. Halo- to je nevidna komponenta galaksije, ki ima sferično obliko in sega čez njen vidni del. Večino galaksije sestavljajo redek vroč plin, zvezde in temna snov. Temna snov je oblika snovi, ki ne oddaja elektromagnetnega sevanja in z njim ne interagira. Ta lastnost te oblike snovi onemogoča neposredno opazovanje.
V srednjem delu Galaksije je izboklina, imenovana izboklina. Če bi našo Galaksijo lahko pogledali s strani, bi v njenem središču videli to odebelitev, podobno dvema rumenjakoma v ponvi, če ju sestavite skupaj s spodnjima dnoma - poglejte sliko.

V osrednjem delu Galaksije je velika koncentracija zvezd. Galaktični stolpec naj bi bil dolg okoli 27.000 svetlobnih let. Ta most poteka skozi središče Galaksije pod kotom ~ 44º glede na črto med našim Soncem in središčem Galaksije. Sestavljen je pretežno iz rdečih zvezd, ki veljajo za zelo stare. Skakalec je obdan z obročem. Ta obroč vsebuje večino molekularnega vodika v Galaksiji in je aktivno območje nastajanja zvezd v naši Galaksiji. Če opazujemo iz galaksije Andromeda, bi bila galaktična prečka Rimske ceste njen svetel del.
Vse spiralne galaksije, vključno z našo, imajo v ravnini diska spiralne krake: dva kraka, ki se začneta v prečki v notranjem delu Galaksije, v notranjem delu pa je še nekaj krakov. Nato ti kraki preidejo v strukturo štirih krakov, ki jo opazimo v liniji nevtralnega vodika v zunanjih delih Galaksije.

Odkritje galaksije

Sprva je bilo odkrito teoretično: astronomi so že izvedeli, da se Luna vrti okoli Zemlje, sateliti velikanskih planetov tvorijo sisteme. Zemlja in drugi planeti krožijo okoli sonca. Potem se je pojavilo naravno vprašanje: ali je tudi Sonce vključeno v sistem še večje velikosti? Prva sistematična študija tega vprašanja je bila izvedena v 18. stoletju. angleški astronom William Herschel. V skladu s svojimi opazovanji je uganil, da vse zvezde, ki jih opazujemo, tvorijo velikanski zvezdni sistem, ki je sploščen proti galaktičnemu ekvatorju. Dolgo časa je veljalo, da so vsi predmeti v vesolju deli naše galaksije, čeprav je celo Kant predlagal, da bi nekatere meglice lahko bile druge galaksije, kot je Rimska cesta. Ta Kantova hipoteza je bila dokončno dokazana šele v dvajsetih letih prejšnjega stoletja, ko je Edwin Hubble izmeril razdaljo do nekaterih spiralnih meglic in pokazal, da zaradi svoje oddaljenosti ne morejo biti del galaksije.

Kje v galaksiji smo?

Naš sončni sistem se nahaja bližje robu galaktičnega diska. Skupaj z drugimi zvezdami se Sonce vrti okoli središča galaksije s hitrostjo 220-240 km / s in naredi en obrat v približno 200 milijonih let. Tako je Zemlja za ves čas svojega obstoja obletela središče galaksije največ 30-krat.
Spiralni kraki galaksije se vrtijo s konstantno kotno hitrostjo, kot napere v kolesih, gibanje zvezd pa poteka po drugačnem vzorcu, tako da skoraj vse zvezde diska padejo v spiralne krake ali izpadejo iz njih. Edino mesto, kjer se hitrosti zvezd in spiralnih krakov ujemajo, je tako imenovani korotacijski krog in na njem se nahaja Sonce.
Za nas, zemljane, je to zelo pomembno, saj se v spiralnih rokavih odvijajo siloviti procesi, ki tvorijo močno sevanje, ki je uničujoče za vse živo. Nobeno ozračje ga ni moglo zaščititi. Toda naš planet obstaja na razmeroma mirnem mestu v Galaksiji in ga te kozmične kataklizme niso prizadele. Zato se je na Zemlji lahko rodilo in obstalo življenje – Stvarnik si je za našo zibelko Zemlje izbral miren kraj.
Naša galaksija je noter Lokalna skupina galaksij- gravitacijsko vezana skupina galaksij, vključno z galaksijo Mlečna cesta, galaksijo Andromeda (M31) in galaksijo Trikotnik (M33), to skupino lahko vidite na sliki.

Da snov v vesolju ni razpršena, temveč zgoščena v velikanskih zvezdnih kopicah, so znanstveniki domnevali že v 18. stoletju (I. Kant, W. Herschel), dokončno pa so se o tem prepričali šele v začetku 20. stoletja.

Zvezdni sistemi, povezani z gravitacijo, se imenujejo galaksije.

Naše Sonce je del galaksije Rimska cesta (sicer našo galaksijo označujemo z veliko začetnico – Galaksija). Debelina naše galaksije ni večja od 1% njenega premera, torej po obliki spominja na disk ali natančneje na dve plošči, zloženi z robovi. To komponento galaksije imenujemo zvezdna komponenta. disk. Disk ima premer 30 kiloparsecov (100.000 svetlobnih let), debel je 1000 svetlobnih let in ima 150 milijard krat večjo maso od Sonca. Vzdolž diska poteka temen pas, ki je plast neprozorne snovi – medzvezdnega prahu in plina.

Zvezdni disk galaksije in trak na sredini diska
(stranski pogled)

Disk galaksije nima jasno definirane meje – tako kot ni jasne zgornje meje za Zemljino atmosfero. Vendar pa je v ravnini tega diska gostota zvezd veliko večja kot zunaj njega.

Galaktični disk se vrti okoli svojega središča. Rotacija Galaksije se pojavi v smeri urinega kazalca, če Galaksijo gledate z njenega severnega pola, ki se nahaja v ozvezdju Coma Veronica. Disk galaksije ima spiralno strukturo, ki je dala ime tej vrsti zvezdnih kopic - spiralne galaksije. Spirale so valovi, ki se širijo v smeri vrtenja diska galaksije s konstantno kotno hitrostjo. Zvezde znotraj diska se gibljejo po krožnih poteh okoli središča galaksije s konstantno linearno hitrostjo. Zato kotna hitrost rotacija je odvisna od razdalje do središča in se zmanjšuje z oddaljenostjo od njega. Hitrost Sonca, ki se nahaja na obrobju Galaksije, je 220-250 km/s.

V središču diska galaksije je odebelitev - jedro s premerom 1300 parsecov. Nahaja se v ozvezdju Strelca. V jedru je zelo velika koncentracija zvezd: zvezdna gostota je tukaj milijonkrat večja kot v bližini Sonca. Toda kljub dejstvu, da je v jedru skoncentrirano toliko zvezd, tega dolgo časa ni bilo mogoče opazovati, ker so v bližini simetrične ravnine galaksije ogromni temni oblaki prahu, ki absorbirajo svetlobo zvezd. Pred nami zapirajo jedro galaksije. Zato ga je postalo mogoče preučevati šele po izdelavi sprejemnikov za infrardeče in radijsko sevanje, ki se absorbirajo v manjši meri. Mimogrede, preučevanje lastne Galaksije je za nas težko tudi zato, ker smo v njej - lažje je preučevati kateri koli predmet od zunaj. Poleg tega je Sonce v ravnini zvezdnega diska: gostota medzvezdne snovi je tu velika in otežuje opazovanje zaradi absorpcije svetlobe.

Takole izgleda naša galaksija s strani

Poleg ogromnega števila zvezd v osrednjem delu galaksije obstaja krožni plinasti disk s polmerom več kot 1000 svetlobnih let, ki je sestavljen predvsem iz molekularnega vodika. V samem središču Galaksije domnevajo, da obstaja črna luknja z maso približno milijon sončnih mas.

Druga komponenta Galaksije, ki jo pravzaprav določa zunanje mere, ima sferično obliko. Se imenuje halo. Polmer haloja je veliko večji od velikosti diska - doseže nekaj sto tisoč svetlobnih let. Središče simetrije haloja Rimske ceste sovpada s središčem galaktičnega diska.

Halo se, tako kot disk, vrti okoli središča galaksije, vendar z veliko manjšo hitrostjo, saj se zvezde v halu premikajo precej naključno.

Osrednji del haloja - znotraj nekaj tisoč svetlobnih let od središča galaksije - je najgostejši, imenujemo ga izboklina(iz angleške besede izboklina pomen "zgostitev", "napenjanje").

Zgradba naše galaksije (stranski pogled)

Poleg posameznih zvezd so v Galaksiji zvezdne kopice. Razdeljeni so na odprte grozde, kroglaste kopice in zvezdniške asociacije.

odprte zvezdne kopice pojavijo v bližini galaktične ravnine, kjer so skoncentrirani kopičenje prahu in medzvezdnega plina. Zdaj je znanih več kot 1200 odprtih kopic, od katerih jih je podrobno raziskanih 500. Najbolj znane med njimi so Plejade in Hijade v ozvezdju Bika. Skupno število odprtih kopic v galaksiji je lahko celo sto tisoč, vsaka pa vsebuje od nekaj sto do več tisoč zvezd. Njihova masa je majhna, zato jih gravitacijsko polje ne more dolgo zadržati v majhnem prostoru, zato v milijardah let odprte kopice razpadejo.

Plejade odprta zvezdna kopica

kroglaste zvezdne kopice močno izstopajo na zvezdnem ozadju zaradi velikega števila zvezd v njih in jasne sferične oblike. Kroglaste kopice imajo premer od 20 do 100 parsecov. Na zori evolucije Galaksije je po njej tavalo na tisoče kroglastih kopic. Veliko jih je bilo uničenih zaradi trkov med seboj ali z galaktičnim središčem. Danes je v naši Galaksiji okoli 200 kroglastih kopic, ki se nahajajo v sferičnem haloju. To so najstarejše formacije v naši galaksiji - njihova starost je od 10 do 12 milijard let. Starost zvezd, ki sestavljajo kroglaste kopice, je zelo trdna: minile so dolga pot evolucije in postale nevtronske zvezde ali bele pritlikavke. Zvezde v kroglastih kopicah se gibljejo po svojih orbitah okoli središča kopice, sama kopica pa se giblje po orbiti okoli središča Galaksije.

Kroglasta kopica Messier 80,
nahaja se na sredini med α Škorpijona (Antares) in β Škorpijona (Akraba)
v delu Rimske ceste, bogatem z meglicami

Tretja vrsta grozdov - zvezdniške asociacije. To so skupine mladih zvezdnikov, tako imenovane OB asociacije. Imajo dolžino od 15 do 300 parsecov in vsebujejo od nekaj deset do nekaj sto mladih zvezd - vroče modre velikane in supergigante. Ker velikani zgodnjih spektralnih tipov hitro preidejo pot evolucije, so vse zvezde nastale hkrati in imajo majhno starost. Obstajajo tudi T-zveze, ki vsebujejo spremenljive zvezde, ki so na najzgodnejših stopnjah zvezdne evolucije.

Zvezdna asociacija LH 72 v Velikem Magellanovem oblaku.
Fotografija je bila posneta s širokokotno kamero teleskopa Hubble.
Foto: ESA/Hubble, NASA in D. A. Gouliermis

Vzdolž krakov zvezdnega diska so skoncentrirane najmlajše zvezde (stare nekaj deset milijonov let), odprte zvezdne kopice in asociacije ter gosti oblaki medzvezdnega plina, v katerih se zvezde še naprej oblikujejo. Eksplozije supernove pogosteje opazimo v spiralnih rokavih. Starejše zvezde v spiralni galaksiji, kot je naše Sonce, se nahajajo v rokavih in med njimi, kar ustvarja dokaj enakomerno porazdelitev zvezd po disku. V nasprotju s halojem, kjer so manifestacije zvezdne aktivnosti izjemno redke, se v vejah nadaljuje nevihtno življenje, povezano z nenehnim prehodom snovi iz medzvezdnega prostora v zvezde in nazaj. Aktivno nastajanje zvezd v spiralnih rokavih je povezano z večjo gostoto snovi v njih. Zaradi tega se poveča povprečni pritisk na plinske oblake v medzvezdnem prostoru. Ko plinski oblak vstopi v gostejši del spiralnega rokava, povečanje tlaka povzroči, da se oblak razcepi na manjše kepe snovi, ki se lahko kondenzirajo v zvezde. Kot rezultat tega procesa se zvezde rodijo znotraj spiralnih krakov. Tako so rokavi tako rekoč ogromen kozmični inkubator, v katerem se mlade zvezde nahajajo blizu sprednje meje krakov. Zvezde galaktičnega diska se imenujejo populacije tipa I.

Halo je sestavljen predvsem iz zelo starih, temnih majhnih zvezd, ki so nastale v zgodnjih fazah evolucije galaksije - njihova starost je približno 12 milijard let. Nahajajo se tako posamično kot v obliki kroglastih kopic, vključno z več kot milijonom zvezd. Zvezde sferične komponente so koncentrirane proti središču Galaksije, gostota snovi haloja pa se z oddaljenostjo od njega hitro zmanjšuje. Halo zvezde imenujemo populacije tipa II.

Prostor med zvezdami je napolnjen z redko snovjo, sevanjem in magnetnim poljem. Disk je še posebej bogat z medzvezdnim prahom s temperaturo 15–25 K, ki je nastal kot posledica življenjske aktivnosti zvezd. Povprečni polmer prašnih delcev je delček mikrometra. Trenutno se domneva, da so zrnca prahu sestavljena iz mešanice delcev železa in silikata, prekrita z lupinami organskih molekul in ledu. Skupna masa prahu je le 0,03% celotne mase Galaksije, vendar je njegova skupna svetilnost 30% svetlosti zvezd in popolnoma določa sevanje Galaksije v infrardečem območju.

Analiza gibanja teles v Galaksiji je pokazala, da mora biti njena masa za red velikosti večja od tiste, ki jo določimo iz vidnih objektov. To pomeni, da poleg haloja, izbokline in diska z zvezdami in plinom v njih obstajajo ogromne količine nevidne snovi, ki se kaže le v gravitacijski interakciji, ne fiksira pa je nobena naprava. Imenovali so jo temna snov. Disk in halo Galaksije sta potopljena v korono temne snovi, katere dimenzije in masa so 10-krat večje od dimenzij diska in mase vidne snovi Galaksije. Temna masa ne obstaja le v naši galaksiji, ampak tudi v medgalaktičnem prostoru. Narava skrite mase v vesolju je še vedno nejasna - še vedno ne vemo, iz česa je sestavljena.

Planet Zemlja, sončni sistem, milijarde drugih zvezd in nebesnih teles - vse to je naša galaksija Rimska cesta - ogromna medgalaktična tvorba, kjer se vse podreja zakonom gravitacije. Podatki o tem, kakšna je prava velikost galaksije, so le približni. In najbolj zanimivo je, da je takih tvorb, velikih ali manjših, v vesolju na stotine, morda celo na tisoče.

Galaksija Rimska cesta in njena okolica

Vsa nebesna telesa, vključno s planeti Rimske ceste, sateliti, asteroidi, kometi in zvezdami, so nenehno v gibanju. Rojen v kozmičnem vrtincu veliki pok, vsi ti objekti so na poti svojega razvoja. Nekateri so starejši, drugi pa očitno mlajši.

Gravitacijska tvorba se vrti okoli središča, medtem ko se posamezni deli galaksije vrtijo z njo drugačna hitrost. Če je v središču hitrost vrtenja galaktičnega diska precej zmerna, potem na obrobju ta parameter doseže vrednosti 200-250 km / s. V enem od teh območij, bližje središču galaktičnega diska, se nahaja Sonce. Razdalja od njega do središča galaksije je 25-28 tisoč svetlobnih let. Popolna revolucija okoli osrednje osi gravitacijske tvorbe Sonca in sončnega sistema traja 225-250 milijonov let. V skladu s tem je sončni sistem v celotni zgodovini svojega obstoja letel okoli središča le 30-krat.

Mesto galaksije v vesolju

Opozoriti je treba na eno pomembno lastnost. Položaj Sonca in s tem planeta Zemlja je zelo primeren. V galaktičnem disku nenehno poteka proces zbijanja. Ta mehanizem je posledica neskladja med hitrostjo vrtenja spiralnih vej in gibanjem zvezd, ki se gibljejo znotraj galaktičnega diska po svojih lastnih zakonih. Med zbijanjem se pojavijo siloviti procesi, ki jih spremlja močno ultravijolično sevanje. Sonce in Zemlja sta udobno nameščena v krožnem krogu, kjer ni tako silovitega delovanja: med dvema spiralnima vejama na meji rokavov Mlečne ceste - Strelca in Perzeja. To tudi pojasnjuje mir, v katerem smo bili tako dolgo. Več kot 4,5 milijarde let nas niso prizadele kozmične kataklizme.

Zgradba galaksije Rimska cesta

Galaktični disk po svoji sestavi ni enoten. Tako kot drugi spiralni gravitacijski sistemi ima Rimska cesta tri ločene regije:

jedro, ki ga tvori gosta zvezdna kopica, ki šteje milijardo zvezd različnih starosti;
sam galaktični disk, sestavljen iz kopic zvezd, zvezdnega plina in prahu;
korona, sferični halo - območje, v katerem se nahajajo kroglaste kopice, pritlikave galaksije, posamezne skupine zvezd, kozmični prah in plin.

V bližini ravnine galaktičnega diska so mlade zvezde, zbrane v kopicah. Gostota zvezdnih kopic v središču diska je večja. V bližini središča je gostota 10.000 zvezd na kubični parsek. Na območju, kjer se nahaja sončni sistem, je gostota zvezd že 1-2 svetila na 16 kubičnih parsekov. Starost teh nebesnih teles praviloma ni večja od nekaj milijard let.

Medzvezdni plin je prav tako koncentriran okoli ravnine diska, pod vplivom centrifugalnih sil. Kljub stalni hitrosti vrtenja spiralnih krakov je medzvezdni plin neenakomerno porazdeljen in tvori velike in majhne cone oblakov in meglic. Vendar pa je glavni galaktični gradbeni material je temna snov. Njegova masa prevladuje nad skupno maso vseh nebesnih teles, ki sestavljajo galaksijo Rimska cesta.

Če je struktura galaksije na diagramu precej jasna in pregledna, potem je v resnici skoraj nemogoče upoštevati osrednje regije galaktičnega diska. Oblaki plina in prahu ter kopičenja zvezdnega plina pred našimi pogledi skrivajo svetlobo iz središča Rimske ceste, v kateri živi prava vesoljska pošast – supermasivna črna luknja. Masa tega supergiganta je približno 4,3 milijona M☉. Poleg supergiganta je manjša črna luknja. To mračno družbo dopolnjuje na stotine pritlikavih črnih lukenj. Črne luknje Mlečne ceste niso le požiralci zvezdne snovi, ampak služijo tudi kot porodnišnica, ki v vesolje meče ogromne kepe protonov, nevtronov in elektronov. Iz njih nastane atomski vodik - glavno gorivo zvezdnega plemena.

Skakalec - palica se nahaja v območju jedra galaksije. Njegova dolžina je 27 tisoč svetlobnih let. Tu kraljujejo stare zvezde, rdeči velikani, katerih zvezdna snov hrani črne luknje. V tem območju je koncentriran glavni del molekularnega vodika, ki je glavni gradbeni material procesa nastajanja zvezd.

Geometrično je zgradba galaksije videti precej preprosta. Vsak spiralni krak, v Mlečni cesti so štirje, izvira iz plinskega obroča. Rokava se razhajata pod kotom 20⁰. Na zunanjih mejah galaktičnega diska je glavni element atomski vodik, ki se širi od središča galaksije proti obrobju. Debelina vodikove plasti na obrobju Mlečne ceste je veliko večja kot v središču, medtem ko je njena gostota izjemno nizka. Redčenje vodikove plasti je omogočeno zaradi vpliva pritlikavih galaksij, ki naši galaksiji neločljivo sledijo že več deset milijard let.

Teoretični modeli naše galaksije

Celo starodavni astronomi so poskušali dokazati, da je vidni pas na nebu del ogromnega zvezdnega diska, ki se vrti okoli svojega središča. To izjavo so olajšali tekoči matematični izračuni. Predstavo o naši galaksiji je bilo mogoče dobiti šele tisoče let kasneje, ko so znanosti priskočile na pomoč instrumentalne metode raziskovanja vesolja. Preboj v preučevanju narave Mlečne ceste je bilo delo Angleža Williama Herschela. Leta 1700 mu je uspelo eksperimentalno dokazati, da ima naša galaksija obliko diska.

Že v našem času so raziskave ubrale drugačno smer. Znanstveniki so se oprli na primerjavo gibanja zvezd, med katerimi je bila različna razdalja. Jacob Kaptein je z metodo paralakse lahko približno določil premer galaksije, ki je po njegovih izračunih 60-70 tisoč svetlobnih let. V skladu s tem je bilo določeno mesto Sonca. Izkazalo se je, da se nahaja relativno daleč od divjega središča galaksije in na dostojni razdalji od obrobja Rimske ceste.

Temeljna teorija obstoja galaksij je teorija ameriškega astrofizika Edwina Hubbla. Ima idejo o razvrščanju vseh gravitacijskih formacij, ki jih deli na eliptične galaksije in spiralne formacije. Zadnje, spiralne galaksije, predstavljajo najobsežnejšo skupino, ki vključuje tvorbe različnih velikosti. Največja med nedavno odkritimi spiralnimi galaksijami je NGC 6872, katere premer presega 552 tisoč svetlobnih let.

Pričakovana prihodnost in napovedi

Galaksija Rimska cesta je videti kot kompaktna in urejena gravitacijska tvorba. Za razliko od naših sosedov je naš medgalaktični dom precej miren. Črne luknje sistematično vplivajo na galaktični disk in ga zmanjšujejo. Ta proces poteka že več deset milijard let in kako dolgo bo trajal, ni znano. Edina grožnja, ki visi nad našo galaksijo, prihaja od njene najbližje sosede. Galaksija Andromeda se nam hitro približuje. Znanstveniki domnevajo, da se lahko trk dveh gravitacijskih sistemov zgodi čez 4,5 milijarde let.

Takšno srečanje-združitev bo pomenilo konec sveta, v katerem smo živeli. Mlečno cesto, ki je manjša, bo pogoltnila večja tvorba. Namesto dveh velikih spiralnih formacij se bo v vesolju pojavila nova eliptična galaksija. Do takrat se bo naša galaksija lahko spopadla s svojimi sateliti. Dve pritlikavi galaksiji - Veliki in Mali Magellanov oblak - bo čez 4 milijarde let pogoltnila Rimska cesta.

Če imate kakršna koli vprašanja - jih pustite v komentarjih pod člankom. Nanje bomo z veseljem odgovorili mi ali naši obiskovalci.