Calea Lactee este galaxia noastră natală, o familie de 100 de miliarde de stele. Lumina lor formează o dâră palidă pe cerul nopții; diferitele sale părți sunt vizibile oriunde pe Pământ. Galaxia noastră conține brațe spiralate, stele, gaz și praf. Este posibil ca în centrul ei să existe o gaură neagră uriașă. Discul Galaxy este înconjurat de un nor vast - un halou - de materie invizibilă.
Ce este mai exact Calea Lactee? Există 100 de miliarde de stele dispuse într-un disc subțire cu brațe spiralate. Din moment ce trăim în interiorul Galaxy, forma ei este greu de imaginat în mod direct. Când observăm Calea Lactee pe un taxi, ne uităm într-o direcție situată în planul discului.
Norii de eider și scâncete interferează cu modul de a vedea Calea Lactee. Sunt transparente pentru undele radio, iar radioastronomii au stabilit că Galaxia este o spirală mare, iar Soarele este situat la o distanță de 25.000 de ani lumină de centru. Diametrul părții principale a discului, format din stele, ajunge la 100.000 de ani de zăpadă, dar grosimea sa este mult mai mică. În partea în care se află Soarele, acesta nu depășește câteva sute de ani de zăpadă.
În centrul părții interioare a discului există o umflătură, o sferă de stele cu o grosime de aproximativ 3000 de ani lumină. În această regiune, stelele sunt împachetate mult mai dens decât în disc. Discul în spirală, împreună cu bombarea sa centrală, se află într-un halou vast, un nor de material care se extinde la 150.000 de ani lumină de centru.
În interiorul discului
Discul Galaxy seamănă clătită subțire. Are patru brațe spiralate - brațe care conțin gaz, praf și stele tinere. Soarele nostru este situat în Brațul Orion, o ramură care include Nebuloasa Orion și Nebuloasa Americii de Nord. Între Soare și umflatura centrală se află brațul Săgetător-Carinae, lung de aproximativ 75.000 de ani lumină.
Galaxia se rotește. Părțile interne se mișcă de-a lungul orbitelor lor mult mai repede decât cele externe. Aceeași imagine este observată în sistemul solar, unde Mercur orbitează Soarele în 88 de zile, iar Pluto în 243 de ani. Călătoria galactică a Soarelui nostru durează aproximativ 200 de milioane de ani. Vârsta Soarelui este de aproximativ 25 de ani galactici, deoarece a reușit să înconjoare Galaxia de 25 de ori.
Deoarece regiunile mai apropiate de centrul Galaxiei se rotesc pe orbitele lor mai repede, se pune întrebarea de ce brațele spiralate nu s-au înfășurat unul în jurul celuilalt de sute de ori în acest vârtej cosmic. Răspunsul este că ramurile spiralate sunt „valuri de densitate”, ambuteiaje pe o autostradă cosmică în care blocajele se formează întotdeauna în aceleași locuri, deși fiecare „mașină” (fiecare stea din Calea Lactee) merge în cele din urmă mai departe.
Când stelele și gazele, în mișcarea lor orbitală în jurul galaxiei, se apropie de brațul spiralat, se lovesc de materialul care se mișcă încet al brațului. În astfel de zone de interacțiune se pot naște stele noi. Odată ce gazul și praful se adună într-o formațiune densă, norii comprimați se prăbușesc sub influența gravitației și creează noi stele. Când se observă alte galaxii spirale, stele tinere și nebuloase luminoase pot fi văzute în brațele lor spiralate. Aceste brațe conțin grupuri deschise, familii întregi ale celor mai tinere stele.
Stele fugare
Majoritatea stelelor din vecinătatea Soarelui se mișcă pe orbite galactice cu viteze de 30 până la 50 km pe secundă, dar există și stele care călătoresc de peste două ori mai repede. Orbitele acestor stele rapide traversează discul galactic. Afară, în aureola galactică, stelele au viteze foarte mari.
Galaxia invizibilă
Cunoscând vitezele orbitale ale stelelor și ale gazului, astronomii calculează cantitatea de materie din interiorul galaxiei. Cu cât o stea se mișcă mai repede pe o orbită cu o rază dată, cu atât galaxia sa ar trebui să fie mai masivă. Masa Soarelui se găsește folosind exact aceeași metodă, folosind relația dintre viteza orbitală a planetei, raza orbitei sale și masa Soarelui.
Viteza Soarelui și distanța sa față de centrul galaxiei indică faptul că masa galaxiei conținută pe orbita Soarelui este de aproximativ 100 de miliarde de mase solare. Aceasta se potrivește aproximativ cu masa stelelor vizibile și a gazului.
Cu toate acestea, stelele situate în afara orbitei soarelui ne spun ceva foarte diferit. În loc să încetinească pe măsură ce se îndepărtează de centru (cum se întâmplă cu planetele și sistemul solar), vitezele stelelor rămân mai mult sau mai puțin constante. Acest lucru se poate întâmpla numai atunci când stelele sunt atrase de forțe gravitaționale mult mai puternice create de cantități gigantice de materie invizibilă. Ciorchinii din aureola galactică se mișcă ca și cum ar fi atrași de de 10 ori mai multă materie decât ceea ce vedem.
Calea Lactee are galaxii satelit, Norii Magellanic Mari și Mici. Orbita unuia dintre ele sugerează că masa conținută în halou este de 5 până la 10 ori mai mare decât masa pe care o observăm pe disc.
Materie invizibilă în aureola
Cea mai mare parte a materiei dintr-un halou galactic este invizibilă și, prin urmare, nu poate fi conținută în stelele obișnuite. Nu este nici un gaz, deoarece ar fi detectat de telescoape radio sau ultraviolete. Lumina din galaxiile îndepărtate trece prin aureola către noi, astfel încât masa suplimentară nu poate fi praf. Materia întunecată, ascunsă de noi, ar putea consta din niște particule atomice sau nucleare misterioase nedescoperite încă pe Pământ. Pe de altă parte, nenumărate „planete” reci sau găuri negre ar putea forma masa ascunsă. Oricum, nouă zecimi din galaxia Calea Lactee este acum invizibilă. În viitor vom vedea că această problemă a masei ascunse se extinde la alte galaxii, și chiar la întregul Univers.
Centru
Centrul galaxiei Calea Lactee se află în direcția constelației Săgetător. Centrul nu poate fi văzut cu telescoapele optice, deoarece este ascuns de grupuri extinse de nuli. Cu toate acestea, ele sunt transparente pentru undele radio și radiațiile infraroșii, care ne oferă informații despre centrul galaxiei.
În termen de 1000 de ani lumină de centru, stelele sunt foarte dens împachetate. Dacă ai fi pe orice planetă din această zonă aglomerată, ai vedea un milion de stele foarte strălucitoare pe cerul nopții, astfel încât întunericul să nu vină niciodată. Cele mai apropiate stele ar fi la doar câteva zile lumină distanță.
Ceva mare se întâmplă în inima Căii Lactee. Regiunea centrală este o sursă puternică de unde radio, infraroșu și raze X. Radiația infraroșie puternică provine dintr-o zonă de doar 20 de ani lumină. Hărțile radio ale zonei arată nori de gaz care se îndreaptă spre centru. Un inel zdrențuit de gaz se învârte în jurul centrului; gazul fierbinte, care iese din marginea sa interioară, cade în centru.
Monstru central
În inima Căii Lactee există o sursă misterioasă de energie colosală. Strălucind ca o sută de milioane de sori, are dimensiuni atât de mici încât ar putea încăpea în întregime în interiorul orbitei lui Jupiter. Masa sa este de aproximativ un milion de ori mai mare decât cea a Soarelui. Aproape sigur că există o gaură neagră acolo, care devorează cu lăcomie gaze și praf interstelar și aspiră alimente proaspete din firul unui inel de gaz. Căzând într-o gaură neagră, acest gaz se încălzește și eliberează energia pe care o observăm.
Nu toți astronomii sunt de acord cu ipoteza că energia este generată de o gaură neagră. În opinia lor, eliberarea unei astfel de energii ar putea fi rezultatul explozie puternică nașteri în stele.
Vecinii noștri, norii Magellanic
Două galaxii care sunt sateliți ai Căii Lactee, Norii Magellanic Mari și Mici, au fost descoperite în secolul al XVI-lea. Navigatorii portughezi în timpul călătoriei lor către țărmurile Africii de Sud. Ulterior au fost numiți după Ferdinand Magellan (1480-1521), conducătorul primei călătorie în jurul lumii(1519-1522). Norii Magellanic sunt vizibili în emisfera sudică. Norul Mare este situat la o distanță de 165.000 de ani lumină de noi, iar Norul Mic este la 200.000 de ani lumină distanță.
Norul Mare are o bandă centrală de stele, dar nu are o structură în spirală. Este o galaxie de dimensiuni medii cu aproximativ 20 de miliarde de stele. Este de 10 ori mai aproape de noi decât cea mai apropiată galaxie mare. Deoarece stelele individuale pot fi văzute în Norul Mare, astronomii observă adesea această galaxie în încercarea de a studia drumul vietii stele obișnuite. Marele Nor conține o nebuloasă gigantică radiantă - Tarantula. Este un nor gigant de stele supergigant și gaz. Există o mare „fabrică de stele” aici. În 1987, în această zonă a avut loc celebra explozie a supernovei.
Canibalismul galactic
Ambii nori Magellanic se deplasează pe orbite în jurul galaxiei noastre. Din moment ce sunt atât de departe de noi, mișcarea lor pe cer este aproape imperceptibilă. Cu toate acestea, în 1993, astronomii au putut măsura această mișcare comparând fotografiile făcute la intervale de 17 ani. Stelele Marelui Nor s-au mișcat în acest timp suficient pentru a detecta această mișcare. Cunoscând viteza sa, astronomii au calculat orbita Marelui Nor. Făcând acest lucru, au întâlnit două surprize mari.
În primul rând, viteza a fost mai mare decât se aștepta. Acest lucru ar putea fi explicat doar presupunând că Calea Lactee era chiar mai mare decât se credea anterior. Aparent, aureola masivă invizibilă este de aproximativ 10 ori mai mare ca dimensiune decât discul spiral al galaxiei. Marele Nor durează aproximativ 2,5 miliarde de ani pentru a orbita în jurul Căii Lactee.
În al doilea rând, orbita trece foarte aproape de aureola masivă. Drept urmare, de fiecare dată când Norul Mare se apropie suficient de mult, forțele gravitaționale îl rup în bucăți. O coadă gigantică de resturi, formată din grupuri de stele și hidrogen, este aspirată. Ca urmare, un arc lung și subțire de material s-a separat de Marele Nor și cade în prezent în Calea Lactee. Aceeași soartă se aplică și Norului Mic. Galaxiile satelit, precum cometele gigantice la scară galactică, lasă în urmă cozi de resturi. Potrivit astronomilor, în următoarele 10 miliarde de ani Calea Lactee va comite un act de canibalism galactic, absorbind complet tot materialul norilor Magellanic.
Calea către Univers
Toate stelele din Marele Nor Magellanic sunt mai mult sau mai puțin la fel de îndepărtate de noi. Este aproximativ același lucru cu a spune: „Toți cei din New York sunt la aceeași distanță de Londra”. Aceasta înseamnă că diferențele de mărime între stelele individuale din Norul Magellanic se datorează în întregime diferențelor de vârstă și compoziție chimică. Când observăm stelele propriei noastre galaxii, trebuie să ținem cont de faptul că distanțele până la ele sunt complet diferite, iar determinarea exactă a acestor distanțe este o sarcină dificilă. Când comparați stelele norilor Magellanic între ele, puteți fi sigur că diferența de distanțe nu are aproape niciun efect asupra rezultatului.
Cosmosul pe care încercăm să-l studiem este un spațiu imens și nesfârșit în care sunt zeci, sute, mii de trilioane de stele, unite în anumite grupuri. Pământul nostru nu trăiește singur. Facem parte din sistemul solar, care este o particulă mică și face parte din Calea Lactee, o formațiune cosmică mai mare.
Pământul nostru, ca și celelalte planete ale Căii Lactee, steaua noastră numită Soare, ca și alte stele ale Căii Lactee, se mișcă în Univers într-o anumită ordine și ocupă locuri desemnate. Să încercăm să înțelegem mai detaliat care este structura Căii Lactee și care sunt principalele caracteristici ale galaxiei noastre?
Originea Căii Lactee
Galaxia noastră are propria sa istorie, ca și alte zone ale spațiului cosmic, și este produsul unei catastrofe la scară universală. Principala teorie a originii Universului care domină astăzi comunitatea științifică este Big Bang-ul. Un model care caracterizează perfect teoria Big Bang este o reacție nucleară în lanț la nivel microscopic. Inițial, a existat un fel de substanță care, din anumite motive, a început instantaneu să se miște și să explodeze. Nu este nevoie să vorbim despre condițiile care au dus la declanșarea reacției explozive. Acest lucru este departe de înțelegerea noastră. Acum, Universul, format în urmă cu 15 miliarde de ani, ca urmare a unui cataclism, este un poligon imens, fără sfârșit.
Produsele primare ale exploziei au constat inițial din acumulări și nori de gaz. Ulterior, sub influența forțelor gravitaționale și a altor procese fizice, a avut loc formarea unor obiecte mai mari la scară universală. Totul s-a întâmplat foarte repede după standardele cosmice, de-a lungul a miliarde de ani. Mai întâi a fost formarea stelelor, care au format clustere și ulterior s-au contopit în galaxii, al căror număr exact este necunoscut. În ceea ce privește compoziția sa, materia galactică este atomi de hidrogen și heliu în compania altor elemente, care sunt material de construcții pentru formarea stelelor și a altor obiecte spațiale.
Nu se poate spune exact unde în Univers se află Calea Lactee, deoarece centrul exact al universului este necunoscut.
Datorită asemănării proceselor care au format Universul, galaxia noastră este foarte asemănătoare ca structură cu multe altele. După tipul său, este o galaxie spirală tipică, un tip de obiect care este larg răspândit în Univers. În ceea ce privește dimensiunea sa, galaxia se află în mijlocul de aur - nici mică, nici uriașă. Galaxia noastră are mult mai multe vecine stelare mai mici decât cele de dimensiuni colosale.
Vârsta tuturor galaxiilor care există în spațiul cosmic este, de asemenea, aceeași. Galaxia noastră are aproape aceeași vârstă cu Universul și are 14,5 miliarde de ani. În această perioadă enormă de timp, structura Căii Lactee s-a schimbat de mai multe ori, iar asta se întâmplă și astăzi, doar imperceptibil, în comparație cu ritmul vieții pământești.
Există o poveste curioasă despre numele galaxiei noastre. Oamenii de știință cred că numele Calea Lactee este legendar. Aceasta este o încercare de a conecta locația stelelor pe cerul nostru cu mitul grecesc antic despre tatăl zeilor Kronos, care și-a devorat propriii copii. Ultimul copil, care s-a confruntat cu aceeași soartă tristă, s-a dovedit a fi slab și a fost dat unei doice pentru a fi îngrășat. În timpul hrănirii, stropii de lapte au căzut pe cer, creând astfel o urmă de lapte. Ulterior, oamenii de știință și astronomii din toate timpurile și popoarele au fost de acord că galaxia noastră este într-adevăr foarte asemănătoare cu un drum al laptelui.
Calea Lactee se află în prezent în mijlocul ciclului său de dezvoltare. Cu alte cuvinte, gazul cosmic și materialul pentru a forma stele noi se epuizează. Vedetele existente sunt încă destul de tinere. Ca și în povestea cu Soarele, care se poate transforma într-un Gigant Roșu în 6-7 miliarde de ani, descendenții noștri vor observa transformarea altor stele și a întregii galaxii în secvența roșie.
Galaxia noastră ar putea înceta să mai existe ca urmare a unui alt cataclism universal. Subiecte de cercetare anii recenti sunt ghidați de viitoarea întâlnire a Căii Lactee cu cel mai apropiat vecin al nostru, galaxia Andromeda, în viitorul îndepărtat. Este probabil ca Calea Lactee să se despartă în mai multe galaxii mici după întâlnirea galaxiei Andromeda. În orice caz, acesta va fi motivul apariției noilor stele și al reorganizării spațiului cel mai apropiat de noi. Putem doar ghici care va fi soarta Universului și a galaxiei noastre în viitorul îndepărtat.
Parametrii astrofizici ai Căii Lactee
Pentru a ne imagina cum arată Calea Lactee la scară cosmică, este suficient să privim Universul însuși și să comparăm părțile sale individuale. Galaxia noastră face parte dintr-un subgrup, care, la rândul său, face parte din Grupul Local, o formațiune mai mare. Aici metropola noastră cosmică se învecinează cu galaxiile Andromeda și Triangulum. Trio-ul este înconjurat de peste 40 de galaxii mici. Grupul local face deja parte dintr-o formațiune și mai mare și face parte din superclusterul Fecioarei. Unii susțin că acestea sunt doar presupuneri aproximative despre unde se află galaxia noastră. Dimensiunea formațiunilor este atât de enormă încât este aproape imposibil să ne imaginăm totul. Astăzi știm distanța până la cele mai apropiate galaxii învecinate. Alte obiecte din spațiul adânc nu sunt vizibile. Existența lor este permisă doar teoretic și matematic.
Locația galaxiei a devenit cunoscută doar datorită calculelor aproximative care au determinat distanța până la cei mai apropiați vecini ai săi. Sateliții Căii Lactee sunt galaxii pitice - Norii Magellanic Mici și Mari. În total, potrivit oamenilor de știință, există până la 14 galaxii satelit care formează escorta carului universal numit Calea Lactee.
În ceea ce privește lumea vizibilă, astăzi există suficiente informații despre cum arată galaxia noastră. Model existent, și odată cu ea și harta Căii Lactee, a fost întocmit pe baza calculelor matematice, date obținute în urma observațiilor astrofizice. Fiecare corp cosmic sau fragment al galaxiei își ia locul. Este ca în Univers, doar la scară mai mică. Parametrii astrofizici ai metropolei noastre cosmice sunt interesanți și sunt impresionanți.
Galaxia noastră este o galaxie spirală barată, care este desemnată pe hărțile stelelor de indexul SBbc. Diametrul discului galactic al Căii Lactee este de aproximativ 50-90 de mii de ani lumină sau 30 de mii de parsecs. Pentru comparație, raza galaxiei Andromeda este de 110 mii de ani lumină pe scara Universului. Ne putem imagina doar cât de mare este vecinul nostru decât Calea Lactee. Dimensiunile galaxiilor pitice cele mai apropiate de Calea Lactee sunt de zeci de ori mai mici decât cele ale galaxiei noastre. Norii Magellanic au un diametru de doar 7-10 mii de ani lumină. Există aproximativ 200-400 de miliarde de stele în acest ciclu stelar uriaș. Aceste stele sunt colectate în grupuri și nebuloase. O parte semnificativă a acesteia o reprezintă brațele Căii Lactee, în unul dintre care se află sistemul nostru solar.
Orice altceva este materie întunecată, nori de gaz cosmic și bule care umplu spațiul interstelar. Cu cât este mai aproape de centrul galaxiei, cu cât sunt mai multe stele, cu atât spațiul exterior devine mai aglomerat. Soarele nostru este situat într-o regiune a spațiului formată din obiecte spațiale mai mici situate la o distanță considerabilă unele de altele.
Masa Căii Lactee este de 6x1042 kg, ceea ce este de trilioane de ori mai mult decât masa Soarelui nostru. Aproape toate stelele care locuiesc în țara noastră stelară sunt situate în planul unui disc, a cărui grosime, conform diverselor estimări, este de 1000 de ani lumină. Nu este posibil să știm masa exactă a galaxiei noastre, deoarece cea mai mare parte a spectrului vizibil de stele ne este ascuns de brațele Căii Lactee. În plus, masa materiei întunecate, care ocupă spații interstelare vaste, este necunoscută.
Distanța de la Soare la centrul galaxiei noastre este de 27 de mii de ani lumină. Fiind la periferia relativă, Soarele se mișcă rapid în jurul centrului galaxiei, completând o revoluție completă la fiecare 240 de milioane de ani.
Centrul galaxiei are un diametru de 1000 de parsecs și este format dintr-un nucleu cu o secvență interesantă. Centrul nucleului are forma unei umflături, în care sunt concentrate cele mai mari stele și un grup de gaze fierbinți. Această regiune este cea care eliberează o cantitate uriașă de energie, care în total este mai mare decât cea emisă de miliardele de stele care alcătuiesc galaxia. Această parte a nucleului este cea mai activă și mai strălucitoare parte a galaxiei. La marginile nucleului există un pod, care este începutul brațelor galaxiei noastre. O astfel de punte apare ca urmare a forței gravitaționale colosale cauzate de viteza rapidă de rotație a galaxiei în sine.
Având în vedere partea centrală a galaxiei, următorul fapt pare paradoxal. Oamenii de știință pentru o lungă perioadă de timp nu au putut înțelege ce este în centrul Căii Lactee. Se pare că chiar în centrul unei țări stelare numită Calea Lactee există o gaură neagră supermasivă, al cărei diametru este de aproximativ 140 km. Acolo se duce cea mai mare parte a energiei eliberate de miezul galactic; tocmai în acest abis fără fund stelele se dizolvă și mor. Prezența unei găuri negre în centrul Căii Lactee indică faptul că toate procesele de formare din Univers trebuie să se încheie într-o zi. Materia se va transforma în antimaterie și totul se va întâmpla din nou. Cum se va comporta acest monstru în milioane și miliarde de ani, abisul negru este tăcut, ceea ce indică faptul că procesele de absorbție a materiei doar câștigă putere.
Cele două brațe principale ale galaxiei se extind din centru - Scutul Centaurului și Scutul lui Perseus. Aceste formațiuni structurale și-au primit numele de la constelațiile situate pe cer. Pe lângă brațele principale, galaxia este înconjurată de încă 5 brațe minore.
Viitorul apropiat și îndepărtat
Brațele, născute din miezul Căii Lactee, se desfășoară într-o spirală, umplând spațiul cosmic cu stele și material cosmic. O analogie cu corpurile cosmice care se învârt în jurul Soarelui în sistemul nostru stelar este potrivită aici. O masă uriașă de stele, mari și mici, clustere și nebuloase, obiecte cosmice de diferite dimensiuni și naturi, se învârte pe un carusel uriaș. Toate creează o imagine minunată a cerului înstelat, la care oamenii s-au uitat de mii de ani. Când studiem galaxia noastră, trebuie să știi că stelele din galaxie trăiesc după propriile legi, fiind astăzi într-unul din brațele galaxiei, mâine își vor începe călătoria în cealaltă direcție, lăsând un braț și zburând în altul. .
Pământul din galaxia Calea Lactee este departe de singura planetă potrivită pentru viață. Aceasta este doar o particulă de praf, de dimensiunea unui atom, care se pierde în vasta lume stelară a galaxiei noastre. În galaxie poate exista un număr mare de astfel de planete asemănătoare Pământului. Este suficient să ne imaginăm numărul de stele care într-un fel sau altul au propriile lor sisteme planetare stelare. O altă viață poate fi departe, chiar la marginea galaxiei, la zeci de mii de ani lumină depărtare, sau, dimpotrivă, prezentă în zonele învecinate care ne sunt ascunse de brațele Căii Lactee.
Trăim într-o galaxie numită Calea Lactee. Planeta noastră Pământ este doar un grăunte de nisip în galaxia Calea Lactee. În timpul umplerii site-ului, din când în când apar momente în care s-ar părea că ar fi trebuit să scriu despre asta cu mult timp în urmă, dar fie am fost uitate, fie nu am avut timp, fie am trecut la altceva. Astăzi vom încerca să umplem una dintre aceste nișe. Astăzi subiectul nostru este galaxia Calea Lactee.
Odinioară, oamenii credeau că centrul lumii este Pământul. De-a lungul timpului, această opinie a fost recunoscută ca fiind eronată și Soarele a început să fie considerat centrul tuturor. Dar apoi s-a dovedit că steaua care dă viață întregii vieți de pe planeta albastră nu este în niciun caz centrul spațiului cosmic, ci doar un mic grăunte de nisip într-un ocean nemărginit de stele.
Spațiu, galaxie, Calea Lactee
Cosmosul vizibil pentru ochiul uman include miriade de stele. Toate se unesc într-un sistem stelar imens, care are un nume foarte frumos și intrigant - galaxia Calea Lactee. De pe Pământ, această splendoare cerească este observată sub forma unei dungi largi albicioase, care strălucește slab pe sfera cerească.
Se întinde pe toată emisfera nordică și traversează constelațiile Gemeni, Auriga, Cassiopeia, Chanterelle, Cygnus, Taur, Eagle, Săgetător, Cepheus. Înconjoară Emisfera sudicași trece prin constelația Monoceros, Crucea de Sud, Triunghiul de Sud, Scorpion, Săgetător, Pânze, Busolă.
Dacă te înarmezi cu un telescop și te uiți prin el spre cerul nopții, imaginea va fi diferită. O dungă largă albicioasă se va transforma în nenumărate stele strălucitoare. Lumina lor slabă, îndepărtată, atrăgătoare va spune fără cuvinte despre măreția și întinderile nesfârșite ale Cosmosului, te va face să-ți ții respirația și să realizezi nesemnificația și lipsa de valoare a problemelor umane de moment.
Se numește Calea Lactee Galaxie sau un sistem stelar gigant. Potrivit estimărilor, în prezent există o tendință în creștere spre o cifră de 400 de miliarde de stele în Calea Lactee. Toate aceste stele se mișcă pe orbite închise. Sunt conectate între ele prin forțe gravitaționale și majoritatea au planete. Stelele împreună cu planetele formează sisteme stelare. Astfel de sisteme pot fi cu o stea (sistemul solar), dublu (Sirius - două stele), triplu (Alpha Centauri). Sunt patru, cinci stele și chiar șapte.
Calea Lactee în formă de disc
Structura Căii Lactee
Toată această varietate nenumărată de sisteme stelare care alcătuiesc Calea Lactee nu sunt împrăștiate întâmplător în spațiul cosmic, ci sunt unite într-o formațiune colosală, în formă de disc cu o îngroșare la mijloc. Diametrul discului este de 100.000 de ani lumină (un an lumină corespunde distanței pe care lumina o parcurge într-un an, care este de aproximativ 10¹³ km) sau 30.659 parsecs (un parsec înseamnă 3,2616 ani lumină). Grosimea discului este de câteva mii de ani lumină, iar masa lui depășește masa Soarelui de 3 × 10¹² ori.
Masa Căii Lactee este formată din masa de stele, gaz interstelar, nori de praf și un halou, care are forma unei sfere uriașe formată din gaz fierbinte rarefiat, stele și materie întunecată. Materia întunecată pare a fi o colecție de obiecte cosmice ipotetice, ale căror mase reprezintă 95% din întregul Univers. Aceste obiecte misterioase sunt invizibile și nu reacționează în niciun fel la modern mijloace tehnice detectare.
Prezența materiei întunecate poate fi ghicită doar prin efectul său gravitațional asupra clusterelor vizibile de sori. Nu sunt atât de multe disponibile pentru observare. Ochiul uman, chiar imbunatatit de cel mai puternic telescop, poate contempla doar doua miliarde de stele. Restul spațiului cosmic este ascuns de nori uriași impenetrabili, formați din praf și gaz interstelar.
Îngroșare ( umflătură) în partea centrală a discului Căii Lactee se numește centru sau nucleu galactic. Miliarde de stele vechi se mișcă în el pe orbite foarte alungite. Masa lor este foarte mare și este estimată la 10 miliarde de mase solare. Dimensiunile de bază nu sunt atât de impresionante. Are o lungime de 8000 de parsecs.
Galaxy Core- Aceasta este o minge strălucitoare. Dacă pământenii l-ar putea observa pe cer, atunci ochii lor ar vedea un elipsoid luminos gigantic, care, ca dimensiune, ar fi de o sută de ori mai mare decât Luna. Din păcate, acest spectacol cel mai frumos și magnific este inaccesibil oamenilor din cauza norilor puternici de gaz și praf care ascund centrul galactic de pe planeta Pământ.
La o distanță de 3000 de parsecs de centrul Galaxiei există un inel de gaz cu o lățime de 1500 parsecs și o masă de 100 de milioane de mase solare. Aici se crede că se află regiunea centrală a noii stele. Manșoane de gaz lungi de aproximativ 4 mii de parsecs răspândite din el. În centrul miezului există gaură neagră, cu o masă de peste trei milioane de sori.
disc galactic structura sa este eterogenă. Are zone separate cu densitate mare, care sunt brațe spiralate. Procesul continuu de formare a noilor stele continuă în ele, iar brațele înseși se întind de-a lungul miezului și par să se îndoaie în jurul lui într-un semicerc. În prezent, sunt cinci. Acestea sunt brațul Cygnus, brațul Perseus, brațul Centauri și brațul Săgetător. În a cincea mânecă - mâneca lui Orion- Sistemul solar este localizat.
Vă rugăm să rețineți - aceasta este o structură în spirală. Din ce în ce mai mult, oamenii observă această structură literalmente peste tot. Mulți vor fi surprinși, dar calea de zbor a Pământului nostru De asemenea există o spirală!
Este separat de nucleul galactic cu 28.000 de ani lumină. În jurul centrului galaxiei, Soarele și planetele sale se grăbesc cu o viteză de 220 km/s și termină o revoluție în 220 de milioane de ani. Adevărat, există o altă cifră - 250 de milioane de ani.
Sistemul solar este situat chiar sub ecuatorul galactic, iar pe orbita sa nu se mișcă lin și calm, ci ca și cum ar sări. O dată la 33 de milioane de ani, traversează ecuatorul galactic și se ridică deasupra lui la o distanță de 230 de ani lumină. Apoi coboară înapoi pentru a-și repeta decolarea după un alt interval de 33 de milioane de ani.
Discul galactic se rotește, dar nu se rotește ca un singur corp. Miezul se rotește mai repede, brațele spiralate din planul discului se rotesc mai încet. Desigur, apare o întrebare logică: de ce brațele spirale nu se răsucesc în jurul centrului Galaxiei, ci rămân mereu aceeași formă și configurație timp de 12 miliarde de ani (vârsta Căii Lactee este estimată la această cifră).
Există o anumită teorie care explică destul de plauzibil acest fenomen. Ea vede brațele spiralate nu ca obiecte materiale, ci ca valuri de densitate a materiei care apar pe fundalul galactic. Acest lucru este cauzat de formarea stelelor și de nașterea stelelor cu luminozitate ridicată. Cu alte cuvinte, rotația brațelor spirale nu are nimic de-a face cu mișcarea stelelor pe orbitele lor galactice.
Acestea din urmă, doar, trec prin brațe fie înaintea lor în viteză dacă sunt mai aproape de centrul Galactic, fie în spatele lor dacă sunt situate în regiunile periferice ale Căii Lactee. Contururile acestor unde spiralate sunt date de cele mai strălucitoare stele, care au foarte viata scurtași reușește să o trăiești fără să părăsești mâneca.
După cum se poate observa din toate cele de mai sus, Calea Lactee este o formațiune cosmică foarte complexă, dar nu se limitează la suprafața discului. Există un nor sferic imens în jur ( Aura). Este alcătuită din gaze fierbinți rarefiate, stele individuale, grupuri de stele globulare, galaxii pitice și materie întunecată. La marginea Căii Lactee sunt nori denși de gaz. Întinderea lor este de câteva mii de ani lumină, temperatura lor atinge 10.000 de grade, iar masa lor este egală cu cel puțin zece milioane de sori.
Vecinii galaxiei Calea Lactee
În vastul Cosmos, Calea Lactee este departe de a fi singură. La o distanță de 772 de mii de parsecs de acesta există un sistem stelar și mai uriaș. Se numeste Galaxia Andromeda(posibil mai romantic - Nebuloasa Andromeda). Este cunoscut din cele mai vechi timpuri ca „un mic nor ceresc, ușor vizibil în noaptea întunecată”. Chiar și la începutul secolului al XVII-lea, astronomii religioși credeau că „în acest loc, firmamentul de cristal este mai subțire decât de obicei și prin el se revarsă lumina împărăției cerurilor”.
Nebuloasa Andromeda este singura galaxie care poate fi văzută pe cer cu ochiul liber. Apare ca o mică pată luminoasă ovală. Lumina din ea este distribuită neuniform: Partea centrală mai luminos. Dacă vă întăriți ochiul cu un telescop, pata se va transforma într-un sistem stelar uriaș, al cărui diametru este de 150 de mii de ani lumină. Acesta este de o ori și jumătate diametrul Căii Lactee.
Vecin periculos
Dar nu doar dimensiunea ei distinge Andromeda de galaxia în care există sistemul solar. În 1991, camera planetară a telescopului spațial. Hubble a înregistrat prezența a două nuclee. Mai mult, una dintre ele este de dimensiuni mai mici și se învârte în jurul altuia, mai mare și mai strălucitoare, prăbușindu-se treptat sub influența forțelor de maree ale acestuia din urmă. Această mizerie lentă a unuia dintre nuclee sugerează că este rămășița unei alte galaxii pe care Andromeda a absorbit-o.
Pentru mulți, va fi o surpriză neplăcută să afle că Nebuloasa Andromeda se îndreaptă spre Calea Lactee și, prin urmare, spre Sistemul Solar. Viteza de apropiere este de aproximativ 140 km/s. În consecință, întâlnirea a doi giganți stelari va avea loc undeva peste 2,5-3 miliarde de ani. Aceasta nu va fi o întâlnire pe Elba, dar nu va fi nici o catastrofă globală la scară cosmică..
Două galaxii se vor contopi într-una singură. Dar care va domina - aici balanța se înclină în favoarea Andromedei. Are mai multă masă și are deja experiență în absorbția altor sisteme galactice.
În ceea ce privește sistemul solar, prognozele variază. Cel mai pesimist indică faptul că Soarele cu toate planetele va fi pur și simplu aruncat în spațiul intergalactic, adică nu va mai fi loc pentru el în noua formațiune.
Dar poate că asta e în bine. La urma urmei, din toate reiese clar că Galaxia Andromeda este un fel de monstru însetat de sânge, care își devorează propriul soi. După ce a absorbit Calea Lactee și i-a distrus nucleul, Nebuloasa se va transforma într-o nebuloasă uriașă și își va continua drumul prin întinderile Universului, mâncând din ce în ce mai multe galaxii noi. Rezultatul final al acestei călătorii va fi prăbușirea unui sistem stelar incredibil de umflat, excesiv de gigantic.
Nebuloasa Andromeda se va dezintegra în nenumărate formațiuni stelare mici, repetând exact soarta uriașelor imperii ale civilizației umane, care au crescut mai întâi la dimensiuni fără precedent, apoi s-au prăbușit cu un vuiet, neputând suporta povara propriei lăcomii, interesului propriu. și pofta de putere.
Dar nu ar trebui să vă faceți griji cu privire la evenimentele tragediilor viitoare. Este mai bine să luați în considerare o altă galaxie, care se numește Galaxia Triunghiulară. Este situat în vastitatea Universului, la o distanță de 730 de mii de parsecs de Calea Lactee și este de două ori mai mică ca dimensiune și nu mai puțin de șapte ori mai mică ca masă. Adică, aceasta este o galaxie mediocră obișnuită, dintre care sunt foarte multe în spațiu.
Toate aceste trei sisteme stelare, împreună cu alte câteva zeci de galaxii pitice, fac parte din așa-numitul Grup Local, care face parte din Superclusterul Fecioarei– o formațiune stelar uriașă, a cărei dimensiune este de 200 de milioane de ani lumină.
Calea Lactee, Galaxia Andromeda și Galaxia Triangulum au multe asemănări. Toate aparțin așa-numitului galaxii spirale. Discurile lor sunt plate și constau din stele tinere, grupuri de stele deschise și materie interstelară. În centrul fiecărui disc există o îngroșare (bombă). Caracteristica principală, desigur, este prezența brațelor spiralate strălucitoare care conțin multe stele tinere și fierbinți.
Miezurile acestor galaxii sunt, de asemenea, similare prin faptul că conțin grupuri de stele vechi și inele de gaz în care se nasc stele noi. Un atribut invariabil al părții centrale a fiecărui nucleu este prezența unei găuri negre cu o masă foarte mare. S-a menționat deja că masa găurii negre din Calea Lactee corespunde la peste trei milioane de mase ale Sorilor.
Găuri negre– unul dintre cele mai impenetrabile mistere ale Universului. Desigur, sunt observate și studiate, dar aceste formațiuni misterioase nu se grăbesc să-și dezvăluie secretele. Se știe că găurile negre au o densitate foarte mare, iar câmpul lor gravitațional este atât de puternic încât nici măcar lumina nu poate scăpa din ele.
Dar orice corp cosmic care se găsește în zona de influență a unuia dintre ei ( pragul evenimentului), va fi imediat „înghițit” de acest teribil monstru universal. Cum va fi mai departe soarta„nefericit” este necunoscut. Pe scurt, este ușor să intri într-o gaură neagră, dar imposibil să ieși din ea.
Există multe găuri negre împrăștiate în întinderile spațiului, unele dintre ele au o masă de multe ori mai mare decât masa găurii negre din centrul Căii Lactee. Dar asta nu înseamnă că monstrul „nativ” din Sistemul Solar este mai inofensiv decât colegii săi mai mari. Este, de asemenea, nesățios și însetat de sânge și este o sursă compactă (diametrul egal cu 12,5 ore lumină) și puternică de radiații cu raze X.
Numele acestui obiect misterios Săgetător A. Masa sa a fost deja menționată - mai mult de 3 milioane de mase solare, iar capcana gravitațională (pragul evenimentului) a bebelușului este măsurată la 68 de unități astronomice (1 UA este egală cu distanța medie a Pământului față de Soare). În aceste limite se află granița setei de sânge și a trădării sale în relație cu diferite corpuri cosmice, care, din mai multe motive, o traversează în mod frivol.
Probabil că cineva crede naiv că bebelușul se mulțumește cu victime aleatorii - nimic de genul acesta: are o sursă constantă de hrană. Aceasta este steaua S2. Se învârte în jurul unei găuri negre pe o orbită foarte compactă - o revoluție completă este de doar 15,6 ani. Distanța maximă de S2 față de teribilul monstru este de 5 zile lumină, iar cea minimă este de doar 17 ore lumină.
Sub influența forțelor de maree ale unei găuri negre, o parte din substanța acesteia este smulsă de pe steaua condamnată a fi sacrificată și zboară cu mare viteză spre acest teribil monstru cosmic. Pe măsură ce se apropie, substanța se transformă într-o stare de plasmă fierbinte și, emițând o strălucire strălucitoare de rămas bun, dispare pentru totdeauna în abisul insățios invizibil.
Dar asta nu este tot: insidiosul unei găuri negre nu are limite. Lângă ea se află o altă gaură neagră, mai puțin masivă și densă. Sarcina sa este de a adapta stelele, planetele, praful interstelar și norii de gaz la fratele său mai puternic. Toate acestea se transformă și în plasmă, emite lumină strălucitoare și dispar în neant.
Cu toate acestea, nu toți oamenii de știință, în ciuda unei astfel de interpretări sângeroase demonstrative a evenimentelor, sunt de părere că găurile negre există. Unii susțin că aceasta este o masă necunoscută, condusă sub o coajă rece și densă. Are o densitate enormă și izbucnește din interior, strângându-l cu o forță incredibilă. Acest tip de educație se numește gravastar– stea gravitațională.
Sub acest modelîncearcă să se potrivească întregului Univers, explicând astfel expansiunea acestuia. Susținătorii acestui concept susțin că spațiul cosmic este o bulă uriașă, umflată de o forță necunoscută. Adică, întregul Cosmos este un gravastor imens, în care coexistă modele mai mici de gravastori, absorbind periodic stele individuale și alte formațiuni.
Corpurile absorbite sunt, parcă, aruncate în alte spații exterioare, care sunt în esență invizibile, deoarece nu lasă să iasă lumină de sub învelișul absolut negru. Poate gravastori, acestea sunt alte dimensiuni sau Lumi paralele? Un răspuns specific la această întrebare nu va fi găsit pentru foarte, foarte mult timp.
Dar nu doar prezența sau absența găurilor negre ocupă mintea cercetătorilor spațiali. Mult mai interesante și mai incitante sunt gândurile despre existența vieții inteligente în alte sisteme stelare ale Universului.
Soarele, care dă viață pământenilor, se rotește printre mulți alți sori ai Căii Lactee. Discul său este vizibil de pe Pământ ca o bandă palidă strălucitoare care înconjoară sfera cerească. Acestea sunt miliarde și miliarde de stele îndepărtate, dintre care multe au propriile lor sisteme planetare. Nu există într-adevăr una dintre nenumăratele planete în care trăiesc ființe inteligente - în minte frații?
Cea mai rezonabilă presupunere este că viața similară cu Pământul ar putea apărea pe o planetă care orbitează o stea din aceeași clasă cu Soarele. Există o astfel de stea pe cer și, în plus, este situată în sistemul stelar cel mai apropiat de corpul pământului. Acesta este Alpha Centauri A, situat în constelația Centaurus. De pe pământ este vizibil cu ochiul liber, iar distanța sa față de Soare este de 4,36 ani lumină.
Ar fi bine, desigur, să avem vecini rezonabili chiar alături. Dar ceea ce se dorește nu coincide întotdeauna cu realitatea. Găsiți semne civilizație extraterestră, chiar și la o distanță de vreo 4-6 ani lumină, sarcina este destul de dificilă cu progresele tehnologice actuale. Prin urmare, este prematur să vorbim despre existența oricărei inteligențe în constelația Centaurus.
În zilele noastre, este posibil doar trimiterea de semnale radio în spațiu, în speranța că cineva necunoscut va răspunde la apelul inteligenței umane. Cele mai puternice posturi de radio din lume s-au implicat în mod persistent și non-stop în astfel de activități încă din prima jumătate a secolului al XX-lea. Ca urmare, nivelul emisiilor radio de pe Pământ a crescut semnificativ. Planetă albastră a început să difere puternic în ceea ce privește fondul său de radiație de toate celelalte planete din sistemul solar.
Semnalele de la Pământ acoperă spațiul cosmic cu o rază de cel puțin 90 de ani lumină. La scara Universului, aceasta este o picătură în ocean, dar după cum știți, acest lucru mic uzează piatra. Dacă undeva departe, departe în Spațiu există viață inteligentă foarte dezvoltată, atunci, în orice caz, ea trebuie să-și îndrepte cândva atenția atât asupra radiației de fond crescute în adâncurile galaxiei Calea Lactee, cât și asupra semnalelor radio care vin de acolo. Un astfel de fenomen interesant nu va lăsa indiferente mințile iscoditoare ale extratereștrilor.
În consecință, a fost stabilită o căutare activă a semnalelor din spațiu. Dar abisul întunecat este tăcut, ceea ce indică faptul că în interiorul Căii Lactee, cel mai probabil, nu există creaturi inteligente gata să intre în contact cu locuitorii planetei Pământ, sau dezvoltarea lor tehnică este la un nivel foarte primitiv. Adevărul sugerează un alt gând, care sugerează că există o civilizație foarte dezvoltată, sau civilizații, dar trimite alte semnale în întinderile Galaxiei care nu pot fi preluate prin mijloace tehnice pământești.
Progresul pe planeta albastră se dezvoltă și se îmbunătățește constant. Oamenii de știință dezvoltă noi modalități complet diferite de a transmite informații pe distanțe lungi. Toate acestea pot avea un efect pozitiv. Dar nu trebuie să uităm că vastitatea Universului este nelimitată. Există stele, a căror lumină ajunge pe Pământ după miliarde de ani. De fapt, o persoană vede o imagine a trecutului îndepărtat atunci când observă un astfel de obiect cosmic printr-un telescop.
Se poate întâmpla ca semnalul primit de pământeni din Spațiu să se dovedească a fi vocea unei civilizații extraterestre dispărute de mult, care a trăit într-o perioadă în care nici Sistemul Solar, nici Calea Lactee nu existau. Mesajul de răspuns de pe Pământ va ajunge la extratereștri, care nici măcar nu erau în proiect în momentul în care a fost trimis.
Ei bine, trebuie să ținem cont de legile realității dure. În orice caz, căutarea inteligenței în lumi galactice îndepărtate nu poate fi oprită. Dacă generațiile actuale au ghinion, generațiile viitoare vor fi norocoase. Speranța, în acest caz, nu va muri niciodată, iar perseverența și perseverența se vor răscumpăra, fără îndoială, bine.
Dar explorarea spațiului galactic pare destul de realistă și apropiată. Deja în secolul următor, nave spațiale rapide și grațioase vor zbura către cele mai apropiate constelații. Astronauții de la bord vor observa prin ferestrele lor nu planeta Pământ, ci întregul sistem solar. O vor vedea sub forma unei stele îndepărtate, strălucitoare. Dar aceasta nu va fi strălucirea rece și fără suflet a unuia dintre nenumărații sori ai Galaxiei, ci strălucirea nativă a Soarelui, în jurul căreia Mama Pământ se va învârti ca o fărâmă de praf invizibilă și încălzitoare de suflet.
Foarte curând, visele scriitorilor de science-fiction, reflectate în lucrările lor, vor deveni o realitate cotidiană obișnuită, iar o plimbare de-a lungul Calei Lactee va deveni o activitate destul de plictisitoare și plictisitoare, cum ar fi, de exemplu, o călătorie într-un vagon de metrou de la de la un capăt la altul al Moscovei.
Sistemul solar este scufundat într-un sistem stelar uriaș - Galaxia, numărând sute de miliarde de stele de luminozitate și culoare foarte diferite (Stele din secțiunea: „Viața stelelor”). Proprietăți tipuri diferite Stelele Galaxy sunt destul de bine cunoscute astronomilor. Vecinii noștri nu sunt doar stele tipice și alte obiecte cerești, ci mai degrabă reprezentanți ai celor mai numeroase „triburi” ale Galaxiei. În prezent, toate sau aproape toate stelele din vecinătatea Soarelui au fost studiate, cu excepția celor foarte pitice, care emit foarte puțină lumină. Cele mai multe dintre ele sunt pitici roșii foarte slabe - masele lor sunt de 3-10 ori mai mici decât cele ale Soarelui. Stelele asemănătoare cu Soarele sunt foarte rare, doar 6% dintre ele. Mulți dintre vecinii noștri (72%) sunt grupați în mai multe sisteme, unde componentele sunt conectate între ele prin forțe gravitaționale. Care dintre sutele de stele din apropiere poate revendica titlul de cel mai apropiat vecin al Soarelui? Acum este considerată o componentă a faimosului sistem triplu Alpha Centauri - pitica roșie slabă Proxima. Distanța până la proxima este de 1,31 buc, lumina de la ea ajunge la noi în 4,2 ani. Statisticile populației circumsolare oferă o perspectivă asupra evoluției discului galactic și a galaxiei în ansamblu. De exemplu, distribuția luminozității stelelor de tip solar arată că vârsta discului este de 10-13 miliarde de ani.
În secolul al XVII-lea, după inventarea telescopului, oamenii de știință și-au dat seama pentru prima dată cât de mare este numărul de stele în spațiul cosmic. În 1755, filozoful și naturalistul german Immanuel Kant a propus ca stelele să formeze grupuri în cosmos, la fel cum planetele formează sistemul solar. El a numit aceste grupuri „insule stelare”. Potrivit lui Kant, una dintre aceste nenumărate insule este Calea Lactee - un grup grandios de stele, vizibile pe cer ca o dungă ușoară și ceață. În greacă veche, cuvântul „galaktikos” înseamnă „laptos”, motiv pentru care Calea Lactee și sisteme stelare similare sunt numite galaxii.
Dimensiunile și structura galaxiei noastre
Pe baza rezultatelor calculelor sale, Herschel a încercat să determine dimensiunea și formează un fel de disc gros: în planul Căii Lactee se extinde până la o distanță de cel mult 850 de unități, iar în direcția perpendiculară - la 200 de unități , dacă luăm distanța până la Sirius ca una. Conform scalei moderne de distanță, aceasta corespunde cu 7300X1700 ani lumină. Această estimare reflectă în general corect structura Căii Lactee, deși este foarte imprecisă. Cert este că, pe lângă stele, discul Galaxy include și numeroși nori de gaz și praf care slăbesc lumina stelelor îndepărtate. Primii exploratori ai Galaxiei nu știau despre această substanță absorbantă și credeau că au văzut toate stelele ei.
Mărimea adevărată a galaxiei a fost stabilită abia în secolul al XX-lea. S-a dovedit că este o formație mult mai plată decât se credea anterior. Diametrul discului galactic depășește 100 de mii de ani lumină, iar grosimea este de aproximativ 1000 de ani lumină. Datorită faptului că Sistemul Solar este situat practic în planul Galaxiei, plin cu materie absorbantă, multe detalii ale structurii Căii Lactee sunt ascunse privirii unui observator pământesc. Cu toate acestea, ele pot fi studiate folosind exemplul altor galaxii similare cu Shasha. Deci, în anii 40. Secolul XX, observând galaxia M 31, mai cunoscută ca nebuloasa Andromeda, astronomul german Walter Baade a observat că discul plat în formă de lentilă al acestei galaxii uriașe este scufundat într-un nor de stele sferice mai rarefiat - un halou. Deoarece nebuloasa este foarte asemănătoare cu galaxia noastră, el a sugerat că și Calea Lactee are o structură similară. Stelele de disc galactic au fost numite populație tip I, iar stelele halo au fost numite populație tip II.
După cum arată cercetările moderne, cele două tipuri de populații stelare diferă nu numai prin poziția lor spațială, ci și prin natura mișcării lor, precum și prin compoziția lor chimică. Aceste caracteristici sunt asociate în primul rând cu originea diferită a discului și a componentei sferice.
Structura Galaxy: Halo
Granițele galaxiei noastre sunt determinate de dimensiunea halou. Raza haloului este semnificativ mai mare decât dimensiunea discului și, potrivit unor date, ajunge la câteva sute de mii de ani lumină. Centrul de simetrie al halou Calei Lactee coincide cu centrul discului galactic. Haloul este format în principal din stele foarte vechi, slabe, de masă mică. Ele apar individual și în clustere globulare care pot conține mai mult de un milion de stele. Vârsta populației componentei sferice a Galaxiei depășește 12 miliarde de ani. De obicei, este considerată vârsta Galaxy în sine. O trăsătură caracteristică a stelelor halo este proporția extrem de mică de elemente chimice grele din ele. Stelele care formează clustere globulare conțin de sute de ori mai puțin metal decât Soarele.
Stelele componentei sferice sunt concentrate spre centrul galaxiei. Partea centrală, cea mai densă a aureolei în câteva mii de ani lumină de centrul galaxiei este numită „bulge”. Stelele și grupurile de stele halo se mișcă în jurul centrului galaxiei pe orbite foarte alungite. Deoarece stelele individuale se rotesc aproape aleatoriu, aureola în ansamblu se rotește foarte lent.
Structura galaxiei: disc
În comparație cu un halou, discul se rotește considerabil mai repede. Viteza de rotație a acestuia nu este aceeași la distanțe diferite de centru. Crește rapid de la zero în centru până la 200-240 km/s la o distanță de 2 mii de ani lumină de acesta, apoi scade oarecum, crește din nou la aproximativ aceeași valoare și apoi rămâne aproape constantă. Studierea caracteristicilor de rotație a discului a făcut posibilă estimarea masei acestuia. S-a dovedit că este de 150 de miliarde de ori masa Soarelui. Populația discului este foarte diferită de populația haloului. Stele tinere și grupuri de stele, a căror vârstă nu depășește câteva miliarde de ani, sunt concentrate în apropierea planului discului. Ele formează așa-numita componentă plată. Există o mulțime de stele luminoase și fierbinți printre ele.
Gazul din discul Galaxy este, de asemenea, concentrat în principal în apropierea planului său. Este situat în mod neuniform, formând numeroși nori de gaz - supernori giganți, cu structură eterogenă, extinzându-se câteva mii de ani lumină până la nori mici nu mai mari decât un parsec. Principalul element chimic din galaxia noastră este hidrogenul. Aproximativ 1/4 din el este format din heliu. Față de aceste două elemente, celelalte sunt prezente în cantități foarte mici. În medie, compoziția chimică a stelelor și a gazului din disc este aproape aceeași cu cea a Soarelui.
Structura galaxiei: Core
Una dintre cele mai interesante regiuni ale Galaxiei este considerată a fi centrul sau nucleul său, situat în direcția constelației Săgetător. Radiația vizibilă din regiunile centrale ale Galaxiei ne este complet ascunsă de straturi groase de materie absorbantă. Prin urmare, a început să fie studiat abia după crearea unor receptoare pentru radiații infraroșii și radio, care sunt absorbite într-o măsură mai mică. Regiunile centrale ale Galaxiei sunt caracterizate de o concentrație puternică de stele: fiecare parsec cubic din apropierea centrului conține multe mii dintre ele. Distanțele dintre stele sunt de zeci și sute de ori mai mici decât în vecinătatea Soarelui. Dacă am trăi pe o planetă lângă o stea situată în apropierea miezului galaxiei, atunci zeci de stele ar fi vizibile pe cer, comparabile ca luminozitate cu cea a Lunii și cu multe mii mai strălucitoare decât cele mai strălucitoare stele de pe cerul nostru.
Pe lângă un număr mare de stele, în regiunea centrală a Galaxiei se observă un disc de gaz circumnuclear constând predominant din hidrogen molecular. Raza sa depășește 1000 de ani lumină. Mai aproape de centru, sunt observate zone de hidrogen ionizat și numeroase surse de radiație infraroșie, ceea ce indică formarea stelelor care are loc acolo. În chiar centrul Galaxiei, se presupune existența unui obiect compact masiv - o gaură neagră cu o masă de aproximativ un milion de mase solare. În centru se află și o sursă radio strălucitoare, Săgetător A, a cărei origine este asociată cu activitatea nucleului.
Planeta Pământ, Sistemul Solar, miliarde de alte stele și corpuri cerești- toate acestea sunt galaxia noastră Calea Lactee - o formațiune intergalactică uriașă, unde totul respectă legile gravitației. Datele despre dimensiunea reală a galaxiei sunt doar aproximative. Și cel mai interesant lucru este că există sute, poate chiar mii de astfel de formațiuni, mai mari sau mai mici, în Univers.
Galaxia Calea Lactee și ceea ce o înconjoară
Toate corpurile cerești, inclusiv planetele Calea Lactee, sateliții, asteroizii, cometele și stelele, sunt în permanență în mișcare. Născute în vortexul cosmic al Big Bang-ului, toate aceste obiecte sunt pe calea dezvoltării lor. Unii sunt mai în vârstă, alții sunt clar mai tineri.
Formațiunea gravitațională se rotește în jurul centrului, în timp ce părți individuale ale galaxiei se rotesc cu la viteze diferite. Dacă în centru viteza de rotație a discului galactic este destul de moderată, atunci la periferie acest parametru atinge valori de 200-250 km/s. Soarele este situat într-una dintre aceste zone, mai aproape de centrul discului galactic. Distanța de la ea până la centrul galaxiei este de 25-28 de mii de ani lumină. Întoarcerea completă axa centrală Soarele și Sistemul Solar își încheie formarea gravitațională în 225-250 de milioane de ani. În consecință, în întreaga istorie a existenței sale, Sistemul Solar a zburat în jurul centrului de numai 30 de ori.
Locul galaxiei în Univers
Trebuie remarcată o caracteristică notabilă. Poziția Soarelui și, în consecință, a planetei Pământ este foarte convenabilă. Discul galactic trece constant printr-un proces de compactare. Acest mecanism este cauzat de discrepanța dintre viteza de rotație a ramurilor spiralate și mișcarea stelelor, care se mișcă în interiorul discului galactic conform propriilor legi. În timpul compactării au loc procese violente, însoțite de radiații ultraviolete puternice. Soarele și Pământul sunt amplasate confortabil în cercul corotațional, unde o astfel de activitate viguroasă este absentă: între două ramuri spiralate de la granița brațelor Căii Lactee - Săgetător și Perseu. Așa se explică calmul în care rămânem așa perioadă lungă de timp. De mai bine de 4,5 miliarde de ani, nu am fost afectați de dezastre cosmice.
Structura galaxiei Calea Lactee
Discul galactic nu este omogen în compoziția sa. Ca și alte sisteme gravitaționale spiralate, Calea Lactee are trei regiuni distincte:
- un nucleu format dintr-un grup de stele dens care conține un miliard de stele de diferite vârste;
- discul galactic însuși, format din grupuri de stele, gaz stelar și praf;
- coroană, halou sferic - regiunea în care se află clustere globulare, galaxii pitice, grupuri individuale de stele, praf cosmic și gaz.
În apropierea planului discului galactic există stele tinere adunate în grupuri. Densitatea clusterelor de stele din centrul discului este mai mare. Aproape de centru, densitatea este de 10.000 de stele pe parsec cub. În regiunea în care se află Sistemul Solar, densitatea stelelor este deja de 1-2 stele la 16 parsecs cubi. De regulă, vârsta acestor corpuri cerești nu depășește câteva miliarde de ani.
Gazul interstelar se concentrează, de asemenea, în jurul planului discului, supus forțelor centrifuge. În ciuda vitezei constante de rotație a ramurilor spiralate, gazul interstelar este distribuit neuniform, formând zone mari și mici de nori și nebuloase. Cu toate acestea, principalul material de construcție galactic este materia întunecată. Masa sa prevalează asupra masei totale a tuturor corpurilor cerești care alcătuiesc galaxia Calea Lactee.
Dacă în diagramă structura galaxiei este destul de clară și transparentă, atunci în realitate este aproape imposibil să examinăm regiunile centrale ale discului galactic. Norii de gaz și praf și aglomerări de gaz stelar ascund din perspectiva noastră lumina din centrul Căii Lactee, în care trăiește un adevărat monstru spațial - o gaură neagră supermasivă. Masa acestui supergigant este de aproximativ 4,3 milioane M☉. Lângă supergigant este o gaură neagră mai mică. Această companie sumbră este completată de sute de găuri negre pitice. Găurile negre ale Căii Lactee nu sunt doar devoratoare de materie stelară, ci acționează și ca o maternitate, aruncând în spațiu uriașe grămadă de protoni, neutroni și electroni. Din ele se formează hidrogenul atomic - principalul combustibil al tribului stelar.
Bara de jumper este situată în regiunea nucleului galactic. Lungimea sa este de 27 de mii de ani lumină. Aici domnesc stele vechi, giganți roșii, a căror materie stelară hrănește găurile negre. Cea mai mare parte a hidrogenului molecular este concentrată în această regiune, care acționează ca principalul material de construcție pentru procesul de formare a stelelor.
Din punct de vedere geometric, structura galaxiei pare destul de simplă. Fiecare braț spiralat, și există patru dintre ele în Calea Lactee, provine dintr-un inel de gaz. Mânecile diverge la un unghi de 20⁰. La granițele exterioare ale discului galactic, elementul principal este hidrogenul atomic, care se răspândește din centrul galaxiei la periferie. Grosimea stratului de hidrogen de la marginea Căii Lactee este mult mai largă decât în centru, în timp ce densitatea acestuia este extrem de scăzută. Descărcarea stratului de hidrogen este facilitată de influența galaxiilor pitice, care urmăresc îndeaproape galaxia noastră de zeci de miliarde de ani.
Modele teoretice ale galaxiei noastre
Chiar și astronomii antici au încercat să demonstreze că dunga vizibilă de pe cer face parte dintr-un disc stelar uriaș care se rotește în jurul centrului său. Această afirmație a fost susținută de calculele matematice efectuate. A fost posibil să ne facem o idee despre galaxia noastră doar mii de ani mai târziu, când metodele instrumentale de explorare a spațiului au venit în ajutorul științei. O descoperire în studiul naturii Căii Lactee a fost opera englezului William Herschel. În 1700, el a reușit să demonstreze experimental că galaxia noastră are formă de disc.
Deja în vremea noastră, cercetarea a luat o altă întorsătură. Oamenii de știință s-au bazat pe compararea mișcărilor stelelor între care existau distanțe diferite. Folosind metoda paralaxei, Jacob Kaptein a putut determina aproximativ diametrul galaxiei, care, conform calculelor sale, este de 60-70 de mii de ani lumină. În consecință, locul Soarelui a fost determinat. S-a dovedit că este situat relativ departe de centrul furibund al galaxiei și la o distanță considerabilă de periferia Căii Lactee.
Teoria fundamentală a existenței galaxiilor este cea a astrofizicianului american Edwin Hubble. El a venit cu ideea de a clasifica toate formațiunile gravitaționale, împărțindu-le în galaxii eliptice și formațiuni de tip spirală. Acestea din urmă, galaxiile spirale, reprezintă cel mai mare grup, care include formațiuni de diferite dimensiuni. Cea mai mare galaxie spirală descoperită recent este NGC 6872, cu un diametru de peste 552 de mii de ani lumină.
Viitorul așteptat și previziuni
Galaxia Calea Lactee pare a fi o formațiune gravitațională compactă și ordonată. Spre deosebire de vecinii săi, casa noastră intergalactică este destul de calmă. Găurile negre afectează sistematic discul galactic, reducându-l în dimensiune. Acest proces a durat deja zeci de miliarde de ani și nu se știe cât va mai continua. Singura amenințare care planează asupra galaxiei noastre vine de la cel mai apropiat vecin. Galaxia Andromeda se apropie rapid de noi. Oamenii de știință sugerează că o coliziune a două sisteme gravitaționale ar putea avea loc în 4,5 miliarde de ani.
O astfel de întâlnire-fuziune va însemna sfârșitul lumii în care suntem obișnuiți să trăim. Calea Lactee, care este de dimensiuni mai mici, va fi absorbită de formațiunea mai mare. În loc de două formațiuni spiralate mari, în Univers va apărea o nouă galaxie eliptică. Până în acest moment, galaxia noastră va putea face față sateliților săi. Două galaxii pitice - Norii Magellanic Mari și Mici - vor fi absorbite de Calea Lactee în 4 miliarde de ani.
Dacă aveți întrebări, lăsați-le în comentariile de sub articol. Noi sau vizitatorii noștri vom fi bucuroși să le răspundem