Keletas įdomių faktų apie mūsų galaktiką – Paukščių Taką. Kas yra Paukščių Tako galaktika

Etimologija

Vardas Paukščių Takas- atsekamasis popierius iš Lat. per lactea„pieno kelias“, kuris, savo ruožtu, yra vertimas iš senovės graikų kalbos. ϰύϰλος γαλαξίας "pieno ratas" Vardas galaktika suformuota pagal analogiją su senovės graikų kalba. γαλαϰτιϰός "pieno". Pasak senovės graikų legendos, Dzeusas nusprendė savo sūnų Heraklį, gimusį iš mirtingos moters, padaryti nemirtingu ir už tai pasodino jį ant miegančios žmonos Heros, kad Heraklis gertų dievišką pieną. Hera pabudusi pamatė, kad nemaitina savo vaiko, ir atstūmė jį nuo savęs. Iš deivės krūtinės išsitaškęs pieno srautas virto Paukščių Taku.

Sovietinėje astronominėje mokykloje Paukščių Takas buvo tiesiog vadinamas „mūsų galaktika“ arba „Paukščių tako sistema“; frazė „Paukščių Takas“ buvo vartojama kalbant apie matomas žvaigždes, kurios, stebėtojui optiškai, sudaro Paukščių Taką.

Galaktikos struktūra

Galaktikos skersmuo yra apie 30 tūkstančių parsekų (apie 100 000 šviesmečių, 1 kvintilijonas kilometrų), o vidutinis storis yra apie 1000 šviesmečių. Pagal mažiausią apskaičiavimą galaktikoje yra apie 200 milijardų žvaigždžių (šiuolaikiniai skaičiavimai svyruoja nuo 200 iki 400 milijardų). Didžioji dalis žvaigždžių yra plokščio disko formos. Apskaičiuota, kad 2009 m. sausio mėn. Galaktikos masė yra 3,10 12 Saulės masių arba 6,10 42 kg. Didžioji galaktikos masės dalis yra ne žvaigždėse ir tarpžvaigždinėse dujose, o nešviečiame tamsiosios medžiagos aureole.

Diskas

Tik devintajame dešimtmetyje astronomai pasiūlė, kad Paukščių Takas yra spiralinė galaktika, o ne įprasta spiralinė galaktika. Šią prielaidą 2005 metais patvirtino Lymano Spitzerio kosminis teleskopas, kuris parodė, kad centrinė mūsų galaktikos juosta yra didesnė, nei manyta anksčiau.

Mokslininkai apskaičiavo, kad galaktikos centro srityje skirtingomis kryptimis išsikišusio galaktikos disko skersmuo yra apie 100 000 šviesmečių. Palyginti su aureole, diskas sukasi pastebimai greičiau. Jo sukimosi greitis skirtingais atstumais nuo centro nėra vienodas. Jis sparčiai didėja nuo nulio centre iki 200-240 km/s 2 tūkstančių šviesmečių atstumu nuo jo, po to šiek tiek sumažėja, vėl padidėja iki maždaug tokios pačios vertės ir tada išlieka beveik pastovus. Disko sukimosi ypatybių tyrimas leido įvertinti jo masę, paaiškėjo, kad ji yra 150 milijardų kartų didesnė už M ☉.

Prie disko plokštumos telkiasi jaunos žvaigždės ir žvaigždžių spiečiai, kurių amžius neviršija kelių milijardų metų. Jie sudaro vadinamąjį plokščią komponentą. Tarp jų yra daug ryškių ir karštų žvaigždžių. „Galaxy“ diske esančios dujos taip pat sutelktos daugiausia šalia jos plokštumos. Jis pasiskirstęs netolygiai, sudarydamas daugybę dujų debesų – nuo milžiniškų nevienalytės struktūros debesų, kurių plotis viršija kelis tūkstančius šviesmečių, iki mažų, ne didesnių kaip parseko debesų.

Šerdis

Paukščių tako galaktikos centras infraraudonųjų spindulių spinduliuose.

Vidurinėje Galaktikos dalyje yra sustorėjimas, vadinamas išsipūtimas(anglų kalba) išsipūtimas - sustorėjimas), kurio skersmuo yra apie 8 tūkst. Galaktikos branduolio centras yra Šaulio žvaigždyne (α = 265°, δ = −29°). Atstumas nuo Saulės iki Galaktikos centro yra 8,5 kiloparseko (2,62·10 17 km, arba 27 700 šviesmečių). Galaktikos centre, matyt, yra supermasyvi juodoji skylė (Sagittarius A*) (apie 4,3 mln. M ☉), aplink kurią, tikėtina, yra juodoji skylė, kurios vidutinė masė yra nuo 1000 iki 10 000 M ☉, o orbitos periodas yra maždaug 100 metų sukasi ir keli tūkstančiai palyginti mažų. Jų bendras gravitacinis poveikis kaimyninėms žvaigždėms sukelia pastarųjų judėjimą neįprastomis trajektorijomis. Yra prielaida, kad daugumos galaktikų šerdyje yra supermasyvios juodosios skylės.

Centriniams Galaktikos regionams būdinga stipri žvaigždžių koncentracija: kiekviename kubiniame parseke, esančiame netoli centro, jų yra daug tūkstančių. Atstumai tarp žvaigždžių yra dešimtis ir šimtus kartų mažesni nei Saulės apylinkėse. Kaip ir daugumoje kitų galaktikų, Paukščių Tako masės pasiskirstymas yra toks, kad daugumos žvaigždžių orbitos greitis šioje galaktikoje reikšmingai nepriklauso nuo jų atstumo nuo centro. Toliau nuo centrinio tilto iki išorinio apskritimo įprastas žvaigždžių sukimosi greitis yra 210-240 km/s. Taigi toks greičio pasiskirstymas, nepastebimas Saulės sistemoje, kur skirtingos orbitos turi žymiai skirtingą sukimosi greitį, yra viena iš būtinų tamsiosios materijos egzistavimo sąlygų.

Manoma, kad galaktikos juostos ilgis yra apie 27 000 šviesmečių. Ši juosta eina per galaktikos centrą 44 ± 10 laipsnių kampu į liniją tarp mūsų Saulės ir galaktikos centro. Jį daugiausia sudaro raudonos žvaigždės, kurios laikomos labai senomis. Džemperis yra apsuptas žiedu, vadinamu „Penkių Kiloparsekų žiedu“. Šiame žiede yra didžioji dalis galaktikos molekulinio vandenilio ir yra aktyvi žvaigždžių formavimosi sritis mūsų galaktikoje. Jei būtų stebima iš Andromedos galaktikos, Paukščių Tako galaktikos juosta būtų ryški jos dalis.

Rankovės

Galaktika priklauso spiralinių galaktikų klasei, o tai reiškia, kad galaktika turi spiralę rankovėmis, esantis disko plokštumoje. Diskas panardintas halo sferinės formos, o aplink jį yra rutulio formos karūną. Saulės sistema yra 8,5 tūkst. parsekų atstumu nuo galaktikos centro, netoli Galaktikos plokštumos (poslinkis link galaktikos Šiaurės ašigalio – tik 10 parsekų), vidiniame rankos krašte, vadinamame Oriono rankovė. Toks išdėstymas neleidžia vizualiai stebėti rankovių formos. Nauji molekulinių dujų (CO) stebėjimų duomenys rodo, kad mūsų galaktika turi dvi rankas, pradedant nuo juostos vidinėje galaktikos dalyje. Be to, vidinėje dalyje yra dar pora rankovių. Tada šios rankos virsta keturių pečių struktūra, stebima neutralioje vandenilio linijoje išorinėse galaktikos dalyse.

Halo

Paukščių tako apylinkės ir jo aureolė.

Žvaigždės ir halo žvaigždžių spiečiai juda aplink Galaktikos centrą labai pailgomis orbitomis. Kadangi atskirų žvaigždžių sukimasis vyksta šiek tiek atsitiktinai (tai yra, kaimyninių žvaigždžių greitis gali turėti bet kokią kryptį), halo visuma sukasi labai lėtai.

Galaktikos atradimo istorija

Dauguma dangaus kūnų yra sujungti į įvairias besisukančias sistemas. Taigi, Mėnulis sukasi aplink Žemę, milžiniškų planetų palydovai sudaro savo sistemas, turtingas kūnų. Aukštesniame lygyje Žemė ir likusios planetos sukasi aplink Saulę. Iškilo natūralus klausimas: ar Saulė taip pat yra dar didesnės sistemos dalis?

Pirmąjį sistemingą šios problemos tyrimą XVIII amžiuje atliko anglų astronomas Williamas Herschelis. Jis suskaičiavo žvaigždžių skaičių įvairiose dangaus srityse ir atrado, kad danguje yra didelis ratas (vėliau jis buvo vadinamas galaktikos pusiaujas), kuris padalija dangų į dvi lygias dalis ir kuriame yra didžiausias žvaigždžių skaičius. Be to, kuo dangaus dalis arčiau šio apskritimo, tuo daugiau žvaigždžių. Galiausiai buvo išsiaiškinta, kad būtent šiame apskritime buvo Paukščių Takas. Dėl to Herschelis atspėjo, kad visos mūsų stebėtos žvaigždės sudaro milžinišką žvaigždžių sistemą, kuri yra suplota link galaktikos pusiaujo.

Iš pradžių buvo manoma, kad visi Visatoje esantys objektai yra mūsų galaktikos dalys, nors Kantas taip pat pasiūlė, kad kai kurie ūkai gali būti galaktikos, panašios į Paukščių Taką. Jau 1920 metais klausimas dėl ekstragalaktinių objektų egzistavimo sukėlė diskusijų (pavyzdžiui, garsioji Didžioji Harlow Shapley ir Heber Curtis diskusija; pirmasis gynė mūsų Galaktikos unikalumą). Kanto hipotezė galutinai pasitvirtino tik praėjusio amžiaus 2 dešimtmetyje, kai Edvinas Hablas sugebėjo išmatuoti atstumą iki kai kurių spiralinių ūkų ir parodyti, kad dėl savo atstumo jie negali būti galaktikos dalimi.

Saulės vieta galaktikoje

Naujausiais moksliniais skaičiavimais, atstumas nuo Saulės iki galaktikos centro yra 26 000 ± 1 400 šviesmečių, o preliminariais skaičiavimais, mūsų žvaigždė nuo skersinio turėtų būti apie 35 000 šviesmečių. Tai reiškia, kad Saulė yra arčiau disko krašto nei jo centro. Kartu su kitomis žvaigždėmis Saulė sukasi aplink Galaktikos centrą 220-240 km/s greičiu, vieną apsisukimą padarydama maždaug per 200 milijonų metų. Taigi per visą savo egzistavimą Žemė Galaktikos centrą apskriejo ne daugiau kaip 30 kartų.

Netoli Saulės galima atsekti dviejų spiralių atkarpas, kurios nuo mūsų nutolusios maždaug 3 tūkst. šviesmečių. Remiantis žvaigždynais, kuriuose stebimos šios sritys, joms buvo suteiktas Šaulio rankos ir Persėjo rankos pavadinimas. Saulė yra beveik viduryje tarp šių spiralinių šakų. Tačiau gana arti mūsų (galaktiniais standartais), Oriono žvaigždyne, eina kita, nelabai aiškiai apibrėžta ranka – Oriono ranka, kuri laikoma vienos iš pagrindinių Galaktikos spiralinių atšakų.

Saulės sukimosi aplink Galaktikos centrą greitis beveik sutampa su tankinimo bangos, sudarančios spiralę, greičiu. Tokia situacija netipiška visai galaktikai: spiralės svirties sukasi pastoviu kampiniu greičiu, kaip ratų stipinai, o žvaigždžių judėjimas vyksta pagal skirtingą modelį, todėl beveik visa disko žvaigždžių populiacija arba patenka į vidų. spiralinės rankos arba iškrenta iš jų. Vienintelė vieta, kur žvaigždžių ir spiralių greičiai sutampa, yra vadinamasis vainikinis ratas, ir būtent jame yra Saulė.

Žemei ši aplinkybė yra nepaprastai svarbi, nes spiralinėse rankose vyksta audringi procesai, generuojantys galingą spinduliuotę, naikinančią visus gyvus dalykus. Ir jokia atmosfera negalėjo nuo to apsaugoti. Tačiau mūsų planeta egzistuoja gana ramioje Galaktikos vietoje ir nebuvo paveikta šių kosminių kataklizmų šimtus milijonų (ar net milijardus) metų. Galbūt todėl gyvybė galėjo gimti ir išlikti Žemėje.

Kaimynystė

Galaktikos evoliucija ir ateitis

Galimi mūsų galaktikos susidūrimai su kitomis galaktikomis, įskaitant tokią, kokia yra Andromedos galaktika, tačiau konkrečios prognozės dar neįmanomos dėl ekstragalaktinių objektų skersinio greičio nežinojimo.

Panoramos

Taip pat žr

Pastabos

, Su. 302
Erikas Kristianas; Safi-Harb Samar. Kokio dydžio yra Paukščių Takas? (anglų kalba) . Paklauskite astrofiziko. NASA (2005 m. gruodžio 1 d.). Suarchyvuota nuo originalo 2012 m. liepos 4 d. (Paimta 2012 m. spalio 9 d.)
Tanu Padmanabhanas Po pirmųjų trijų minučių: mūsų visatos istorija. - Cambridge University Press, 1998. - P. 87. - 215 p. - ISBN 0-521-62039-2
Kiek žvaigždžių yra Paukščių Take?
Lenta.ru: „Paukščių takas tapo dvigubai sunkesnis“, 2009-06-01
Anna Frebel HE 1523-0901 atradimas, stipriai r- Procesas patobulinta metalo skurdo žvaigždė su aptiktu uranu (anglų k.) // Astrofizikos žurnalas. - 2007. - T. 660. - P. L117. DOI: 10.1086/518122 arΧiv:astro-ph/0703414
Nikolajus Bissancas Dujų dinamika Paukščių Take: antrojo modelio greitis ir didelio masto morfologija (anglų kalba) // Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai. - 2003. - T. 340. - P. 949. - DOI: 10.1046/j.1365-8711.2003.06358.x arΧiv:astro-ph/0212516
Kogutas, A.; Lineweaver, C.; Smoot, G. F.; Bennett, C. L.; Bandy, A.; Boggess, N. W.; Cheng, E. S.; de Amici, G.; Fixsen, D. J.; Hinshaw, G.; Jacksonas, P. D.; Jansenas, M.; Keegstra, P.; Loewenstein, K.; Lubinas, P.; Mather, J.C.; Tenorio, L.; Veisas, R.; Wilkinson, D. T.; Wright, E. L. Dipolio anizotropija COBE diferencialiniuose mikrobangų radiometruose pirmųjų metų dangaus žemėlapiuose (anglų k.) // Astrofizikos žurnalas. - 1993. - T. 419. - P. 1. - DOI: 10.1086/173453
, Su. 290
Collins Elementary English Dictionary – Pilnas ir nesutrumpintas 1991–2003 – Paukščių takas. Amerikos paveldo mokslo žodynas. thefreedictionary.com (2005). (Paimta 2012 m. spalio 8 d.)
Drozdovskis I. Vietinė galaktikų grupė. Astronetas (2000). Suarchyvuota (Paimta 2012 m. spalio 18 d.)
Drozdovskis I. Vietinis superklasteris. Astronetas (2001). Suarchyvuota nuo originalo 2012 m. spalio 26 d. (Paimta 2012 m. spalio 18 d.)
Vasmeris M. Rusų kalbos etimologinis žodynas / Red. O. N. Trubačiova. - M.: "Pažanga", 1986. - T. II. - P. 632.
Didžioji sovietinė enciklopedija „Yandex“ žodynuose
Yandex žodynai
Chumatskio kelio forma neatrodė normali (rusiška)
2005 m. rugpjūčio 16 d. – New Scientist straipsnis (anglų k.)
Chumatskiy Shlyakh - mūsų galaktika (rusų kalba)
V. D. Šabetnikas Kūno kultūra universitetuose. 1998 m
Blinnikovas S. Mūsų visatos atradimas // Naujasis pasaulis, - Nr. 11, 2008 m. lapkritis, - p. 153-165
Astronomai juodąją skylę pavadino Chumatskio kelio centre (rusiškai)
„Mokslininkai atrado antrąją juodąją skylę Paukščių Tako centre.
Juodųjų kaimų eilė mūsų galaktikoje (rusų kalba)
Supermasyvi juodoji skylė mūsų galaktikos centre greitai baigiasi (rusiškai)
[2006 m. balandžio 23 d.] – http://www.bu.edu/galacticring/new_introduction.htm (anglų kalba)
arxiv:0812.3491 Paukščių Tako spiralinės rankos modelis
„Galaktikos dujų halo“
http://www.seds.org/messier/xtra/data/mwgc.dat.txt (anglų k.)
Galaktikos aureolės radialinio greičio dispersijos profilis: Paukščių tako tamsiosios aureolės tankio profilio ribojimas, Battaglia ir kt. 2005, MNRAS, 364 (2005) 433 (anglų kalba)
Galaktinė pornografija (rusų kalba)
Gyvybę galaktikoje išgelbėjo aušros sukilėliai (rusų k.)
vremya.ru, „Galaktikos imperijų mirtis“, 2007 m. rugpjūčio 8 d.

Literatūra

Zasovas A.V., Postnovas K.A. Bendroji astrofizika. - Fryazino: Century 2, 2006. - 496 p. - ISBN 5-85099-169-7 (Paimta 2012 m. spalio 8 d.)
Knyga „Paukščių takas“, ISBN 5-85099-156-5

Nuorodos

Labai detalus Paukščių Tako magnetinio lauko žemėlapis
Astronomijos dienos paveikslas (anglų k.) (2010 m. liepos 27 d.). Žiūrėta 2012 m. gruodžio 27 d.

Galaktikos
Rūšis
Struktūra
Aktyvūs branduoliai
Sąveika
Reiškiniai ir procesus
Sąrašai

Paukščių Takas
Padėtis	Paukščių Tako pogrupis → Vietinė grupė → Vietinis galaktikų superspiečius → Galaktikų superspiečių kompleksas Žuvų ir Cetus žvaigždynuose → Stebima visata → Visata
Galaktikos šerdis	Galaktikos centras
Rankovės

Kosmosas, kurį bandome tyrinėti, yra didžiulė ir begalinė erdvė, kurioje yra dešimtys, šimtai, tūkstančiai trilijonų žvaigždžių, susijungusių į tam tikras grupes. Mūsų Žemė negyvena pati. Mes esame Saulės sistemos dalis, kuri yra maža dalelė ir Paukščių Tako, didesnio kosminio darinio, dalis.

Mūsų Žemė, kaip ir kitos Paukščių Tako planetos, mūsų žvaigždė, vadinama Saule, kaip ir kitos Paukščių Tako žvaigždės, juda Visatoje tam tikra tvarka ir užima tam skirtas vietas. Pabandykime išsamiau suprasti, kokia yra Paukščių Tako struktūra ir kokios yra pagrindinės mūsų galaktikos ypatybės?

Paukščių Tako kilmė

Mūsų galaktika, kaip ir kitos kosminės erdvės sritys, turi savo istoriją ir yra visuotinio masto katastrofos rezultatas. Pagrindinė Visatos atsiradimo teorija, kuri šiandien dominuoja mokslo bendruomenėje, yra Didysis sprogimas. Modelis, puikiai apibūdinantis Didžiojo sprogimo teoriją, yra branduolinė grandininė reakcija mikroskopiniu lygmeniu. Iš pradžių buvo kažkokia medžiaga, kuri dėl tam tikrų priežasčių akimirksniu pradėjo judėti ir sprogo. Apie sąlygas, dėl kurių prasidėjo sprogstama reakcija, kalbėti nereikia. Tai toli nuo mūsų supratimo. Dabar Visata, susidariusi prieš 15 milijardų metų dėl kataklizmo, yra didžiulis, begalinis daugiakampis.

Pirminius sprogimo produktus iš pradžių sudarė dujų sankaupos ir debesys. Vėliau, veikiant gravitacinėms jėgoms ir kitiems fiziniams procesams, susiformavo didesni universalaus masto objektai. Viskas įvyko labai greitai pagal kosminius standartus, per milijardus metų. Pirmiausia susiformavo žvaigždės, kurios suformavo spiečius, o vėliau susijungė į galaktikas, kurių tikslus skaičius nežinomas. Pagal savo sudėtį galaktinė medžiaga yra vandenilio ir helio atomai kartu su kitais elementais, kurie yra statybinė medžiaga žvaigždžių ir kitų kosminių objektų formavimuisi.

Neįmanoma tiksliai pasakyti, kurioje Visatoje yra Paukščių Takas, nes tikslus visatos centras nežinomas.

Dėl procesų, kurie sudarė Visatą, panašumo, mūsų galaktika savo struktūra labai panaši į daugelį kitų. Pagal savo tipą tai tipinė spiralinė galaktika, objekto tipas, plačiai paplitęs Visatoje. Pagal savo dydį galaktika yra aukso vidury – nei maža, nei didžiulė. Mūsų galaktika turi daug daugiau mažesnių žvaigždžių kaimynų nei milžiniško dydžio.

Visų galaktikų, egzistuojančių kosmose, amžius taip pat yra vienodas. Mūsų galaktika yra beveik tokio pat amžiaus kaip Visata ir 14,5 milijardo metų. Per šį milžinišką laikotarpį Paukščių Tako struktūra keitėsi keletą kartų ir tai vyksta ir šiandien, tik nepastebimai, lyginant su žemiškojo gyvenimo tempu.

Yra įdomi istorija apie mūsų galaktikos pavadinimą. Mokslininkai mano, kad Paukščių Tako pavadinimas yra legendinis. Taip bandoma žvaigždžių išsidėstymą mūsų danguje susieti su senovės graikų mitu apie dievų tėvą Kroną, kuris prarijo savo vaikus. Paskutinis vaikas, kurio laukė toks liūdnas likimas, pasirodė lieknas ir buvo atiduotas slaugei penėti. Maitinimo metu ant dangaus krito pieno purslai ir taip susidarė pieno takas. Vėliau visų laikų ir tautų mokslininkai ir astronomai sutiko, kad mūsų galaktika iš tiesų labai panaši į pieno kelią.

Šiuo metu Paukščių Takas yra savo vystymosi ciklo viduryje. Kitaip tariant, kosminės dujos ir medžiaga naujoms žvaigždėms formuoti baigiasi. Esamos žvaigždės dar gana jaunos. Kaip ir istorijoje apie Saulę, kuri po 6–7 milijardų metų gali virsti Raudonuoju milžinu, mūsų palikuonys stebės kitų žvaigždžių ir visos galaktikos virsmą raudonąja seka.

Mūsų galaktika gali nustoti egzistuoti dėl kito visuotinio kataklizmo. Pastarųjų metų tyrimų temos sutelktos į artėjantį Paukščių Tako susitikimą su artimiausia mūsų kaimyne Andromedos galaktika tolimoje ateityje. Tikėtina, kad susitikęs su Andromedos galaktika Paukščių Takas suskaidys į kelias mažas galaktikas. Bet kokiu atveju tai bus naujų žvaigždžių atsiradimo ir artimiausios mums erdvės rekonstrukcijos priežastis. Galime tik spėlioti, koks bus Visatos ir mūsų galaktikos likimas tolimoje ateityje.

Paukščių tako astrofiziniai parametrai

Norint įsivaizduoti, kaip atrodo Paukščių Takas kosminiu mastu, užtenka pažvelgti į pačią Visatą ir palyginti atskiras jos dalis. Mūsų galaktika yra pogrupio dalis, kuri savo ruožtu yra Vietinės grupės, didesnio darinio, dalis. Čia mūsų kosminis didmiestis ribojasi su Andromedos ir Triangulum galaktikomis. Trijulė yra apsupta daugiau nei 40 mažų galaktikų. Vietinė grupė jau yra dar didesnio darinio dalis ir yra Mergelės superspiečiaus dalis. Kai kurie teigia, kad tai tik apytiksliai spėjimai apie tai, kur yra mūsų galaktika. Darinių mastai tokie milžiniški, kad viso to beveik neįmanoma įsivaizduoti. Šiandien žinome atstumą iki artimiausių kaimyninių galaktikų. Kiti giliosios erdvės objektai yra nepastebimi. Jų egzistavimas leidžiamas tik teoriškai ir matematiškai.

Galaktikos vieta tapo žinoma tik dėl apytikslių skaičiavimų, kurie nustatė atstumą iki artimiausių kaimynų. Paukščių Tako palydovai yra nykštukinės galaktikos – Mažasis ir Didysis Magelano debesys. Iš viso, pasak mokslininkų, yra iki 14 palydovinių galaktikų, kurios sudaro universalaus vežimo, vadinamo Paukščių Taku, palydą.

Kalbant apie regimąjį pasaulį, šiandien yra pakankamai informacijos apie tai, kaip atrodo mūsų galaktika. Esamas modelis, o kartu ir Paukščių Tako žemėlapis, sudarytas remiantis matematiniais skaičiavimais, duomenimis, gautais astrofizinių stebėjimų metu. Kiekvienas kosminis kūnas arba galaktikos fragmentas užima savo vietą. Tai kaip Visatoje, tik mažesniu mastu. Mūsų kosminio metropolio astrofiziniai parametrai yra įdomūs ir įspūdingi.

Mūsų galaktika yra spiralinė galaktika, kuri žvaigždžių žemėlapiuose pažymėta SBbc indeksu. Paukščių tako galaktikos disko skersmuo yra apie 50-90 tūkstančių šviesmečių arba 30 tūkstančių parsekų. Palyginimui, Andromedos galaktikos spindulys yra 110 tūkstančių šviesmečių pagal Visatos mastelį. Galima tik įsivaizduoti, kiek mūsų kaimynas didesnis už Paukščių Taką. Nykštukinių galaktikų, esančių arčiausiai Paukščių Tako, dydžiai yra dešimtis kartų mažesni nei mūsų galaktikos. Magelano debesų skersmuo yra tik 7-10 tūkstančių šviesmečių. Šiame didžiuliame žvaigždžių cikle yra apie 200–400 milijardų žvaigždžių. Šios žvaigždės surenkamos į spiečius ir ūkus. Didelė jo dalis yra Paukščių Tako atšakos, kurių vienoje yra mūsų saulės sistema.

Visa kita – tamsioji medžiaga, kosminių dujų debesys ir tarpžvaigždinę erdvę užpildantys burbuliukai. Kuo arčiau galaktikos centro, tuo daugiau žvaigždžių, tuo labiau perpildyta erdvė. Mūsų Saulė yra erdvės regione, kurį sudaro mažesni kosminiai objektai, esantys dideliu atstumu vienas nuo kito.

Paukščių Tako masė yra 6x1042 kg, o tai trilijonus kartų daugiau nei mūsų Saulės masė. Beveik visos mūsų žvaigždžių šalyje gyvenančios žvaigždės išsidėsčiusios vieno disko plokštumoje, kurio storis, įvairiais vertinimais, yra 1000 šviesmečių. Neįmanoma žinoti tikslios mūsų galaktikos masės, nes didžiąją dalį matomo žvaigždžių spektro nuo mūsų slepia Paukščių Tako rankos. Be to, tamsiosios materijos masė, kuri užima didžiules tarpžvaigždines erdves, nežinoma.

Atstumas nuo Saulės iki mūsų galaktikos centro yra 27 tūkstančiai šviesmečių. Būdama santykinėje periferijoje, Saulė greitai juda aplink galaktikos centrą, atlikdama visą apsisukimą kas 240 milijonų metų.

Galaktikos centro skersmuo yra 1000 parsekų ir jį sudaro šerdis su įdomia seka. Šerdies centras turi iškilumo formą, kurioje susitelkusios didžiausios žvaigždės ir karštų dujų spiečius. Būtent šis regionas išskiria didžiulį energijos kiekį, kuris iš viso yra didesnis nei skleidžiama milijardų žvaigždžių, sudarančių galaktiką. Ši šerdies dalis yra aktyviausia ir ryškiausia galaktikos dalis. Šerdies pakraščiuose yra tiltas, kuris yra mūsų galaktikos šakų pradžia. Toks tiltas atsiranda dėl didžiulės gravitacinės jėgos, kurią sukelia greitas pačios galaktikos sukimosi greitis.

Atsižvelgiant į centrinę galaktikos dalį, toks faktas atrodo paradoksalus. Mokslininkai ilgą laiką negalėjo suprasti, kas yra Paukščių Tako centre. Pasirodo, pačiame žvaigždėtos šalies, vadinamos Paukščių Taku, centre yra supermasyvi juodoji skylė, kurios skersmuo siekia apie 140 km. Būtent ten patenka didžioji dalis energijos, kurią išskiria galaktikos šerdis, būtent šioje bedugnėje žvaigždės ištirpsta ir miršta. Juodosios skylės buvimas Paukščių Tako centre rodo, kad visi Visatos formavimosi procesai kada nors turi baigtis. Materija virs antimedžiaga ir viskas pasikartos. Kaip ši pabaisa elgsis po milijonų ir milijardų metų, juodoji bedugnė tyli, o tai rodo, kad materijos absorbcijos procesai tik stiprėja.

Dvi pagrindinės galaktikos rankos tęsiasi nuo centro – Kentauro skydas ir Persėjo skydas. Šie struktūriniai dariniai gavo savo pavadinimus iš danguje esančių žvaigždynų. Be pagrindinių ginklų, galaktiką supa dar 5 smulkūs ginklai.

Artima ir tolima ateitis

Rankos, gimusios iš Paukščių Tako šerdies, išsivynioja spirale, užpildydamos kosminę erdvę žvaigždėmis ir kosmine medžiaga. Čia tinka analogija su kosminiais kūnais, kurie sukasi aplink Saulę mūsų žvaigždžių sistemoje. Milžiniškoje karuselėje sukasi didžiulė masė didelių ir mažų žvaigždžių, spiečių ir ūkų, įvairaus dydžio ir prigimties kosminiai objektai. Visi jie sukuria nuostabų žvaigždėto dangaus vaizdą, į kurį žmonės žiūri tūkstančius metų. Tyrinėdami mūsų galaktiką, turėtumėte žinoti, kad žvaigždės galaktikoje gyvena pagal savo dėsnius, šiandien būdamos vienoje iš galaktikos šakų, rytoj pradės kelionę kita kryptimi, palikdamos vieną ranką ir skrisdamos į kitą. .

Žemė Paukščių Tako galaktikoje toli gražu nėra vienintelė gyvybei tinkama planeta. Tai tik atomo dydžio dulkių dalelė, kuri dingsta didžiuliame mūsų galaktikos žvaigždžių pasaulyje. Galaktikoje tokių į Žemę panašių planetų gali būti labai daug. Pakanka įsivaizduoti, kiek žvaigždžių vienaip ar kitaip turi savo žvaigždžių planetų sistemas. Kita gyvybė gali būti toli, pačiame galaktikos pakraštyje, nutolusi dešimtis tūkstančių šviesmečių arba, priešingai, gretimose srityse, kurias nuo mūsų slepia Paukščių Tako rankos.

Mūsų Žemė, kaip ir kitos Paukščių Tako planetos, mūsų žvaigždė, vadinama Saule, kaip ir kitos Paukščių Tako žvaigždės, juda Visatoje tam tikra tvarka ir užima tam skirtas vietas. Pabandykime išsamiau suprasti, kokia yra Paukščių Tako struktūra ir kokios yra pagrindinės mūsų galaktikos ypatybės?

Paukščių Tako kilmė

Neįmanoma tiksliai pasakyti, kurioje Visatoje yra Paukščių Takas, nes tikslus visatos centras nežinomas.

Visų galaktikų, egzistuojančių kosmose, amžius taip pat yra vienodas. Mūsų galaktika yra beveik tokio pat amžiaus kaip Visata ir 14,5 milijardo metų. Per šį milžinišką laikotarpį Paukščių Tako struktūra keitėsi keletą kartų ir tai vyksta ir šiandien, tik nepastebimai, lyginant su žemiškojo gyvenimo tempu.

Paukščių tako astrofiziniai parametrai

Galaktikos vieta tapo žinoma tik dėl apytikslių skaičiavimų, kurie nustatė atstumą iki artimiausių kaimynų. Paukščių Tako palydovai yra nykštukinės galaktikos – Mažasis ir Didysis Magelano debesys. Iš viso, pasak mokslininkų, yra iki 14 palydovinių galaktikų, kurios sudaro universalaus vežimo, vadinamo Paukščių Taku, palydą.

Atstumas nuo Saulės iki mūsų galaktikos centro yra 27 tūkstančiai šviesmečių. Būdama santykinėje periferijoje, Saulė greitai juda aplink galaktikos centrą, atlikdama visą apsisukimą kas 240 milijonų metų.

Dvi pagrindinės galaktikos rankos tęsiasi nuo centro – Kentauro skydas ir Persėjo skydas. Šie struktūriniai dariniai gavo savo pavadinimus iš danguje esančių žvaigždynų. Be pagrindinių ginklų, galaktiką supa dar 5 smulkūs ginklai.

Artima ir tolima ateitis

Paukščių Takas yra milžiniško žvaigždžių spiečiaus, matomo iš Žemės – mūsų Galaktikos, vienos iš šimtų milijardų kitų panašių sistemų, dalis. Kartu jie sudaro Visatą.

Jei pažvelgsite į žvaigždes giedrą, be mėnulio naktį kur nors toli nuo miesto šviesų, aiškiai matote šviesią juostelę, kertančią dangų – Paukščių Taką. Tiesą sakant, tai yra daugelio žvaigždžių, sudarančių mūsų galaktiką, šviesa.

Moksliniai tyrimai įrodė, kad tai, ką senovės poetai vadino išsiliejusiu deivės Heros pienu ir keliu į dangų, buvo matoma didžiulės struktūros, kurios skersmuo apie 100 tūkstančių šviesmečių, susidedančios iš milijardų tarpžvaigždinių žvaigždžių, dalis. materija, ūkai ir kiti dangaus kūnai. Mūsų Saulės sistema taip pat yra Paukščių Tako dalis.

Mūsų žvaigždės kaimynai

Kitaip tariant, Paukščių Takas yra ne kas kita, kaip mūsų galaktika, į kurią žiūrime iš vidaus ir, be to, „kraštu“. Iš Žemės Paukščių tako juostoje matoma daugiau žvaigždžių nei už jos ribų. Dėl savo padėties Galaktikos pakraštyje giedromis naktimis turime galimybę stebėti tankiausius jos regionus.

Mes gyvename Saulės sistemoje ir, be mūsų žvaigždės, galaktikoje gyvena daugiau nei 200 milijardų kitų žvaigždžių. Jie sudaro žvaigždžių sistemą su spiraline struktūra. Iš šono jis primena diską. Jei žiūrėsite iš Žemės statmena disko plokštumai kryptimi, tada regėjimo lauke bus labai mažai žvaigždžių. Pats diskas matomas kaip pieno balta juostelė, kertanti dangų. Stebint kryptį, lygiagrečią disko plokštumai, matosi daugybė tankiai išsidėsčiusių žvaigždžių, už kurių slypi didžioji galaktikos dalis.

Galaktikos centras yra už 28 360 šviesmečių

Astronomai sunkiai nustatė mūsų Galaktikos formą ir jos centro padėtį, nes didžiąją dalį matomos žvaigždžių spinduliuotės pakeliui į Žemę sugeria tarpžvaigždinės dujos ir kosminės dulkės. Tyrinėdami galaktikos diską supančią sferoidinę aureolę, astronomai atrado rutulinių žvaigždžių spiečius. Kiekviename klasteryje yra iki kelių milijonų žvaigždžių – eros, kai galaktikos diskas dar nebuvo susiformavęs, reliktai. Nustatę šių spiečių padėtį, mokslininkai sugebėjo apskaičiuoti, kur yra Galaktikos centras. Paaiškėjo, kad jis yra Šaulio žvaigždyne 28 360 šviesmečių atstumu nuo mūsų.

Halo, rankovės ir iškilimas

Kaip ir kitose spiralinėse galaktikose, Paukščių Takas turi centrą, iš kurio spirale iškyla rankos, kaip ugnies ratas fejerverkų šou. Galaktikos centre yra tankus sustorėjimas (išsipūtimas). Galaktikos šerdis yra centrinė išsipūtimo dalis. Iškilimo skersmuo yra apie 20 tūkstančių šviesmečių, o disko storis šioje vietoje – apie 3200 šviesmečių.

Nors branduolys yra labai sunkiai tiriamas objektas, akivaizdu, kad joje sutelkta kolosali energija. Todėl tai labai domina astrofizikus. Mokslininkai iškėlė daugybę hipotezių, kad apibūdintų jo struktūrą ir evoliuciją. Vienas iš jų piešia ypač baisų vaizdą: didelis žvaigždžių tankis iškilimo srityje gali sukelti gravitacinį kolapsą ir susiformuoti supermasyvioms juodosioms skylėms, kurios įsiurbs aplinkinę medžiagą.

Galaktikos glėbyje yra daugybė įvairaus amžiaus žvaigždžių: senų, labai ryškių ir jaunų ir net negimusių. Dėl stiprios gravitacinės jėgos padidėja medžiagos tankis rankose. Saulės sistema, kurios dalis yra mūsų mažytė planeta, glūdi vienoje iš šių spiralinių atšakų – Oriono rankoje.

Todėl visa galaktika iš Žemės nematoma. Kaip Žemė sukasi aplink Saulę, Saulės sistema taip pat sukasi aplink Galaktikos centrą kartu su daugybe kitų žvaigždžių. Visa ši didelė, sudėtinga struktūra yra tik mažytė dar platesnės ir sudėtingesnės struktūros – Visatos – dalis.

Galaktikų įvairovė

Astronominių instrumentų ir instrumentų kūrimo pažanga leido atlikti išsamius daugelio dangaus sričių, įskaitant daugybę ūkų, tyrimus. Anksčiau buvo visiškai nežinoma, kas jie tokie. Buvo manoma, kad tai gali būti rutuliniai spiečiai (tankios sferinės grupės, susidedančios iš šimtų tūkstančių senų žvaigždžių), žvaigždžių liekanos, dujų debesys ir galbūt kitos galaktikos. Tačiau atsiradus pažangesniems teleskopams, galaktikos ėmė vis aiškiau matytis milijonų ir milijonų žvaigždžių, užfiksuotų fotografinėse plokštelėse, fone. Dabar astronomai išmoko nustatyti jų dydį ir atstumą nuo Žemės.

Pagal formą galaktikos skirstomos į spiralines (su spirale besitęsiančias iš centro), spiralines (su strypais besitęsiančiais iš strypo galų – labai pailgos šerdies), elipsines ir netaisyklingas (be konkrečios formos). . Kiekvienoje atskiroje galaktikoje yra iki kelių šimtų milijardų žvaigždžių. Išmatavus atstumą iki galaktikų galima nustatyti jų santykinės padėties erdvėje pobūdį. Paaiškėjo, kad galaktikos sudaro spiečius, kurie savo ruožtu susijungia į superspiečius. Buvo nustatyti vadinamieji žvaigždžių populiacijų tipai: I populiacijos žvaigždės, paprastai jaunesnės, yra galaktikos diske, o senesnės II populiacijos žvaigždės randamos sferoidinėse aureolėse ir rutulinėse spiečių.

Visatoje yra daugiau galaktikų nei mūsų galaktikoje žvaigždžių. Žvaigždės yra pagrindiniai elementai, iš kurių jos pastatytos. Kiekviena galaktika susideda iš maždaug 100 milijardų šių „statybinių blokų“, o šimtai milijardų galaktikų savo ruožtu sudaro Visatą. Taigi Paukščių Takas yra labai maža didžiulės ir sudėtingos visatos dalis.

Saulės sistema yra galaktikoje, kartais vadinamoje Paukščių Taku. Astronomai sutiko „mūsų“ galaktikas rašyti didžiąja raide, o kitas galaktikas už mūsų žvaigždžių sistemos ribų – mažąja raide.

M31 – Andromedos ūkas

Visos žvaigždės ir kiti objektai, kuriuos matome plika akimi, priklauso mūsų galaktikai. Išimtis yra Andromedos ūkas, kuris yra artimas mūsų galaktikos giminaitis ir kaimynas. Stebėdamas šią galaktiką Edvinas Hablas (jo vardu ir pavadintas kosminis teleskopas) sugebėjo ją „išskirti“ į atskiras žvaigždes 1924 m. Po to išnyko visos abejonės dėl šios ir kitų galaktikų fizinės prigimties, pastebėtos neryškių dėmių – ūkų pavidalu.

Mūsų galaktika yra maždaug 100–120 tūkstančių šviesmečių dydžio (šviesmečiai – tai atstumas, kurį šviesa nukeliauja per vienerius Žemės metus, apytiksliai 9 460 730 472 580 km). Mūsų Saulės sistema yra maždaug 27 000 šviesmečių nuo Galaktikos centro vienoje iš spiralinių atšakų, vadinamų Oriono ranka. Nuo XX amžiaus devintojo dešimtmečio vidurio buvo žinoma, kad mūsų galaktikos centre yra tiltas tarp spiralių. Kaip ir kitos žvaigždės, Saulė sukasi aplink Galaktikos centrą maždaug 240 km/s greičiu (kitų žvaigždžių greitis skiriasi). Per maždaug 200 milijonų metų Saulė ir Saulės sistemos planetos atlieka visišką apsisukimą aplink galaktikos centrą. Tai paaiškina kai kuriuos reiškinius geologinėje Žemės istorijoje, kuri per savo egzistavimą sugebėjo 30 kartų apsisukti aplink Galaktikos centrą.

Mūsų galaktika, žiūrint iš šono, yra suploto disko forma. Tačiau šis diskas yra netaisyklingos formos. Du mūsų galaktikos palydovai – Didysis ir Mažasis Magelano debesys (nematomi šiauriniame Žemės pusrutulyje) dėl savo gravitacijos iškreipia mūsų Galaktikos formą.

Savo Galaktiką matome iš vidaus, tarsi žiūrėtume vaikišką karuselę sėdėdami ant vieno iš karuselės arkliuko. Tos Galaktikos žvaigždės, kurias galime stebėti, yra nevienodo pločio juostelės pavidalu, kurią vadiname Paukščių Taku. Tai, kad Paukščių Takas, žinomas nuo seniausių laikų, susideda iš daugybės silpnų žvaigždžių, 1610 m. atrado Galilėjus Galilėjus, nukreipęs savo teleskopą į naktinį dangų.

Astronomai mano, kad mūsų galaktikoje yra aureolė, kurios mes nematome („tamsioji materija“), bet kuri apima 90% mūsų galaktikos masės. „Tamsiosios materijos“ egzistavimas ne tik mūsų galaktikoje, bet ir Visatoje išplaukia iš teorijų, kurios naudoja Einšteino bendrąją reliatyvumo teoriją (GTR). Tačiau dar nėra faktas, kad bendrasis reliatyvumas yra teisingas (yra ir kitų gravitacijos teorijų), todėl Galaktikos aureolė gali turėti kitą paaiškinimą.

Mūsų galaktikoje yra nuo 200 iki 400 milijardų žvaigždžių. Pagal Visatos standartus tai nėra daug. Yra galaktikų, kuriose yra trilijonai žvaigždžių, pavyzdžiui, galaktikoje IC 1101 yra maždaug 300 trilijonų.

10–15% mūsų Galaktikos masės sudaro dulkės ir išsibarstę tarpžvaigždinės dujos (daugiausia vandenilis). Dėl dulkių matome savo Galaktiką naktiniame danguje kaip Paukščių Taką kaip ryškią juostelę. Jei dulkės nebūtų sugėrusios šviesos iš kitų Galaktikos žvaigždžių, būtume matę ryškų milijardų žvaigždžių žiedą, ypač ryškų Šaulio žvaigždyne, kur yra Galaktikos centras. Tačiau kituose elektromagnetinių bangų diapazonuose galaktikos šerdis yra aiškiai matoma, pavyzdžiui, radijo diapazone (šaltinis Šaulys A), infraraudonųjų spindulių ir rentgeno spinduliuose.

Pasak mokslininkų (vėlgi, siejama su bendruoju reliatyvumu), mūsų Galaktikos (ir daugumos kitų galaktikų) centre yra „juodoji skylė“. Manoma, kad jo masė yra maždaug 40 000 Saulės masių. Galaktikos materijos judėjimas link jos centro sukuria tą galingiausią spinduliuotę iš Galaktikos centro, kurią astronomai stebi įvairiuose elektromagnetinio spektro diapazonuose.

Mes negalime matyti Galaktikos nei iš viršaus, nei iš šono, nes esame jos viduje. Visi mūsų galaktikos vaizdai iš išorės yra menininkų vaizduotė. Tačiau mes turime gana gerą supratimą apie Galaktikos išvaizdą ir formą, nes galime stebėti kitas Visatoje esančias spiralines galaktikas, kurios yra panašios į mūsų.

Galaktikos amžius yra maždaug 13,6 milijardo metų, o tai, pasak mokslininkų, nėra daug mažiau nei visos Visatos amžius (13,7 milijardo metų). Seniausios galaktikos žvaigždės randamos rutulinėse grupėse, pagal jų amžių skaičiuojamas galaktikos amžius.

Mūsų galaktika priklauso didesnei kitų galaktikų grupei, kurią vadiname Vietine galaktikų grupe, kurią sudaro galaktikos palydovai Didieji ir Mažieji Magelano debesys, Andromedos ūkas (M 31, NGC 224), Trikampio galaktika (M33). , NGC 598) ir maždaug 50 kitų galaktikų . Savo ruožtu vietinė galaktikų grupė yra Mergelės superspiečiaus dalis, kurios dydis yra 150 milijonų šviesmečių.