Planet Earth, Solar System, miljardit muut tähdet ja taivaankappaleet - kaikki tämä on meidän Linnunradan galaksimme - valtava intergalaktinen muodostuminen, jossa kaikki noudattaa painovoiman lakeja. Tiedot siitä, mitkä galaksin todelliset mitat ovat, ovat vain likimääräisiä. Ja mielenkiintoisin asia on, että satoja, ehkä jopa tuhansia tällaisia kokoonpanoja on suurempi tai pienempi.
Linnunradan galaksi ja sitä ympäröivä
Kaikki taivaankappaleet, mukaan lukien Linnunradan planeetat, kuut, asteroidit, komeetat ja tähdet, ovat jatkuvasti liikkeessä. Syntynyt Big Bangin kosmisessa pyörremyrskyssä, kaikki nämä esineet ovat niiden kehityksessä. Joillakin on vanhempi ikä, toiset - tietenkin nuoremmat.
Tunne visuaalisesti galaktisia rajoja mahdottomaksi. Vain 100 vuotta sitten tieteellinen maailma ei edes epäillä, että meidän Linnunradan galaksimme ei ole ainoa maailmankaikkeudessa. Ainoastaan amerikkalaisten Edwin Hubblen ponnistelujen ansiosta tuli selväksi, että maailmankaikkeus on kirjaimellisesti ahdistettu gravitaatiorakenteilla. Niiden joukossa on hyvin pieniä galakseja, keskisuuria, kuten meidän, ja on olemassa todellisia jättiläisiä. Elävä esimerkki on Linnunradalle lähinnä oleva Andromeda-galaksi, joka on 2–2,5 kertaa suurempi. Kääpiö galaksit, niiden kohtalo on unenviable. Heillä oli rooli olla suurempien kokoonpanojen kumppaneita, jotka myöhemmin nielivät ne.
Meidän Intergalactic-metropolimme Andromeda- ja Triangle-galaksien yhtiössä muodostavat paikallisen ryhmän, joka on vasta osa laajempaa muodostumista - Local Virgo Supercluster.
Tärkeimmät ominaisuudet ja parametrit
Linnunrata on tyypillinen SBbc-luokan spiraali galaksi, jossa on hyppääjä. Linnunradan halkaisija on 100 tuhatta valovuotta. Näiden rajojen sisällä on 200–400 miljardia eri tyyppistä tähteä, joista jokainen on tietyssä kehitysvaiheessa. Galaktisen levyn paksuus vaihtelee yli 1000 valovuodesta.
Linnunradan galaksin massa ei sisällä ainoastaan tähtiä. Suurin osa galaktisesta levystä on tumman aineen ja tähtien välisen kaasun massa. Kaikki tämä yhdessä muodostaa valtavan painon 4,8 · 10 1 1 M2. Toisin sanoen, Linnunradat ovat 150 miljardia kertaa raskaampia kuin aurinkomme.
Painovoiman muodostuminen pyörii keskuksen ympäri, kun taas galaksin yksittäiset osat pyörivät eri nopeuksilla. Jos keskellä galaktisen levyn pyörimisnopeus on melko maltillinen, niin periferiassa tämä parametri saavuttaa 200-250 km / s. Yhdessä näistä sivustoista, lähempänä Galaktisen levyn keskustaa, Sun sijaitsee. Etäisyys siitä galaksin keskustaan on 25-28 tuhatta valovuotta. Täysin pyöriminen auringon ja aurinkokunnan gravitaatiomuodon keskiakselin ympäri on 225-250 miljoonaa vuotta. Siten aurinkokunta koko olemassaolonsa historiassa kierteli keskustaa vain 30 kertaa.
Galaksin paikka maailmankaikkeudessa
On huomattava yksi merkittävä ominaisuus. Aurinko ja sen vuoksi planeetta Maa on erittäin kätevä. Galaktisessa levyssä tapahtuu tiivistymisprosessi jatkuvasti. Tämä mekanismi johtuu kierrehaarojen pyörimisnopeuden ja galaktisen levyn sisällä niiden lakien mukaisesti liikkuvien tähtien liikkuvuudesta. Tiivistymisen aikana esiintyy vilkkaita prosesseja, joihin liittyy voimakas ultraviolettisäteily. Aurinko ja maa sijaitsevat mukavasti korotointirenkaassa, jossa ei ole tällaista voimakasta toimintaa: kahden kierukkahaaran välillä Linnunradan - Jousimiehen ja Perseuksen hihojen rajalla. Tämä selittää rauhan, jossa olemme olleet niin kauan. Kosmiset kataklysmitukset eivät ole vaikuttaneet meihin yli 4,5 miljardiin vuoteen.
Linnunradan galaksin rakenne
Galaktinen levy ei ole koostumuksessa homogeeninen. Muiden spiraalipainojärjestelmien tavoin Linnunradalla on kolme eri aluetta:
- ydin, jonka muodostaa tiheä tähtiklusteri, joka numeroi miljardin eri ikäisen tähden;
- galaktinen levy, joka muodostuu tähtien, tähtien kaasun ja pölyn klustereista;
- korona, pallomainen halo - alue, jossa on globulaarisia klustereita, kääpiö galaksit, erilliset tähdiryhmät, kosminen pöly ja kaasu.
Galaktisen levyn lähellä on nuoria tähtiä, jotka on kerätty klustereihin. Tähtien klusterien tiheys levyn keskellä on korkeampi. Lähellä keskustaa tiheys on 10 000 tähteä kuutiometriä kohti. Alueella, jossa aurinkokunta sijaitsee, tähti-tiheys on jo 1-2 tähteä 16 kuutiometrissä. Yleensä näiden taivaankappaleiden ikä on enintään useita miljardeja vuosia.
Tähtien välinen kaasu keskittyy myös levyn tason ympärille ja noudattaa keskipakovoimia. Huolimatta kierrehaarojen jatkuvasta pyörimisnopeudesta, tähtien välinen kaasu jakautuu epätasaisesti, muodostaen suuria ja pieniä pilvialueita, sumuja. Tärkein galaktinen rakennusmateriaali on kuitenkin tummaa ainetta. Sen massa vallitsee kaikkien taivaankappaleiden kokonaismassasta, jotka muodostavat Linnunradan galaksin.
Jos galaksirakenne on selkeä ja läpinäkyvä kaaviossa, niin todellisuudessa on lähes mahdotonta ottaa huomioon galaktisen levyn keskialueet. Kaasu- ja pölypilvet ja tähdikaasuklusterit piiloutuvat näkymämme mukaan Linnunradan keskustan valoon, jossa todellinen avaruushirviö elää - supermassive musta aukko. Tämän supergiantin massa on noin 4,3 miljoonaa M. Supergiantin vieressä on pienempi musta aukko. Täyttää tämän synkän yrityksen satoja kääpiö mustia reikiä. Linnunradan mustat reiät eivät ole pelkästään tähtimateriaalien kuljettajia, vaan myös hoitavat äitiyssairaalan, heittävät valtavia protoneja, neutroneja ja elektroneja. Heiltä on muodostunut atomivety, joka on tähtien heimon pääpolttoaine.
Hyppääjä on baari, joka sijaitsee galaktisen ytimen alueella. Sen pituus on 27 tuhatta valovuotta. Vanhat tähdet hallitsevat täällä, punaisia jättiläisiä, joiden mustat aineet syötävät tähtimateriaaliin. Suurin osa molekyylivedystä, joka on tähtien muodostusprosessin tärkein rakennusmateriaali, on keskittynyt tälle alueelle.
Geometrisesti galaksin rakenne näyttää melko yksinkertaiselta. Jokainen spiraalivarsi ja neljä niistä ovat Linnunradalla, ja ne ovat peräisin kaasurengasta. Hihat eroavat 20⁰ kulmassa. Galaktisen levyn ulkoreunoilla pääelementti on atomivety, joka leviää galaksin keskustasta perifeeriin. Vehnäkerroksen paksuus Linnunradan laitamilla on paljon laajempi kuin keskellä, ja sen tiheys on erittäin alhainen. Vetykerroksen purkautumista helpottaa kääpiö galaksien vaikutus, jota on jatkuvasti seurattu galaksimme kanssa kymmeniä miljardeja vuosia.
Galaksimme teoreettiset mallit
Jopa muinaiset tähtitieteilijät yrittivät todistaa, että näkyvä bändi taivaalla oli osa valtavaa tähtikiekkoa, joka pyörii sen keskellä. Tätä lausuntoa helpotti matemaattiset laskelmat. Galaksistamme oli mahdollista saada käsitys vain tuhansia vuosia myöhemmin, kun avaruustutkimuksen instrumentaaliset menetelmät tulivat auttamaan tiedettä. Läpimurto tutkiessa Linnunradan luonnetta oli englantilaisen William Herschelin työ. Vuonna 1700 hän pystyi empiirisesti osoittamaan, että galaksillamme on levyn muoto.
Tutkimus on jo meidän aikanamme muuttunut. Tutkijat luottivat tähtien liikkeen vertailuun, jonka välillä oli eri etäisyys. Parallaksimenetelmällä Jacob Kaptein pystyi määrittämään karkeasti galaksin halkaisijan, joka laskelmiensa mukaan on 60-70 tuhatta valovuotta. Näin ollen määritettiin Sunin paikka. Kävi ilmi, että se sijaitsee suhteellisen kaukana galaksin raivoisasta keskustasta ja kohtuullisella etäisyydellä Linnunradan kehästä.
Galaksien olemassaolon perusteoria on amerikkalaisen astrofysiikan teoria Edwin Hubble. Hänellä oli ajatus luokitella kaikki gravitaatiomuodostumat jakamalla ne elliptisiin galakseihin ja spiraalimuodostelmiin. Viimeiset, spiraalit galaksit edustavat laajinta ryhmää, joka sisältää eri kokoisia kokoonpanoja. Suurin osa äskettäin löydetyistä spiraalisista galakseista on NGC 6872, jonka halkaisija on yli 552 tuhatta valovuotta.
Odotettavissa oleva tulevaisuus ja ennusteet
Linnunradan galaksi näyttää kompaktaalta ja järjestetystä gravitaatiomuodosta. Toisin kuin naapurit, intergalaktic-kotimme on melko rauhallinen. Mustat reiät vaikuttavat systemaattisesti galaktiseen levyyn, mikä vähentää sen kokoa. Tämä prosessi on jo kestänyt kymmeniä miljardeja vuosia, eikä tiedetä, kuinka kauan se jatkuu. Ainoa uhka, joka roikkuu galaksimme yli, tulee lähimmästä naapuristaan. Andromeda Galaxy lähestyy meitä nopeasti. Tutkijat väittävät, että kahden gravitaatiojärjestelmän törmäys voi tapahtua 4,5 miljardissa vuodessa.
Tällainen kokous-fuusio merkitsee sen maailman loppua, jossa elimme. Pienempi Linnunrata imeytyy suurempaan kokoonpanoon. Maailmankaikkeuden kahden suuren spiraalimuodon sijasta ilmestyy uusi elliptinen galaksi. Tähän saakka galaksimme pystyy käsittelemään satelliittejaan. Kaksi kääpiö galaksia - suuret ja pienet magellanipilvet - kuluttavat Linnunradan neljässä miljardissa vuodessa.
