Kosmos, który próbujemy zbadać, to ogromna i nieskończona przestrzeń, w której znajdują się dziesiątki, setki, tysiące bilionów gwiazd, zjednoczonych w pewnych grupach. Nasza Ziemia nie żyje sama. Jesteśmy częścią Układu Słonecznego, który jest małą cząsteczką i częścią Drogi Mlecznej, większej formacji kosmicznej.
Nasza Ziemia, podobnie jak inne planety Drogi Mlecznej, nasza gwiazda zwana Słońcem, podobnie jak inne gwiazdy Drogi Mlecznej, poruszają się we Wszechświecie w określonej kolejności i zajmują wyznaczone miejsca. Spróbujmy bardziej szczegółowo zrozumieć, jaka jest struktura Drogi Mlecznej i jakie są główne cechy naszej galaktyki?
Pochodzenie Drogi Mlecznej
Nasza Galaktyka, podobnie jak inne obszary przestrzeni kosmicznej, ma swoją historię i jest wytworem katastrofy na skalę uniwersalną. Główną teorią pochodzenia Wszechświata, która dominuje dziś w społeczności naukowej, jest Wielki Wybuch. Modelem doskonale charakteryzującym teorię Wielkiego Wybuchu jest jądrowa reakcja łańcuchowa na poziomie mikroskopowym. Początkowo istniała jakaś substancja, która z pewnych powodów natychmiast zaczęła się poruszać i eksplodowała. Nie ma potrzeby mówić o warunkach, które doprowadziły do początku reakcji wybuchowej. Jest to dalekie od naszego zrozumienia. Teraz Wszechświat, powstały 15 miliardów lat temu w wyniku kataklizmu, jest ogromnym, nieskończonym wielokątem.
Pierwotnymi produktami eksplozji były początkowo nagromadzenia i chmury gazu. Następnie pod wpływem sił grawitacyjnych i innych procesów fizycznych doszło do powstawania większych obiektów na skalę uniwersalną. Wszystko wydarzyło się bardzo szybko, jak na standardy kosmiczne, w ciągu miliardów lat. Najpierw doszło do powstania gwiazd, które utworzyły gromady, a później połączyły się w galaktyki, których dokładna liczba nie jest znana. W swoim składzie materia galaktyczna to atomy wodoru i helu w towarzystwie innych pierwiastków, które są materiałem budulcowym do powstawania gwiazd i innych obiektów kosmicznych.
Nie można dokładnie określić, gdzie we Wszechświecie znajduje się Droga Mleczna, ponieważ dokładne centrum Wszechświata nie jest znane.
Ze względu na podobieństwo procesów, które utworzyły Wszechświat, nasza galaktyka ma bardzo podobną strukturę do wielu innych. Ze względu na swój typ jest to typowa galaktyka spiralna, rodzaj obiektu szeroko rozpowszechnionego we Wszechświecie. Pod względem wielkości galaktyka plasuje się w złotym środku – ani mała, ani ogromna. Nasza galaktyka ma o wiele więcej mniejszych sąsiadów gwiazd niż te o kolosalnych rozmiarach.
Wiek wszystkich galaktyk istniejących w przestrzeni kosmicznej jest również taki sam. Nasza galaktyka jest prawie w tym samym wieku co Wszechświat i ma 14,5 miliarda lat. W tym ogromnym czasie struktura Drogi Mlecznej zmieniała się kilkukrotnie i dzieje się to do dziś, jedynie niezauważalnie w porównaniu z tempem życia na Ziemi.
Z nazwą naszej galaktyki wiąże się ciekawa historia. Naukowcy uważają, że nazwa Droga Mleczna jest legendarna. Jest to próba powiązania położenia gwiazd na naszym niebie ze starożytnym greckim mitem o ojcu bogów Kronosie, który pożerał własne dzieci. Ostatnie dziecko, które spotkał ten sam smutny los, okazało się chude i zostało oddane pielęgniarce w celu tuczenia. Podczas karmienia na niebo spadały plamy mleka, tworząc w ten sposób mleczny ślad. Następnie naukowcy i astronomowie wszystkich czasów i narodów zgodzili się, że nasza galaktyka rzeczywiście jest bardzo podobna do drogi mlecznej.
Droga Mleczna znajduje się obecnie w środku cyklu rozwoju. Innymi słowy, kosmiczny gaz i materia, z których powstają nowe gwiazdy, wyczerpują się. Istniejące gwiazdy są jeszcze dość młode. Podobnie jak w historii ze Słońcem, które za 6-7 miliardów lat może zmienić się w Czerwonego Olbrzyma, nasi potomkowie będą obserwować przemianę innych gwiazd i całej galaktyki w czerwoną sekwencję.
Nasza galaktyka może przestać istnieć w wyniku kolejnego uniwersalnego kataklizmu. Tematyka badań w ostatnich latach skupia się na zbliżającym się w odległej przyszłości spotkaniu Drogi Mlecznej z naszą najbliższą sąsiadką, galaktyką Andromedy. Jest prawdopodobne, że po spotkaniu z Galaktyką Andromedy Droga Mleczna rozpadnie się na kilka małych galaktyk. W każdym razie będzie to powód pojawienia się nowych gwiazd i reorganizacji najbliższej nam przestrzeni. Możemy się tylko domyślać, jakie będą losy Wszechświata i naszej galaktyki w odległej przyszłości.
Parametry astrofizyczne Drogi Mlecznej
Aby wyobrazić sobie, jak wygląda Droga Mleczna w skali kosmicznej, wystarczy spojrzeć na sam Wszechświat i porównać jego poszczególne części. Nasza galaktyka jest częścią podgrupy, która z kolei jest częścią Grupy Lokalnej, większej formacji. Tutaj nasza kosmiczna metropolia sąsiaduje z galaktykami Andromedy i Trójkąta. Trio jest otoczone przez ponad 40 małych galaktyk. Grupa lokalna jest już częścią jeszcze większej formacji i jest częścią supergromady w Pannie. Niektórzy twierdzą, że są to jedynie przybliżone domysły na temat tego, gdzie znajduje się nasza galaktyka. Skala formacji jest tak ogromna, że prawie niemożliwe jest wyobrażenie sobie tego wszystkiego. Dziś znamy odległość do najbliższych sąsiadujących galaktyk. Inne obiekty głębokiego kosmosu są poza zasięgiem wzroku. Ich istnienie jest dozwolone jedynie teoretycznie i matematycznie.
Położenie galaktyki stało się znane dopiero dzięki przybliżonym obliczeniom, które określały odległość do jej najbliższych sąsiadów. Satelity Drogi Mlecznej to galaktyki karłowate - Mały i Duży Obłok Magellana. Według naukowców w sumie istnieje aż 14 galaktyk satelitarnych, które tworzą eskortę uniwersalnego rydwanu zwanego Drogą Mleczną.
Jeśli chodzi o świat widzialny, dziś jest wystarczająco dużo informacji o tym, jak wygląda nasza galaktyka. Istniejący model, a wraz z nim mapa Drogi Mlecznej, opracowywany jest na podstawie obliczeń matematycznych, danych uzyskanych w wyniku obserwacji astrofizycznych. Każde kosmiczne ciało lub fragment galaktyki zajmuje swoje miejsce. To tak jak we Wszechświecie, tylko na mniejszą skalę. Parametry astrofizyczne naszej kosmicznej metropolii są ciekawe i robią wrażenie.
Nasza galaktyka jest galaktyką spiralną z poprzeczką, oznaczoną na mapach gwiazd indeksem SBbc. Średnica dysku galaktycznego Drogi Mlecznej wynosi około 50-90 tysięcy lat świetlnych lub 30 tysięcy parseków. Dla porównania promień galaktyki Andromedy wynosi 110 tysięcy lat świetlnych w skali Wszechświata. Można sobie tylko wyobrazić, o ile większy jest nasz sąsiad od Drogi Mlecznej. Rozmiary galaktyk karłowatych znajdujących się najbliżej Drogi Mlecznej są dziesiątki razy mniejsze od rozmiarów naszej galaktyki. Obłoki Magellana mają średnicę zaledwie 7-10 tysięcy lat świetlnych. W tym ogromnym cyklu gwiazdowym znajduje się około 200–400 miliardów gwiazd. Gwiazdy te są zebrane w gromady i mgławice. Znaczącą jej część stanowią ramiona Drogi Mlecznej, w jednym z nich znajduje się nasz Układ Słoneczny.
Cała reszta to ciemna materia, chmury kosmicznego gazu i bąbelki wypełniające przestrzeń międzygwiazdową. Im bliżej centrum galaktyki, im więcej jest gwiazd, tym bardziej zatłoczona staje się przestrzeń kosmiczna. Nasze Słońce znajduje się w obszarze przestrzeni składającym się z mniejszych obiektów kosmicznych znajdujących się w znacznych odległościach od siebie.
Masa Drogi Mlecznej wynosi 6x1042 kg, czyli bilionów razy więcej niż masa naszego Słońca. Prawie wszystkie gwiazdy zamieszkujące nasz gwiezdny kraj znajdują się w płaszczyźnie jednego dysku, którego grubość według różnych szacunków wynosi 1000 lat świetlnych. Nie jest możliwe poznanie dokładnej masy naszej galaktyki, ponieważ większość widzialnego spektrum gwiazd jest przed nami ukryta przez ramiona Drogi Mlecznej. Ponadto nieznana jest masa ciemnej materii, która zajmuje rozległe przestrzenie międzygwiazdowe.
Odległość od Słońca do centrum naszej galaktyki wynosi 27 tysięcy lat świetlnych. Znajdując się na względnych peryferiach, Słońce szybko porusza się wokół centrum galaktyki, dokonując pełnego obrotu co 240 milionów lat.
Centrum galaktyki ma średnicę 1000 parseków i składa się z jądra o interesującej sekwencji. Środek jądra ma kształt zgrubienia, w którym skupiają się największe gwiazdy i gromada gorących gazów. To właśnie ten obszar uwalnia ogromną ilość energii, która w sumie jest większa niż ta emitowana przez miliardy gwiazd tworzących galaktykę. Ta część jądra jest najbardziej aktywną i najjaśniejszą częścią galaktyki. Na krawędziach jądra znajduje się most, będący początkiem ramion naszej galaktyki. Most taki powstaje w wyniku kolosalnej siły grawitacyjnej wywołanej dużą prędkością rotacji samej galaktyki.
Biorąc pod uwagę centralną część galaktyki, paradoksalny wydaje się następujący fakt. Naukowcy przez długi czas nie mogli zrozumieć, co znajduje się w centrum Drogi Mlecznej. Okazuje się, że w samym centrum gwiezdnego kraju zwanego Drogą Mleczną znajduje się supermasywna czarna dziura, której średnica wynosi około 140 km. To właśnie tam trafia większość energii uwalnianej przez jądro galaktyki; to właśnie w tej bezdennej otchłani gwiazdy rozpuszczają się i umierają. Obecność czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej wskazuje, że wszystkie procesy powstawania we Wszechświecie muszą się kiedyś zakończyć. Materia zamieni się w antymaterię i wszystko powtórzy się. Jak ten potwór będzie się zachowywał za miliony i miliardy lat, czarna otchłań milczy, co wskazuje, że procesy wchłaniania materii jedynie nabierają mocy.
Od środka rozciągają się dwa główne ramiona galaktyki - Tarcza Centaura i Tarcza Perseusza. Te formacje strukturalne otrzymały swoje nazwy od konstelacji znajdujących się na niebie. Oprócz głównych ramion, galaktykę otacza jeszcze 5 mniejszych ramion.
Przyszłość bliska i daleka
Ramiona, zrodzone z jądra Drogi Mlecznej, rozwijają się spiralnie, wypełniając przestrzeń kosmiczną gwiazdami i materią kosmiczną. Właściwa jest tu analogia z ciałami kosmicznymi krążącymi wokół Słońca w naszym układzie gwiezdnym. Ogromna masa gwiazd, dużych i małych, gromad i mgławic, obiektów kosmicznych różnej wielkości i natury, wiruje na gigantycznej karuzeli. Wszystkie tworzą wspaniały obraz rozgwieżdżonego nieba, na który ludzie patrzą od tysięcy lat. Studiując naszą galaktykę warto wiedzieć, że gwiazdy w galaktyce żyją według własnych praw, będąc dziś w jednym z ramion galaktyki, jutro rozpoczną swoją podróż w przeciwnym kierunku, opuszczając jedno ramię i lecąc do drugiego .
Ziemia w galaktyce Drogi Mlecznej nie jest jedyną planetą, na której może istnieć życie. To tylko cząstka pyłu wielkości atomu, która zaginęła w rozległym gwiezdnym świecie naszej galaktyki. W galaktyce może istnieć ogromna liczba takich planet podobnych do Ziemi. Wystarczy wyobrazić sobie liczbę gwiazd, które w taki czy inny sposób mają własne gwiezdne układy planetarne. Inne życie może znajdować się daleko, na samym krańcu galaktyki, dziesiątki tysięcy lat świetlnych stąd lub odwrotnie, być obecne w sąsiednich obszarach, ukrytych przed nami przez ramiona Drogi Mlecznej.
Treść artykułu
DROGA MLECZNA, mglisty blask na nocnym niebie od miliardów gwiazd w naszej Galaktyce. Pas Drogi Mlecznej otacza niebo szerokim pierścieniem. Droga Mleczna jest szczególnie widoczna z dala od świateł miast. Na półkuli północnej wygodnie jest go obserwować około północy w lipcu, o 22:00 w sierpniu lub o 20:00 we wrześniu, kiedy Krzyż Północy konstelacji Łabędzia znajduje się w pobliżu zenitu. Podążając na północ lub północny wschód za lśniącą smugą Drogi Mlecznej, mijamy gwiazdozbiór Kasjopei w kształcie litery W i kierujemy się w stronę jasnej gwiazdy Capella. Za Kaplicą widać, jak mniej szeroka i jasna część Drogi Mlecznej przebiega tuż na wschód od Pasa Oriona i pochyla się w stronę horyzontu niedaleko Syriusza, najjaśniejszej gwiazdy na niebie. Najjaśniejsza część Drogi Mlecznej jest widoczna na południu lub południowym zachodzie, w momentach, gdy nad głową znajduje się Krzyż Północy. Jednocześnie widoczne są dwie gałęzie Drogi Mlecznej oddzielone ciemną szczeliną. Chmura Tarczy, którą E. Barnard nazwał „klejnotem Drogi Mlecznej”, znajduje się w połowie drogi do zenitu, a poniżej znajdują się wspaniałe konstelacje Strzelca i Skorpiona.
Niestety najjaśniejsze części Drogi Mlecznej są niedostępne dla obserwatorów z półkuli północnej. Aby je zobaczyć, trzeba udać się na równik, a jeszcze lepiej ustawić się pomiędzy 20 a 40° S. i obserwuj niebo przez ok. 22:00 pod koniec kwietnia lub na początku maja. Wysoko na niebie znajduje się Krzyż Południa, a nisko na północnym zachodzie Syriusz. Pomiędzy nimi biegnie słaba i wąska Droga Mleczna, ale staje się znacznie jaśniejsza i bardziej interesująca 30° na zachód od Krzyża Południa, w gwiazdozbiorze Kila. Gdy Strzelec i Skorpion wschodzą na wschodzie, ukazują się najjaśniejsze i najwspanialsze części Drogi Mlecznej. Jego najbardziej niezwykły obszar widoczny jest późnym wieczorem w czerwcu i lipcu, kiedy Obłok Strzelca znajduje się w pobliżu zenitu. Na tle jednolitego blasku powodowanego przez tysiące odległych, niewidocznych dla oka gwiazd, można dostrzec ciemne chmury i „żyły” zimnego kosmicznego pyłu. Każdy, kto chce zrozumieć strukturę naszej Galaktyki, powinien poświęcić czas na obserwację Drogi Mlecznej – tego naprawdę niezwykłego i najwspanialszego z zjawisk niebieskich.
Aby dostrzec niezliczone gwiazdy tworzące Drogę Mleczną, wystarczy lornetka lub mały teleskop. Największą koncentrację gwiazd i maksymalną szerokość Drogi Mlecznej obserwuje się w konstelacjach Strzelca i Skorpiona; Jest najmniej zaludniona gwiazdami po przeciwnej stronie nieba – w pobliżu Pasa Oriona i Capelli. Dokładne obserwacje astronomiczne potwierdzają pierwsze wrażenie wzrokowe: pas Drogi Mlecznej wyznacza płaszczyznę centralną gigantycznego układu gwiazd w kształcie dysku – naszej Galaktyki, zwanej często „galaktyką Drogi Mlecznej”. Jedną z jej gwiazd jest nasze Słońce, położone bardzo blisko centralnej płaszczyzny Galaktyki. Jednak Słońce nie znajduje się w centrum dysku galaktycznego, ale w odległości dwóch trzecich od jego środka do krawędzi. Gwiazdy tworzące Drogę Mleczną znajdują się w różnych odległościach od Ziemi: niektóre są nie dalej niż 100 lat świetlnych. lat, a większość jest usuwana o 10 000 sv. lat i jeszcze dalej. Obłok gwiazd w Strzelcu i Skorpionie wyznacza kierunek centrum Galaktyki, znajdującej się w odległości około 30 000 lat świetlnych od Ziemi. lata. Średnica całej Galaktyki wynosi co najmniej 100 000 lat świetlnych. lata.
Skład Drogi Mlecznej.
Galaktyka składa się głównie z gwiazd, mniej więcej podobnych do Słońca. Niektóre z nich są kilka razy masywniejsze od Słońca i świecą kilka tysięcy razy jaśniej, inne są kilka razy mniej masywne i świecą kilka tysięcy razy słabiej. Słońce jest pod wieloma względami przeciętną gwiazdą. W zależności od temperatury powierzchni gwiazdy mają różną barwę: najgorętsze są niebiesko-białe (20 000–40 000 K), a najchłodniejsze są gwiazdy czerwone (ok. 2500 K).
Niektóre gwiazdy tworzą grupy zwane gromadami gwiazd. Niektóre z nich są widoczne gołym okiem, jak na przykład Plejady. Jest to typowa gromada otwarta; Zazwyczaj takie gromady zawierają od 50 do 2000 gwiazd. Oprócz gromad otwartych istnieją znacznie większe gromady kuliste zawierające nawet kilka milionów gwiazd. Gromady te znacznie różnią się wiekiem i składem gwiazd. Gromady otwarte są stosunkowo młode: ich typowy wiek to ok. 10 milionów lat, tj. OK. 1/500 wieku Ziemi i Słońca. Zawierają wiele masywnych, jasnych gwiazd. Gromady kuliste są bardzo stare: od ich powstania minęło 10–15 miliardów lat, tj. składają się z najstarszych gwiazd w Galaktyce, spośród których przetrwały jedynie te o małej masie. Gromady otwarte znajdują się w pobliżu płaszczyzny galaktycznej, gdzie znajduje się dużo gazu międzygwiazdowego, z którego powstają gwiazdy. Gromady kuliste wypełniają galaktyczne halo otaczające dysk i są zauważalnie skoncentrowane w kierunku centrum Galaktyki.
Masa Galaktyki wynosi co najmniej 2H 10 11 mas Słońca. Są to głównie gwiazdy, ale 5% jej masy to materia międzygwiazdowa – gaz i pył. Materia międzygwiazdowa wypełnia przestrzeń między gwiazdami w dysku galaktycznym o grubości ok. 600 Św. lat, a wewnątrz dysku koncentruje się w kierunku ramion spiralnych Galaktyki. Znaczna część materii międzygwiazdowej łączy się w masywne zimne chmury, w głębinach których powstają gwiazdy.
Galaktyka Droga Mleczna jest jednym z setek milionów podobnych układów gwiezdnych odkrytych we Wszechświecie za pomocą dużych teleskopów. Często nazywany jest „naszym układem gwiezdnym”. Należy do dużych galaktyk o szybkim rotacji i wyraźnych ramionach spiralnych, w których skupiają się młode, gorące gwiazdy i obłoki gazu podgrzewane przez ich promieniowanie, zwane „mgławicami emisyjnymi”. Za pomocą teleskopów optycznych nie jest możliwe zbadanie całej Galaktyki, ponieważ światło nie przenika przez gęste międzygwiazdowe obłoki gazu i pyłu, których jest szczególnie dużo w kierunku centrum Galaktyki. Jednak dla promieniowania podczerwonego i emisji radiowej pył nie jest przeszkodą: przy pomocy odpowiednich teleskopów można zbadać całą Galaktykę, a nawet przeniknąć do jej gęstego jądra. Obserwacje wykazały, że gwiazdy i gaz w dysku galaktycznym poruszają się wokół centrum Galaktyki z prędkością około 250 km/s. Nasze Słońce wraz z planetami również porusza się z tą samą prędkością, dokonując jednego obrotu wokół centrum galaktyki w ciągu około 200 milionów lat.
Galaktyka Drogi Mlecznej jest bardzo majestatyczna i piękna. Ten ogromny świat to nasza Ojczyzna, nasz Układ Słoneczny. Wszystkie gwiazdy i inne obiekty widoczne gołym okiem na nocnym niebie to nasza galaktyka. Chociaż istnieje kilka obiektów, które znajdują się w Mgławicy Andromedy, sąsiadce naszej Drogi Mlecznej.
Opis Drogi Mlecznej
Galaktyka Drogi Mlecznej jest ogromna, ma rozmiar 100 tysięcy lat świetlnych, a jak wiadomo, jeden rok świetlny to 9460730472580 km. Nasz Układ Słoneczny znajduje się 27 000 lat świetlnych od centrum galaktyki, w jednym z ramion zwanych ramieniem Oriona.
Nasz Układ Słoneczny krąży wokół centrum Drogi Mlecznej. Dzieje się to w taki sam sposób, jak Ziemia obraca się wokół Słońca. Układ Słoneczny dokonuje rewolucji co 200 milionów lat.
Odkształcenie
Galaktyka Drogi Mlecznej wygląda jak dysk z wybrzuszeniem w środku. To nie jest idealny kształt. Z jednej strony jest zakręt na północ od centrum galaktyki, z drugiej biegnie w dół i skręca w prawo. Na zewnątrz ta deformacja przypomina nieco falę. Sam dysk jest zdeformowany. Wynika to z obecności w pobliżu Małego i Wielkiego Obłoku Magellana. Bardzo szybko rotują wokół Drogi Mlecznej – potwierdził to teleskop Hubble’a. Te dwie galaktyki karłowate są często nazywane satelitami Drogi Mlecznej. Chmury tworzą układ związany grawitacyjnie, który jest bardzo ciężki i dość masywny ze względu na ciężkie pierwiastki w masie. Zakłada się, że zdają się one brać udział w przeciąganiu liny pomiędzy galaktykami, tworząc wibracje. W rezultacie galaktyka Drogi Mlecznej ulega deformacji. Struktura naszej galaktyki jest wyjątkowa; ma halo.
Naukowcy uważają, że za miliardy lat Droga Mleczna wchłonie Obłoki Magellana, a po pewnym czasie zostanie wchłonięta przez Andromedę.
Aureola
Zastanawiając się, jakim rodzajem galaktyki jest Droga Mleczna, naukowcy zaczęli ją badać. Udało im się dowiedzieć, że 90% jego masy składa się z ciemnej materii, dlatego pojawia się tajemnicze halo. Wszystko, co widać z Ziemi gołym okiem, a mianowicie ta świetlista materia, stanowi około 10% galaktyki.
Liczne badania potwierdziły, że Droga Mleczna posiada halo. Naukowcy opracowali różne modele, które uwzględniają część niewidzialną i bez niej. Po eksperymentach zasugerowano, że gdyby nie było halo, prędkość ruchu planet i innych elementów Drogi Mlecznej byłaby mniejsza niż obecnie. Ze względu na tę cechę założono, że większość składników składa się z niewidzialnej masy lub ciemnej materii.
Liczba gwiazdek
Galaktyka Drogi Mlecznej jest uważana za jedną z najbardziej wyjątkowych. Struktura naszej galaktyki jest niezwykła; jest w niej ponad 400 miliardów gwiazd. Około jedna czwarta z nich to duże gwiazdy. Uwaga: inne galaktyki mają mniej gwiazd. W Obłoku jest około dziesięciu miliardów gwiazd, inne składają się z miliarda, a w Drodze Mlecznej jest ponad 400 miliardów różnych gwiazd, a z Ziemi widoczna jest tylko niewielka ich część, około 3000. Nie da się dokładnie powiedzieć ile gwiazd znajduje się w Drodze Mlecznej i dlaczego galaktyka stale traci obiekty, ponieważ stają się supernowymi.
Gazy i pyły
Około 15% galaktyki to pył i gazy. Może dzięki nim nasza galaktyka nazywa się Drogą Mleczną? Pomimo jej ogromnych rozmiarów widzimy około 6000 lat świetlnych przed nami, ale rozmiar galaktyki wynosi 120 000 lat świetlnych. Może być większa, ale nawet najpotężniejsze teleskopy nie są w stanie dostrzec niczego poza nią. Dzieje się tak na skutek gromadzenia się gazów i pyłów.
Grubość pyłu nie pozwala na przedostawanie się światła widzialnego, natomiast przechodzi przez nie światło podczerwone, co pozwala naukowcom na tworzenie map gwiazd.
Co wydarzyło się wcześniej
Według naukowców nasza galaktyka nie zawsze taka była. Droga Mleczna powstała w wyniku połączenia kilku innych galaktyk. Gigant ten przejął inne planety i obszary, co miało silny wpływ na wielkość i kształt. Nawet teraz planety są przechwytywane przez galaktykę Drogi Mlecznej. Przykładem tego są obiekty Canis Major, galaktyki karłowatej znajdującej się w pobliżu naszej Drogi Mlecznej. Gwiazdy Canis są okresowo dodawane do naszego wszechświata, a z naszego przenoszą się do innych galaktyk, na przykład obiekty są wymieniane z galaktyką Strzelca.
Widok na Drogę Mleczną
Żaden naukowiec ani astronom nie jest w stanie dokładnie powiedzieć, jak nasza Droga Mleczna wygląda z góry. Wynika to z faktu, że Ziemia znajduje się w galaktyce Drogi Mlecznej, 26 000 lat świetlnych od centrum. Ze względu na tę lokalizację nie jest możliwe wykonanie zdjęć całej Drogi Mlecznej. Dlatego każdy obraz galaktyki jest albo obrazem innych widocznych galaktyk, albo czyjąś wyobraźnią. A jak naprawdę wygląda, możemy się tylko domyślać. Istnieje nawet możliwość, że obecnie wiemy o tym tyle samo, co starożytni ludzie, którzy wierzyli, że Ziemia jest płaska.
Centrum
Centrum Drogi Mlecznej nazywa się Sagittarius A* i jest doskonałym źródłem fal radiowych, co sugeruje, że w samym jej sercu znajduje się ogromna czarna dziura. Według założeń jego rozmiar wynosi nieco ponad 22 miliony kilometrów i to jest sama dziura.
Wszystkie substancje próbujące dostać się do dziury tworzą ogromny dysk, prawie 5 milionów razy większy od naszego Słońca. Ale nawet ta siła cofania nie zapobiega tworzeniu się nowych gwiazd na krawędzi czarnej dziury.
Wiek
Na podstawie szacunków składu galaktyki Drogi Mlecznej udało się ustalić szacunkowy wiek na około 14 miliardów lat. Najstarsza gwiazda ma nieco ponad 13 miliardów lat. Wiek galaktyki oblicza się poprzez określenie wieku najstarszej gwiazdy i faz poprzedzających jej powstanie. Na podstawie dostępnych danych naukowcy sugerują, że wiek naszego Wszechświata wynosi około 13,6–13,8 miliarda lat.
Najpierw powstało zgrubienie Drogi Mlecznej, następnie jej środkowa część, w miejscu której później powstała czarna dziura. Trzy miliardy lat później pojawił się dysk z rękawami. Stopniowo się zmieniał i dopiero około dziesięciu miliardów lat temu zaczął wyglądać tak, jak teraz.
Jesteśmy częścią czegoś większego
Wszystkie gwiazdy w Drodze Mlecznej są częścią większej struktury galaktycznej. Jesteśmy częścią Supergromady w Pannie. Galaktyki znajdujące się najbliżej Drogi Mlecznej, takie jak Obłok Magellana, Andromeda i inne pięćdziesiąt galaktyk, to jedna gromada, Supergromada w Pannie. Supergromada to grupa galaktyk zajmująca ogromny obszar. A to tylko niewielka część gwiezdnego otoczenia.
Supergromada w Pannie zawiera ponad sto grup gromad na obszarze o średnicy ponad 110 milionów lat świetlnych. Sama gromada w Pannie jest niewielką częścią supergromady Laniakea, a ta z kolei jest częścią kompleksu Ryby-Wielonoga.
Obrót
Nasza Ziemia krąży wokół Słońca, dokonując pełnego obrotu w ciągu 1 roku. Nasze Słońce krąży w Drodze Mlecznej wokół centrum galaktyki. Nasza galaktyka porusza się w związku ze specjalnym promieniowaniem. Promieniowanie CMB jest wygodnym punktem odniesienia, który pozwala nam określić prędkość szerokiej gamy materii we Wszechświecie. Badania wykazały, że nasza galaktyka obraca się z prędkością 600 kilometrów na sekundę.
Wygląd imienia
Galaktyka otrzymała swoją nazwę ze względu na swój szczególny wygląd, przypominający rozlane mleko na nocnym niebie. Nazwę nadano mu już w starożytnym Rzymie. Wtedy nazywano ją „drogą mleczną”. Do dziś nazywa się ją Drogą Mleczną, kojarząc tę nazwę z pojawieniem się białego paska na nocnym niebie, z rozlanym mlekiem.
Odniesienia do galaktyki odnajdywane są już od czasów Arystotelesa, który twierdził, że Droga Mleczna to miejsce styku sfer niebieskich z ziemskimi. Do czasu powstania teleskopu nikt nie dodał nic do tej opinii. I dopiero od XVII wieku ludzie zaczęli inaczej patrzeć na świat.
Nasi sąsiedzi
Z jakiegoś powodu wiele osób uważa, że galaktyką najbliższą Drodze Mlecznej jest Andromeda. Ale ta opinia nie jest całkowicie słuszna. Naszym najbliższym „sąsiadem” jest galaktyka Canis Major, znajdująca się wewnątrz Drogi Mlecznej. Znajduje się w odległości 25 000 lat świetlnych od nas i 42 000 lat świetlnych od centrum. W rzeczywistości jesteśmy bliżej Canis Major niż czarnej dziury w centrum galaktyki.
Przed odkryciem Canis Major w odległości 70 tysięcy lat świetlnych za najbliższego sąsiada uważano Strzelca, a potem Wielki Obłok Magellana. W Canis odkryto niezwykłe gwiazdy o ogromnych gęstościach klasy M.
Według teorii Droga Mleczna połknęła Wielkiego Psa wraz ze wszystkimi gwiazdami, planetami i innymi obiektami.
Zderzenie galaktyk
Ostatnio coraz częściej pojawiają się informacje, że najbliższa Drodze Mlecznej galaktyka, Mgławica Andromedy, pochłonie nasz wszechświat. Te dwa giganty powstały mniej więcej w tym samym czasie – około 13,6 miliarda lat temu. Uważa się, że ci giganci są w stanie zjednoczyć galaktyki, ale ze względu na ekspansję Wszechświata powinni się od siebie oddalić. Jednak wbrew wszelkim zasadom obiekty te zbliżają się do siebie. Prędkość ruchu wynosi 200 kilometrów na sekundę. Szacuje się, że za 2-3 miliardy lat Andromeda zderzy się z Drogą Mleczną.
Astronom J. Dubinsky stworzył model zderzenia pokazany na tym filmie:
Kolizja nie doprowadzi do katastrofy w skali globalnej. A po kilku miliardach lat powstanie nowy układ ze zwykłymi formami galaktycznymi.
Zagubione galaktyki
Naukowcy przeprowadzili zakrojone na szeroką skalę badania gwiaździstego nieba, obejmujące około jednej ósmej jego powierzchni. W wyniku analizy układów gwiezdnych Drogi Mlecznej udało się odkryć, że na obrzeżach naszego Wszechświata znajdują się nieznane wcześniej strumienie gwiazd. To wszystko, co pozostało z małych galaktyk, które kiedyś zostały zniszczone przez grawitację.
Teleskop zainstalowany w Chile wykonał ogromną liczbę zdjęć, które pozwoliły naukowcom ocenić niebo. Zdjęcia szacują, że naszą galaktykę otacza halo ciemnej materii, rzadkiego gazu i kilku gwiazd, czyli pozostałość po galaktykach karłowatych, które kiedyś zostały pochłonięte przez Drogę Mleczną. Mając wystarczającą ilość danych, naukowcom udało się złożyć „szkielet” martwych galaktyk. To jak w paleontologii – na podstawie kilku kości trudno powiedzieć, jak wyglądało stworzenie, ale mając wystarczające dane, można złożyć szkielet i zgadnąć, jak wyglądała jaszczurka. I tak jest: informacyjna zawartość zdjęć umożliwiła odtworzenie jedenastu galaktyk pochłoniętych przez Drogę Mleczną.
Naukowcy są pewni, że obserwując i oceniając otrzymane informacje, będą w stanie znaleźć kilka nowych zdezintegrowanych galaktyk, które zostały „zjadane” przez Drogę Mleczną.
Jesteśmy pod ostrzałem
Zdaniem naukowców hiperprędkie gwiazdy znajdujące się w naszej galaktyce nie powstały w niej, ale w Wielkim Obłoku Magellana. Teoretycy nie potrafią wyjaśnić wielu aspektów istnienia takich gwiazd. Na przykład nie można dokładnie powiedzieć, dlaczego duża liczba gwiazd hiperprędkościowych koncentruje się w Sekstancie i Lwie. Po zweryfikowaniu teorii naukowcy doszli do wniosku, że taka prędkość może rozwinąć się jedynie pod wpływem czarnej dziury znajdującej się w centrum Drogi Mlecznej.
Ostatnio odkrywa się coraz więcej gwiazd, które nie poruszają się od centrum naszej galaktyki. Po przeanalizowaniu trajektorii ultraszybkich gwiazd naukowcy odkryli, że jesteśmy atakowani przez Wielki Obłok Magellana.
Śmierć planety
Obserwując planety w naszej galaktyce, naukowcy byli w stanie zobaczyć, jak planeta umarła. Została pochłonięta przez starzejącą się gwiazdę. Podczas ekspansji i transformacji w czerwonego olbrzyma gwiazda wchłonęła swoją planetę. A inna planeta w tym samym układzie zmieniła swoją orbitę. Widząc to i oceniając stan naszego Słońca, naukowcy doszli do wniosku, że to samo stanie się z naszym światłem. Za około pięć milionów lat stanie się czerwonym olbrzymem.
Jak działa galaktyka
Nasza Droga Mleczna ma kilka ramion obracających się po spirali. Centrum całego dysku to gigantyczna czarna dziura.
Na nocnym niebie możemy zobaczyć ramiona galaktyczne. Wyglądają jak białe paski, przypominające drogę mleczną usianą gwiazdami. To są gałęzie Drogi Mlecznej. Najlepiej je widać przy dobrej pogodzie w ciepłym sezonie, kiedy jest najwięcej kosmicznego pyłu i gazów.
W naszej galaktyce wyróżnia się następujące ramiona:
- Gałąź kątowa.
- Orion. Nasz Układ Słoneczny znajduje się w tym ramieniu. Ten rękaw to nasz „pokój” w „domu”.
- Rękaw Carina-Strzelec.
- Oddział Perseusza.
- Gałąź Tarczy Krzyża Południa.
Zawiera także rdzeń, pierścień gazowy i ciemną materię. Zaopatruje około 90% całej galaktyki, a pozostałe dziesięć to obiekty widzialne.
Nasz Układ Słoneczny, Ziemia i inne planety stanowią jedną całość ogromnego układu grawitacyjnego, który można zobaczyć każdej nocy na czystym niebie. W naszym „domu” nieustannie zachodzą różnorodne procesy: rodzą się gwiazdy, ulegają rozpadowi, jesteśmy bombardowani przez inne galaktyki, pojawia się pył i gazy, gwiazdy zmieniają się i gaśnie, inne wybuchają, tańczą… I wszystko to dzieje się gdzieś tam, daleko we wszechświecie, o którym tak mało wiemy. Kto wie, może nadejdzie czas, kiedy ludzie będą mogli w ciągu kilku minut dotrzeć do innych gałęzi i planet naszej galaktyki i podróżować do innych wszechświatów.
Witam, drodzy ludzie! I pozdrawiam Was, drodzy rodzice! Zapraszam Cię w małą podróż do kosmicznego świata, pełnego nieznanego i czarującego.
Jak często patrzymy w ciemne niebo pełne jasnych gwiazd, próbując znaleźć konstelacje odkryte przez astronomów. Czy widziałeś kiedyś Drogę Mleczną na niebie? Przyjrzyjmy się bliżej temu wyjątkowemu kosmicznemu zjawisku. A jednocześnie pozyskamy informację do edukacyjnego i ciekawego projektu „kosmicznego”.
Plan lekcji:
Dlaczego tak się nazywa?
Ten ślad gwiazd na niebie wygląda jak biały pasek. Starożytni ludzie wyjaśniali to zjawisko widziane na rozgwieżdżonym nocnym niebie za pomocą mitologicznych opowieści. Różne narody miały własne wersje wyglądu niezwykłego paska nieba.
Najbardziej rozpowszechnioną hipotezą jest hipoteza starożytnych Greków, według której Droga Mleczna to nic innego jak rozlane mleko matki greckiej bogini Hery. Podobnie słowniki objaśniające interpretują przymiotnik „mleczny” jako „przypominający mleko”.
Jest nawet piosenka o tym, prawdopodobnie słyszałeś ją przynajmniej raz. A jeśli nie, posłuchaj teraz.
Ze względu na wygląd Drogi Mlecznej ma ona kilka nazw:
- Chińczycy nazywają ją „żółtą drogą”, wierząc, że bardziej przypomina słomę;
- Buriaci nazywają pas gwiazd „spoiwem nieba”, z którego rozproszyły się gwiazdy;
- wśród Węgrów kojarzy się z drogą wojowników;
- starożytni Indianie uważali je za mleko wieczornej czerwonej krowy.
Jak zobaczyć „mleczny szlak”?
Oczywiście nie jest to mleko, które ktoś codziennie rozlewa po nocnym niebie. Droga Mleczna to gigantyczny układ gwiazd zwany „Galaktyką”. Z wyglądu przypomina spiralę, w środku której znajduje się rdzeń, a ramiona wystają z niej jak promienie, których Galaktyka ma cztery.
Jak znaleźć tę białą ścieżkę gwiazd? Można nawet zobaczyć gromadę gwiazd gołym okiem na nocnym niebie, gdy nie ma chmur. Wszyscy mieszkańcy Drogi Mlecznej znajdują się na tej samej linii.
Jeśli jesteś mieszkańcem półkuli północnej, możesz znaleźć miejsce, w którym o północy lipca następuje rozproszenie gwiazd. W sierpniu, gdy wcześniej zapadnie zmrok, spiralę Galaktyki będzie można szukać już od dziesiątej wieczorem, a we wrześniu – już po godzinie 20.00. Całe piękno możesz zobaczyć, najpierw znajdując konstelację Łabędzia i przesuwając się od niej wzrokiem na północ - północny wschód.
Aby zobaczyć najjaśniejsze segmenty gwiazd, trzeba udać się w stronę równika lub jeszcze lepiej, bliżej 20-40 stopni szerokości geograficznej południowej. To tam pod koniec kwietnia - na początku maja Krzyż Południa i Syriusz obnoszą się na nocnym niebie, pomiędzy którymi przebiega cenna galaktyczna ścieżka gwiazd.
Kiedy w czerwcu i lipcu we wschodniej części wschodzą konstelacje Strzelca i Skorpiona, Droga Mleczna zyskuje szczególną jasność, a chmury kosmicznego pyłu można dostrzec nawet pomiędzy odległymi gwiazdami.
Widząc różne zdjęcia, wielu zastanawia się: dlaczego nie widzimy spirali, a tylko pasek? Odpowiedź na to pytanie jest bardzo prosta: jesteśmy w Galaktyce! Jeśli staniemy na środku obręczy sportowej i podniesiemy ją na wysokość oczu, co zobaczymy? Zgadza się: pasek przed oczami!
Jądro Galaktyki można znaleźć w gwiazdozbiorze Strzelca za pomocą radioteleskopów. Ale nie należy oczekiwać od niego dużej jasności. Część środkowa jest najciemniejsza ze względu na dużą ilość znajdującego się w niej kosmicznego pyłu.
Z czego zbudowana jest Droga Mleczna?
Nasza Galaktyka to tylko jeden z milionów układów gwiezdnych odkrytych przez astronomów, ale jest dość duży. Droga Mleczna składa się z około 300 miliardów gwiazd. Słońce, które codziennie wschodzi na niebie, jest również ich częścią, krążąc wokół jądra. W Galaktyce znajdują się gwiazdy znacznie większe i jaśniejsze od Słońca, a są też mniejsze, które emitują słabe światło.
Różnią się nie tylko rozmiarem, ale także kolorem - mogą być biało-niebieskie (są najcieplejsze) i czerwone (najzimniejsze). Wszystkie poruszają się razem po okręgu wraz z planetami. Wyobraź sobie, że w ciągu prawie 250 milionów lat przechodzimy pełną rewolucję wokół koła galaktycznego – tyle trwa jeden rok galaktyczny.
Gwiazdy żyją w pasie Drogi Mlecznej, tworząc grupy zwane przez naukowców gromadami, różniące się wiekiem i składem gwiazd.
- Małe gromady otwarte są najmłodsze, mają zaledwie około 10 milionów lat, ale to właśnie tam żyją masywni i jasni przedstawiciele ciał niebieskich. Takie grupy gwiazd znajdują się wzdłuż krawędzi płaszczyzny.
- Gromady kuliste są bardzo stare, powstały ponad 10 – 15 miliardów lat, znajdują się w centrum.
10 interesujących faktów
Jak zawsze radzę udekorować swoją pracę badawczą najciekawszymi faktami „galaktycznymi”. Obejrzyj uważnie wideo i daj się zaskoczyć!
To nasza Galaktyka, w której żyjemy wśród wspaniałych, jasnych sąsiadów. Jeśli jeszcze nie znasz osobiście „ścieżki mlecznej”, szybko wyjdź na zewnątrz, aby zobaczyć całe gwiaździste piękno nocnego nieba.
Swoją drogą, czy czytaliście już artykuł o naszym kosmicznym sąsiadu Księżycu? Jeszcze nie? Następnie spójrz wkrótce)
Powodzenia na studiach!
Jewgienija Klimkowicz.
droga Mleczna- galaktyka, która jest najważniejsza dla ludzi, ponieważ jest ich domem. Ale jeśli chodzi o badania, nasza galaktyka staje się niczym niezwykłym, przeciętną galaktyką spiralną, podobnie jak miliardy innych galaktyk rozproszonych po całym Wszechświecie.
Patrząc na nocne niebo, poza oświetleniem miasta, wyraźnie widać szeroki, jasny pasek biegnący przez całe niebo. Starożytni mieszkańcy Ziemi nazywali ten jasny obiekt, powstały na długo przed powstaniem Ziemi, rzeką, drogą i innymi nazwami o podobnym znaczeniu. W rzeczywistości jest to nic innego jak centrum naszej galaktyki widoczne z jednego z jej ramion.
Struktura galaktyki Drogi Mlecznej
Droga Mleczna to rodzaj galaktyki spiralnej z poprzeczką, której średnica wynosi około 100 000 lat świetlnych. Gdybyśmy mogli spojrzeć na to z góry, moglibyśmy zobaczyć centralne wybrzuszenie otoczone czterema dużymi ramionami spiralnymi owijającymi się wokół centralnego obszaru. Galaktyki spiralne są najpowszechniejsze i stanowią około dwóch trzecich wszystkich galaktyk znanych ludzkości.
W przeciwieństwie do zwykłej spirali, galaktyka spiralna z poprzeczką zawiera rodzaj „mostu” biegnącego przez jej centralny obszar i dwie główne spirale. Dodatkowo w wewnętrznej części znajduje się kolejna para rękawów, które w pewnej odległości przekształcają się w konstrukcję czteroramienną. Nasz Układ Słoneczny znajduje się w jednym z małych ramion znanych jako ramię Oriona, które znajduje się pomiędzy dużymi ramionami Perseusza i Strzelca.
Droga Mleczna nie stoi w miejscu. Ciągle obraca się wokół swojego środka. W ten sposób ramiona stale poruszają się w przestrzeni. Nasz Układ Słoneczny wraz z Ramieniem Oriona porusza się z prędkością około 828 000 kilometrów na godzinę. Nawet poruszając się z tak ogromną prędkością, Układ Słoneczny potrzebowałby około 230 milionów lat, aby dokończyć jeden obrót wokół Drogi Mlecznej.
Interesujące fakty na temat Drogi Mlecznej
- Historia galaktyki Drogi Mlecznej rozpoczyna się wkrótce po Wielkim Wybuchu;
- Droga Mleczna zawiera jedne z najwcześniejszych gwiazd we Wszechświecie;
- Droga Mleczna dołączyła w odległej przeszłości do innych galaktyk. Nasza galaktyka obecnie zwiększa swój rozmiar, przyciągając materię z Obłoków Magellana;
- Droga Mleczna porusza się w przestrzeni kosmicznej z prędkością 552 kilometrów na sekundę;
- W centrum Drogi Mlecznej znajduje się supermasywna czarna dziura zwana Sgr A* o masie około 4,3 miliona mas Słońca;
- Gwiazdy, gaz i pył Drogi Mlecznej poruszają się wokół centrum z prędkością około 220 kilometrów na sekundę. Stałość tej prędkości dla wszystkich gwiazd, niezależnie od ich odległości od jądra galaktyki, wskazuje na istnienie tajemniczej ciemnej materii;
Ramiona spiralne zakrzywione wokół centrum galaktyki zawierają duże ilości pyłu i gazu, z których następnie powstają nowe gwiazdy. Ramiona te tworzą to, co astronomowie nazywają dyskiem galaktyki. Jej grubość w porównaniu do średnicy galaktyki jest niewielka i wynosi około 1000 lat świetlnych.
W centrum Drogi Mlecznej znajduje się jądro galaktyki. Jest pełen pyłu, gazu i gwiazd. Jądro Drogi Mlecznej jest powodem, dla którego widzimy tylko niewielki ułamek wszystkich gwiazd w naszej galaktyce. Znajdujący się w nim pył i gaz są tak gęste, że naukowcy po prostu nie są w stanie zobaczyć, co znajduje się w środku.
Niedawne badania naukowców potwierdzają fakt, że w centrum Drogi Mlecznej znajduje się nadolbrzym czarna dziura, której masa jest porównywalna z masą ~4,3 miliona mas Słońca. Na samym początku historii ta supermasywna czarna dziura mogła być znacznie mniejsza, jednak duże rezerwy pyłu i gazu pozwoliły jej urosnąć do tak ogromnych rozmiarów.
Chociaż czarnych dziur nie można wykryć metodą bezpośredniej obserwacji, astronomowie mogą je zobaczyć dzięki efektom grawitacyjnym. Według naukowców większość galaktyk we Wszechświecie zawiera w swoim centrum supermasywną czarną dziurę.
Centralne jądro i ramiona spiralne nie są jedynymi elementami składowymi galaktyki spiralnej Drogi Mlecznej. Naszą galaktykę otacza sferyczne halo gorącego gazu, starych gwiazd i gromad kulistych. Chociaż halo rozciąga się na setki tysięcy lat świetlnych, zawiera około 2 procent więcej gwiazd niż te znajdujące się w dysku galaktyki.
Pył, gaz i gwiazdy to najbardziej widoczne składniki naszej galaktyki, ale Droga Mleczna zawiera jeszcze inny, jeszcze nieuchwytny składnik – ciemną materię. Astronomowie nie mogą jeszcze jej bezpośrednio wykryć, ale mogą mówić o jej obecności, podobnie jak w przypadku czarnych dziur, poprzez znaki pośrednie. Niedawne badania w tej dziedzinie pokazują, że 90% masy naszej galaktyki pochodzi z nieuchwytnej ciemnej materii.
Przyszłość galaktyki Drogi Mlecznej
Droga Mleczna nie tylko kręci się wokół siebie, ale także porusza się po Wszechświecie. Chociaż kosmos jest stosunkowo pustym miejscem, po drodze mogą znajdować się pył, gaz i inne galaktyki. Nasza galaktyka nie jest również odporna na przypadkowe spotkanie z inną masywną gromadą gwiazd.
Za około 4 miliardy lat Droga Mleczna zderzy się ze swoją najbliższą sąsiadką, Galaktyką Andromedy. Obie galaktyki pędzą ku sobie z prędkością około 112 km/s. Po zderzeniu obie galaktyki zapewnią nowy napływ materii gwiezdnej, co doprowadzi do nowej fali powstawania gwiazd.
Na szczęście mieszkańcy Ziemi nie martwią się zbytnio tym faktem. Do tego czasu nasze Słońce zamieni się w czerwonego olbrzyma, a życie na naszej planecie stanie się niemożliwe.
Przydatne artykuły, które odpowiedzą na najciekawsze pytania dotyczące galaktyki Drogi Mlecznej.
Obiekty głębokiego kosmosu