Nasz Układ Słoneczny, wszystkie gwiazdy widoczne na nocnym niebie i wiele innych tworzących układ - Galaktyka. W przestrzeni kosmicznej istnieją miliony takich układów (galaktyk). Nasza Galaktyka, czyli Droga Mleczna, jest galaktyką spiralną z poprzeczką jasnych gwiazd.
Co to znaczy? Most jasnych gwiazd wyłania się ze środka Galaktyki i przecina Galaktykę w jej środku. W takich galaktykach ramiona spiralne zaczynają się na końcach poprzeczek, podczas gdy w zwykłych galaktykach spiralnych rozciągają się bezpośrednio od jądra. Spójrz na zdjęcie „Komputerowy model Drogi Mlecznej”.
Jeśli ciekawi Cię, dlaczego nasza Galaktyka otrzymała nazwę „Droga Mleczna”, posłuchaj starożytnej greckiej legendy.
Zeus, bóg nieba, grzmotów i błyskawic, władca całego świata, postanowił uczynić swojego syna Herkulesa, zrodzonego ze śmiertelnej kobiety, nieśmiertelnym. Aby to zrobić, położył dziecko na swojej śpiącej żonie Herze, aby Herkules pił boskie mleko. Hera, budząc się, zobaczyła, że nie karmi swojego dziecka, i odepchnęła go od siebie. Strumień mleka, który wypłynął z piersi bogini, zamienił się w Drogę Mleczną.
Oczywiście to tylko legenda, ale Droga Mleczna jest widoczna na niebie jako mglista smuga światła rozciągająca się po całym niebie - artystyczny obraz stworzony przez starożytnych ludzi jest w pełni uzasadniony.
Kiedy mówimy o naszej Galaktyce, słowo to piszemy wielką literą. O innych galaktykach mówimy wielką literą.
Struktura naszej Galaktyki
Średnica Galaktyki wynosi około 100 000 lat świetlnych (jednostka długości równa odległości pokonywanej przez światło w ciągu jednego roku; rok świetlny to 9 460 730 472 580 800 metrów).
Galaktyka zawiera od 200 do 400 miliardów gwiazd. Naukowcy uważają, że większość masy Galaktyki nie składa się z gwiazd i gazu międzygwiazdowego, ale z substancji nieświecących aureola z ciemnej materii. Aureola- To niewidzialny składnik galaktyki, który ma kulisty kształt i wystaje poza jej widoczną część. Składa się głównie z rzadkiego gorącego gazu, gwiazd i ciemnej materii i stanowi większość Galaktyki. Ciemna materia jest formą materii, która nie emituje promieniowania elektromagnetycznego ani nie oddziałuje z nim. Ta właściwość tej formy materii uniemożliwia jej bezpośrednią obserwację.
W środkowej części Galaktyki znajduje się zgrubienie tzw wybrzuszenie. Gdybyśmy mogli spojrzeć na naszą Galaktykę z boku, widzielibyśmy to zgrubienie w jej środku, podobne do dwóch żółtek na patelni, gdyby były złożone dolną podstawą - spójrz na zdjęcie.
W centralnej części Galaktyki występuje silna koncentracja gwiazd. Uważa się, że długość poprzeczki galaktycznej wynosi około 27 000 lat świetlnych. Poprzeczka ta przechodzi przez środek Galaktyki pod kątem ~44° do linii łączącej nasze Słońce z centrum Galaktyki. Składa się głównie z czerwonych gwiazd, które uważane są za bardzo stare. Sweter otoczony jest pierścieniem. Pierścień ten zawiera większość wodoru cząsteczkowego Galaktyki i jest aktywnym obszarem gwiazdotwórczym w naszej Galaktyce. Jeśli zostanie zaobserwowany z Galaktyki Andromedy, poprzeczka galaktyczna Drogi Mlecznej byłaby jej jasną częścią.
Wszystkie galaktyki spiralne, łącznie z naszą, mają ramiona spiralne w płaszczyźnie dysku: dwa ramiona zaczynające się od poprzeczki w wewnętrznej części Galaktyki, a w wewnętrznej części znajduje się kolejna para ramion. Ramiona te przekształcają się następnie w czteroramienną strukturę obserwowaną w neutralnej linii wodoru w zewnętrznych częściach Galaktyki.
Odkrycie Galaktyki
Początkowo odkryto to teoretycznie: astronomowie dowiedzieli się już, że Księżyc krąży wokół Ziemi, a satelity gigantycznych planet tworzą układy. Ziemia i inne planety krążą wokół Słońca. Wtedy pojawiło się naturalne pytanie: czy Słońce również jest częścią jeszcze większego układu? Pierwsze systematyczne badania tego zagadnienia przeprowadzono w XVIII wieku. Angielski astronom Williama Herschela. Zgodnie ze swoimi obserwacjami domyślił się, że wszystkie obserwowane przez nas gwiazdy tworzą gigantyczny układ gwiazd, który jest spłaszczony w kierunku równika galaktycznego. Przez długi czas wierzono, że wszystkie obiekty we Wszechświecie są częścią naszej Galaktyki, chociaż Kant sugerował nawet, że niektóre mgławice mogą być innymi galaktykami podobnymi do Drogi Mlecznej. Hipoteza Kanta została ostatecznie udowodniona dopiero w latach dwudziestych XX wieku, kiedy Edwin Hubble zmierzył odległość do niektórych mgławic spiralnych i wykazał, że ze względu na swoją odległość nie mogą one być częścią Galaktyki.
Gdzie w Galaktyce się znajdujemy?
Nasz Układ Słoneczny znajduje się bliżej krawędzi dysku Galaktyki. Wraz z innymi gwiazdami Słońce obraca się wokół centrum Galaktyki z prędkością 220-240 km/s, dokonując jednego obrotu na około 200 milionów lat. Zatem w ciągu całego swojego istnienia Ziemia okrążyła centrum Galaktyki nie więcej niż 30 razy.
Ramiona spiralne Galaktyki obracają się ze stałą prędkością kątową, jak szprychy w kole, a ruch gwiazd odbywa się według innego schematu, więc prawie wszystkie gwiazdy w dysku albo wpadają do ramion spiralnych, albo z nich wypadają . Jedynym miejscem, w którym zbiegają się prędkości gwiazd i ramion spiralnych, jest tzw. okrąg korotacyjny i to właśnie na nim znajduje się Słońce.
Dla nas, Ziemian, jest to bardzo ważne, ponieważ w ramionach spiralnych zachodzą gwałtowne procesy, generując potężne promieniowanie, które jest destrukcyjne dla wszystkich żywych istot. Żadna atmosfera nie była w stanie się przed tym uchronić. Ale nasza planeta znajduje się w stosunkowo spokojnym miejscu w Galaktyce i nie została dotknięta tymi kosmicznymi kataklizmami. Dlatego życie mogło narodzić się i przetrwać na Ziemi – Stwórca wybrał dla naszej kolebki Ziemi spokojne miejsce.
Nasza Galaktyka jest częścią Lokalna grupa galaktyk- grupa galaktyk związana grawitacyjnie, obejmująca Drogę Mleczną, galaktykę Andromedy (M31) i galaktykę Trójkąta (M33), widać tę grupę na zdjęciu.
quoted1 > > Gdzie w Drodze Mlecznej znajduje się Ziemia?
Miejsce Ziemi i Układu Słonecznego w galaktyce Drogi Mlecznej: miejsce położenia Słońca i planety, parametry, odległość od środka i płaszczyzny, struktura ze zdjęciem.
Przez wiele stuleci naukowcy wierzyli, że Ziemia jest centrum całego Wszechświata. Nietrudno pomyśleć, dlaczego tak się stało, ponieważ Ziemia jest wewnątrz i nie możemy patrzeć poza nią. Tylko sto lat badań i obserwacji pomogło zrozumieć, że wszystkie ciała niebieskie w układzie krążą wokół gwiazdy głównej.
Sam układ również obraca się wokół centrum galaktyki. Chociaż wtedy ludzie też tego nie rozumieli. Musieliśmy spędzić pewien okres czasu, aby odgadnąć istnienie wielu galaktyk i określić ich miejsce w naszej. Jakie miejsce zajmuje Ziemia w galaktyce Drogi Mlecznej?
Położenie Ziemi w Drodze Mlecznej
Ziemia znajduje się w galaktyce Drogi Mlecznej. Żyjemy w ogromnym i przestronnym miejscu, którego średnica wynosi 100 000–120 000 lat świetlnych i szerokość około 1000 lat świetlnych. Terytorium to jest domem dla 400 miliardów gwiazd.
Galaktyka otrzymała taką skalę dzięki niezwykłej diecie - została wchłonięta i nadal zasilana przez inne małe galaktyki. Na przykład na stole znajduje się teraz Wielka Galaktyka Karłowata Canis, której gwiazdy łączą się z naszym dyskiem. Ale jeśli porównamy z innymi, nasz jest przeciętny. Nawet następny jest dwa razy większy.
Struktura
Planeta żyje w galaktyce spiralnej z poprzeczką. Przez wiele lat sądzono, że istnieją 4 ramiona, jednak najnowsze badania potwierdzają tylko dwa: Scutum-Centauri i Carina-Sagittarius. Wyłoniły się z gęstych fal krążących wokół galaktyki. Oznacza to, że są to zgrupowane gwiazdy i obłoki gazu.
A co ze zdjęciem Drogi Mlecznej? Wszystkie są interpretacjami artystycznymi lub prawdziwymi fotografiami, ale bardzo podobnymi do naszych galaktyk. Oczywiście nie od razu do tego doszliśmy, bo nikt nie potrafił dokładnie powiedzieć, jak to wygląda (w końcu jesteśmy w środku).
Nowoczesne instrumenty pozwalają nam policzyć nawet 400 miliardów gwiazd, z których każda może mieć planetę. 10-15% masy trafia do „świetlistej materii”, a reszta to gwiazdy. Pomimo ogromnej tablicy, tylko 6000 lat świetlnych w widmie widzialnym jest dla nas dostępnych do obserwacji. Ale tutaj w grę wchodzą urządzenia na podczerwień, otwierając nowe terytoria.
Wokół galaktyki znajduje się ogromne halo ciemnej materii, pokrywające aż 90% całkowitej masy. Nikt jeszcze nie wie, co to jest, ale jego obecność potwierdza wpływ na inne obiekty. Uważa się, że zapobiega rozpadowi Drogi Mlecznej podczas jej obrotu.
Położenie Układu Słonecznego w Drodze Mlecznej
Ziemia znajduje się 25 000 lat świetlnych od centrum Galaktyki i tyle samo od krawędzi. Jeśli wyobrażasz sobie galaktykę jako gigantyczny zapis muzyczny, to znajdujemy się w połowie drogi między częścią środkową a krawędzią. Mówiąc dokładniej, zajmujemy miejsce w ramieniu Oriona pomiędzy dwoma głównymi ramionami. Ma średnicę 3500 lat świetlnych i rozciąga się na 10 000 lat świetlnych.
Można zobaczyć galaktykę dzielącą niebo na dwie półkule. Sugeruje to, że znajdujemy się blisko płaszczyzny galaktycznej. Droga Mleczna ma niską jasność powierzchniową ze względu na dużą ilość pyłu i gazu zasłaniającego dysk. Utrudnia to nie tylko dostrzeżenie części centralnej, ale także spojrzenie na drugą stronę.
Przebycie całej orbity układu zajmuje 250 milionów lat – jest to „rok kosmiczny”. Podczas ostatniego przejścia dinozaury przemierzały Ziemię. A co będzie dalej? Czy ludzie wymrą, czy zostaną zastąpieni przez nowy gatunek?
Ogólnie rzecz biorąc, żyjemy w ogromnym i niesamowitym miejscu. Nowa wiedza pozwala przyzwyczaić się do faktu, że Wszechświat jest znacznie większy niż wszelkie założenia. Teraz już wiesz, gdzie w Drodze Mlecznej znajduje się Ziemia.
Nauka
Każda osoba ma swoje własne wyobrażenie o tym, czym jest dom. Dla niektórych to dach nad głową, dla innych dom to... planeta Ziemia, skalista kula przecinająca przestrzeń kosmiczną po zamkniętej drodze wokół Słońca.
Bez względu na to, jak duża może nam się wydawać nasza planeta, jest ona tylko ziarenkiem piasku gigantyczny układ gwiezdny, jakiego rozmiaru trudno sobie wyobrazić. Ten układ gwiazd to galaktyka Drogi Mlecznej, którą można również słusznie nazwać naszym domem.
Rękawy Galaxy
droga Mleczna- galaktyka spiralna z poprzeczką biegnącą przez środek spirali. Około dwie trzecie wszystkich znanych galaktyk to galaktyki spiralne, a dwie trzecie z nich ma poprzeczkę. Oznacza to, że Droga Mleczna znajduje się na liście najzwyklejsze galaktyki.
Galaktyki spiralne mają ramiona wystające ze środka, niczym szprychy kół wijące się spiralnie. Nasz Układ Słoneczny znajduje się w centralnej części jednego z ramion, tzw Rękaw Oriona.
Kiedyś uważano, że Ramię Oriona jest małą „odgałęzieniem” większych ramion, takich jak Ramię Perseusza lub ramię Tarczy-Centauri. Nie tak dawno temu zasugerowano, że ramię Oriona rzeczywiście tak jest gałąź ramienia Perseusza i nie opuszcza centrum galaktyki.
Problem polega na tym, że nie możemy zobaczyć naszej galaktyki z zewnątrz. Możemy jedynie obserwować rzeczy, które są wokół nas i oceniać, jaki kształt ma galaktyka, będąc niejako w jej wnętrzu. Jednak naukowcom udało się obliczyć, że rękaw ten ma długość około 11 tysięcy lat świetlnych i grubość 3500 lat świetlnych.
Wielka czarna dziura
Najmniejsze supermasywne czarne dziury, które odkryli naukowcy, mają ok V 200 tysięcy razy cięższy od słońca. Dla porównania: zwykłe czarne dziury mają masę zaledwie 10 razy przekraczającą masę Słońca. W centrum Drogi Mlecznej znajduje się niezwykle masywna czarna dziura, której masę trudno sobie wyobrazić. 
Od 10 lat astronomowie monitorują aktywność gwiazd krążących wokół gwiazdy. Strzelec A, gęsty obszar w centrum spirali naszej galaktyki. Na podstawie ruchu tych gwiazd ustalono, że w centrum Strzelec A*, który jest ukryty za gęstą chmurą pyłu i gazu, istnieje supermasywna czarna dziura, której masa 4,1 miliona razy więcej niż masa Słońca!
Poniższa animacja przedstawia rzeczywisty ruch gwiazd wokół czarnej dziury. od 1997 do 2011 roku w obszarze jednego parseka sześciennego w centrum naszej galaktyki. Kiedy gwiazdy zbliżają się do czarnej dziury, krążą wokół niej z niewiarygodną prędkością. Na przykład jedna z tych gwiazd, S 0-2 porusza się z dużą prędkością 18 milionów kilometrów na godzinę: czarna dziura najpierw ją przyciąga, a potem gwałtownie odpycha.
Niedawno naukowcy zaobserwowali, jak obłok gazu zbliżył się do czarnej dziury i zniknął Rozdarty na kawałki przez jego masywne pole grawitacyjne. Części tej chmury zostały połknięte przez dziurę, a pozostałe zaczęły przypominać długi, cienki makaron 160 miliardów kilometrów.
Magnetycznycząsteczki
Oprócz obecności supermasywnej, pochłaniającej wszystko czarnej dziury, centrum naszej galaktyki może się pochwalić niesamowita aktywność: stare gwiazdy umierają, a nowe rodzą się z godną pozazdroszczenia konsekwencją.
Niedawno naukowcy zaobserwowali w centrum galaktyki coś jeszcze – strumień wysokoenergetycznych cząstek, które rozciągają się na duże odległości 15 tysięcy parseków w całej galaktyce. Odległość ta stanowi w przybliżeniu połowę średnicy Drogi Mlecznej.
Cząstki są niewidoczne gołym okiem, ale obrazowanie magnetyczne pokazuje, że gejzery cząsteczkowe zajmują ok. dwie trzecie widocznego nieba:
Co kryje się za tym zjawiskiem? Przez milion lat gwiazdy pojawiały się i znikały, żerując nigdy nie zatrzymując przepływu, skierowanej w stronę zewnętrznych ramion galaktyki. Całkowita energia gejzeru jest milion razy większa niż energia supernowej.
Cząsteczki poruszają się z niewiarygodną prędkością. W oparciu o strukturę przepływu cząstek astronomowie zbudowali model pola magnetycznego, który dominuje w naszej galaktyce.
Nowygwiazdy
Jak często w naszej galaktyce powstają nowe gwiazdy? Naukowcy zadają sobie to pytanie od wielu lat. Udało się odwzorować obszary naszej galaktyki tam, gdzie się ona znajduje aluminium-26, izotop glinu, który pojawia się w miejscach narodzin i śmierci gwiazd. W ten sposób można było dowiedzieć się tego każdego roku w galaktyce Drogi Mlecznej 7 nowych gwiazd i w przybliżeniu dwa razy na sto lat duża gwiazda eksploduje jako supernowa.
Galaktyka Drogi Mlecznej nie wytwarza największej liczby gwiazd. Kiedy gwiazda umiera, uwalnia w przestrzeń takie surowce jak jak wodór i hel. W ciągu setek tysięcy lat cząstki te łączą się w obłoki molekularne, które ostatecznie stają się tak gęste, że ich centrum zapada się pod wpływem własnej grawitacji, tworząc w ten sposób nową gwiazdę.
Wygląda to na rodzaj ekosystemu: śmierć karmi nowe życie. Cząsteczki konkretnej gwiazdy staną się w przyszłości częścią miliarda nowych gwiazd. Tak właśnie wygląda sytuacja w naszej galaktyce i dlatego ona ewoluuje. Prowadzi to do powstania nowych warunków, w których wzrasta prawdopodobieństwo pojawienia się planet podobnych do Ziemi.
Planety galaktyki Drogi Mlecznej
Pomimo ciągłej śmierci i narodzin nowych gwiazd w naszej galaktyce obliczono ich liczbę: w Drodze Mlecznej znajduje się około 100 miliardów gwiazd. W oparciu o nowe badania naukowcy sugerują, że wokół każdej gwiazdy krąży co najmniej jedna planeta lub więcej. Oznacza to, że w naszym zakątku Wszechświata jest tylko od 100 do 200 miliardów planet.
Naukowcy, którzy doszli do tego wniosku, badali gwiazdy takie jak czerwone karły typu widmowego M. Gwiazdy te są mniejsze od naszego Słońca. Tworzą 75 procent wszystkich gwiazd Drogi Mlecznej. W szczególności badacze zwrócili uwagę na gwiazdę Kepler-32, który chronił pięć planet.
Jak astronomowie odkrywają nowe planety?Planety, w przeciwieństwie do gwiazd, są trudne do wykrycia, ponieważ nie emitują własnego światła. Możemy z całą pewnością powiedzieć, że wokół gwiazdy znajduje się planeta tylko wtedy, gdy tak jest stoi przed swoją gwiazdą i blokuje jej światło.
Planety Keplera -32 zachowują się dokładnie tak, jak egzoplanety krążące wokół innych gwiazd karłowatych typu M. Znajdują się w przybliżeniu w tej samej odległości i mają podobne rozmiary. Oznacza to, że jest to układ Kepler -32 typowy układ dla naszej galaktyki.
Jeśli w naszej galaktyce jest ponad 100 miliardów planet, ile z nich to planety podobne do Ziemi? Okazuje się, że nie bardzo. Istnieją dziesiątki różnych typów planet: gazowe olbrzymy, planety pulsarowe, brązowe karły i planety, na których z nieba spada deszcz stopionego metalu. Można zlokalizować planety składające się ze skał za daleko lub za blisko do gwiazdy, więc jest mało prawdopodobne, aby przypominały Ziemię.
Wyniki ostatnich badań wykazały, że w naszej galaktyce znajduje się więcej planet typu ziemskiego, niż wcześniej sądzono, a mianowicie: z 11 do 40 miliardów. Naukowcy wzięli przykład 42 tysiące gwiazd, podobne do naszego Słońca, i zaczęli szukać egzoplanet, które mogłyby krążyć wokół nich w strefie, w której nie jest ani za gorąco, ani za zimno. Został znaleziony 603 egzoplanety, pośród których 10 spełnia kryteria wyszukiwania.
Analizując dane o gwiazdach, naukowcy udowodnili istnienie miliardów planet podobnych do Ziemi, których jeszcze oficjalnie nie odkryli. Teoretycznie planety te są w stanie utrzymać temperaturę przez ok obecność na nich wody w stanie ciekłym, co z kolei umożliwi powstanie życia.
Zderzenie galaktyk
Nawet jeśli w Drodze Mlecznej stale powstają nowe gwiazdy, nie będzie ona w stanie zwiększyć swojego rozmiaru, chyba że otrzyma nowy materiał z innego źródła. A Droga Mleczna naprawdę się rozszerza.
Wcześniej nie byliśmy pewni, w jaki sposób galaktyka rośnie, ale ostatnie odkrycia sugerują, że Droga Mleczna jest galaktyka-kanibal, co oznacza, że w przeszłości pochłaniał inne galaktyki i prawdopodobnie zrobi to ponownie, przynajmniej do czasu, aż pochłonie go jakaś większa galaktyka.
Korzystanie z teleskopu kosmicznego „Hubble” oraz informacje uzyskane ze zdjęć wykonywanych przez siedem lat, naukowcy odkryli gwiazdy na zewnętrznej krawędzi Drogi Mlecznej, które poruszać się w szczególny sposób. Zamiast zbliżać się lub oddalać od centrum galaktyki, jak inne gwiazdy, wydają się dryfować w stronę krawędzi. Uważa się, że ta gromada gwiazd to wszystko, co pozostało z innej galaktyki, która została wchłonięta przez Drogę Mleczną.
Najwyraźniej do tej kolizji doszło kilka miliardów lat temu i najprawdopodobniej nie będzie ostatnim. Biorąc pod uwagę prędkość, z jaką się poruszamy, nasza galaktyka przechodzi 4,5 miliarda lat zderzy się z galaktyką Andromedy.
Wpływ galaktyk satelitarnych
Chociaż Droga Mleczna jest galaktyką spiralną, nie jest ona idealną spiralą. W jego centrum znajduje się rodzaj wybrzuszenia, który pojawił się w wyniku ucieczki cząsteczek gazowego wodoru z płaskiego dysku spirali.
Przez lata astronomowie zastanawiali się, dlaczego galaktyka ma takie zgrubienie. Logiczne jest założenie, że gaz jest wciągany do samego dysku i nie ucieka. Im dłużej studiowali to pytanie, tym bardziej byli zdezorientowani: cząsteczki wybrzuszenia są nie tylko wypychane na zewnątrz, ale także wibrują z własną częstotliwością.
Co może powodować taki efekt? Dziś naukowcy uważają, że winna jest ciemna materia i galaktyki satelitarne – Obłoki Magellana. Te dwie galaktyki są bardzo małe: razem tworzą tylko 2 proc całkowitej masy Drogi Mlecznej. To nie wystarczy, aby wywrzeć na niego wpływ.
Kiedy jednak ciemna materia przemieszcza się przez chmury, tworzy fale, które najwyraźniej wpływają na przyciąganie grawitacyjne, wzmacniając je, a wodór pod wpływem tego przyciągania ucieka z centrum galaktyki.
Obłoki Magellana krążą wokół Drogi Mlecznej. Ramiona spiralne Drogi Mlecznej pod wpływem tych galaktyk wydają się kołysać w miejscu, w którym przechodzą.
Galaktyki bliźniacze
Chociaż galaktykę Drogi Mlecznej można nazwać wyjątkową pod wieloma względami, nie jest ona zbyt rzadka. We Wszechświecie dominują galaktyki spiralne. Biorąc pod uwagę, że tylko w naszym polu widzenia są około 170 miliardów galaktyk, możemy założyć, że gdzieś istnieją galaktyki bardzo podobne do naszej.
A co jeśli gdzieś jest galaktyka – dokładna kopia Drogi Mlecznej? W 2012 roku astronomowie odkryli taką galaktykę. Ma nawet dwa małe księżyce, które krążą wokół niego, które dokładnie odpowiadają naszym Obłokom Magellana. Przy okazji, tylko 3 proc galaktyki spiralne mają podobnych towarzyszy, których żywotność jest stosunkowo krótka. Prawdopodobnie Obłoki Magellana rozpuszczą się za kilka miliardów lat.
Odkrycie tak podobnej galaktyki z satelitami, supermasywną czarną dziurą w centrum i tej samej wielkości to niesamowite szczęście. Ta galaktyka została nazwana NGC 1073 i jest tak podobna do Drogi Mlecznej, że astronomowie badają ją, aby dowiedzieć się więcej o naszej własnej galaktyce. Możemy na przykład zobaczyć ją z boku i dzięki temu lepiej wyobrazić sobie, jak wygląda Droga Mleczna.
Rok galaktyczny
Na Ziemi rok to czas, w którym Ziemia udaje się wyrobić pełny obrót wokół Słońca. Co 365 dni wracamy do tego samego punktu. Nasz Układ Słoneczny krąży w ten sam sposób wokół czarnej dziury znajdującej się w centrum galaktyki. Dokonuje jednak pełnej rewolucji 250 milionów lat. Oznacza to, że odkąd dinozaury zniknęły, dokonaliśmy zaledwie ćwierć pełnego obrotu.
Opisy Układu Słonecznego rzadko wspominają, że porusza się on w przestrzeni, jak wszystko inne w naszym świecie. Względem centrum Drogi Mlecznej Układ Słoneczny porusza się z dużą prędkością 792 tysiące kilometrów na godzinę. Dla porównania, jeśli poruszałbyś się z tą samą prędkością, mógłbyś podróżować po całym świecie za 3 minuty.
Nazywa się okres, w którym Słońcu udaje się dokonać pełnego obrotu wokół centrum Drogi Mlecznej rok galaktyczny. Szacuje się, że Słońce żyło tylko 18 lat galaktycznych.
> Droga Mleczna
droga Mleczna– galaktyka spiralna z Układem Słonecznym: ciekawe fakty, rozmiar, obszar, wykrywanie i nazwa, badanie za pomocą wideo, struktura, lokalizacja.
Droga Mleczna to galaktyka spiralna rozciągająca się na obszarze 100 000 lat świetlnych, w której znajduje się Układ Słoneczny.
Jeśli masz miejsce dalej od miasta, gdzie jest ciemno i masz piękny widok na rozgwieżdżone niebo, możesz zauważyć słabą smugę światła. Jest to grupa z milionami małych, jasnych światełek i świecących aureoli. Gwiazdy są przed tobą Galaktyka drogi mlecznej.
Ale czym ona jest? Zacznijmy od tego, że Droga Mleczna jest galaktyką spiralną z poprzeczką, w której znajduje się Układ Słoneczny. Trudno nazwać macierzystą galaktykę czymś wyjątkowym, ponieważ we Wszechświecie istnieją setki miliardów innych galaktyk, z których wiele jest podobnych.
Interesujące fakty na temat Drogi Mlecznej
- Droga Mleczna zaczęła się formować jako skupisko gęstych obszarów po Wielkim Wybuchu. Pierwsze gwiazdy, które się pojawiły, znajdowały się w gromadach kulistych, które nadal istnieją. To najstarsze gwiazdy w galaktyce;
- Galaktyka zwiększyła swoje parametry w wyniku absorpcji i połączenia z innymi. Teraz pobiera gwiazdy z Galaktyki Karłowatej Strzelca i Obłoków Magellana;
- Droga Mleczna porusza się w przestrzeni z przyspieszeniem 550 km/s względem kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła;
- Supermasywna czarna dziura Sagittarius A* czai się w centrum galaktyki. Jego masa jest 4,3 miliona razy większa niż masa Słońca;
- Gaz, pył i gwiazdy krążą wokół centrum z prędkością 220 km/s. Jest to stabilny wskaźnik, sugerujący obecność powłoki ciemnej materii;
- Za 5 miliardów lat spodziewana jest kolizja z Galaktyką Andromedy. Niektórzy uważają, że Droga Mleczna jest gigantycznym, spiralnym układem podwójnym;
Odkrycie i nazwanie galaktyki Drogi Mlecznej
Nasza galaktyka Drogi Mlecznej ma dość interesującą nazwę, ponieważ mglista mgła przypomina smugę mleka. Nazwa ma starożytne korzenie i jest tłumaczona z łaciny „Via Lactea”. Imię to pojawia się już w dziele „Tadhira” Nasira ad-Din Tusi. Napisał: „Reprezentowany przez wiele małych i gęsto zgrupowanych gwiazd. Znajdują się blisko siebie, więc wyglądają jak plamy. Kolorem przypomina mleko...” Podziwiaj zdjęcie galaktyki Drogi Mlecznej wraz z jej ramionami i środkiem (oczywiście nikt nie może zrobić zdjęcia naszej galaktyki, ale istnieją podobne projekty i dokładne dane strukturalne, które dają wyobrażenie o wyglądzie galaktyki środek i ramiona).
Naukowcy sądzili, że Droga Mleczna jest wypełniona gwiazdami, ale takie przypuszczenia pozostały do 1610 roku. To wtedy Galileo Galilei skierował pierwszy teleskop w niebo i zobaczył pojedyncze gwiazdy. Ujawniło także ludziom nową prawdę: gwiazd jest znacznie więcej, niż nam się wydawało, i są one częścią Drogi Mlecznej.
Immanuel Kant w 1755 roku uważał, że Droga Mleczna to zbiór gwiazd połączonych wspólną grawitacją. Siła grawitacji powoduje, że obiekty wirują i spłaszczają się, tworząc kształt dysku. W 1785 roku William Herschel próbował odtworzyć kształt galaktyki, ale nie zdawał sobie sprawy, że większość z nich była ukryta za mgłą pyłu i gazu.
Sytuacja zmienia się w latach dwudziestych XX wieku. Edwinowi Hubble'owi udało się nas przekonać, że nie widzimy mgławic spiralnych, ale pojedyncze galaktyki. Wtedy właśnie pojawiła się szansa na realizację naszej formy. Od tego momentu stało się jasne, że jest to galaktyka spiralna z poprzeczką. Obejrzyj film, aby poznać strukturę Drogi Mlecznej i jej gromad kulistych oraz dowiedzieć się, ile gwiazd żyje w galaktyce.
Nasza Galaktyka: widok od środka
Astrofizyk Anatolij Zasow o głównych składnikach naszej galaktyki, ośrodku międzygwiazdowym i gromadach kulistych:
Położenie Galaktyki Drogi Mlecznej
Drogę Mleczną na niebie można szybko rozpoznać dzięki szerokiej i wydłużonej białej linii, przypominającej mleczny ślad. Co ciekawe, ta grupa gwiazd jest widoczna od momentu powstania planety. W rzeczywistości obszar ten pełni rolę centrum galaktyki.
Galaktyka ma średnicę 100 000 lat świetlnych. Gdybyś mógł spojrzeć na to z góry, zauważyłbyś wybrzuszenie pośrodku, z którego wychodzą 4 duże ramiona spiralne. Ten typ reprezentuje 2/3 galaktyk wszechświata.
W przeciwieństwie do zwykłej spirali, okazy ze zworką zawierają pośrodku pręt z dwoma ramionami. Nasza galaktyka ma dwa główne ramiona i dwa mniejsze. Nasz system znajduje się w Ramieniu Oriona.
Droga Mleczna nie jest statyczna i obraca się w przestrzeni, unosząc ze sobą wszystkie obiekty. Układ Słoneczny porusza się wokół centrum Galaktyki z prędkością 828 000 km/h. Ale galaktyka jest niewiarygodnie ogromna, więc jedno przejście zajmuje 230 milionów lat.
Ramiona spiralne gromadzą dużo pyłu i gazu, tworząc doskonałe warunki do powstawania nowych gwiazd. Ramiona rozciągają się od dysku galaktycznego i rozciągają się na około 1000 lat świetlnych.
W centrum Drogi Mlecznej widać zgrubienie wypełnione pyłem, gwiazdami i gazem. Dlatego też można zobaczyć jedynie niewielki procent całkowitej liczby gwiazd w galaktyce. Wszystko przez gęstą mgłę gazu i pyłu, która zasłania widok.
W samym centrum znajduje się supermasywna czarna dziura, miliardy razy masywniejsza od Słońca. Najprawdopodobniej kiedyś był znacznie mniejszy, ale regularna dieta składająca się z pyłu i gazu pozwoliła mu rosnąć. To niesamowity żarłok, bo czasem wciągają nawet gwiazdy. Oczywiście nie da się tego zobaczyć bezpośrednio, ale wpływ grawitacji jest monitorowany.
Wokół galaktyki znajduje się halo gorącego gazu, w którym żyją stare gwiazdy i gromady kuliste. Rozciąga się na setki tysięcy lat świetlnych, ale zawiera tylko 2% gwiazd znajdujących się w dysku. Nie zapominajmy o ciemnej materii (90% masy galaktyki).
Struktura i skład galaktyki Drogi Mlecznej
Obserwując wyraźnie widać, że Droga Mleczna dzieli przestrzeń niebieską na dwie niemal identyczne półkule. Sugeruje to, że nasz system znajduje się w pobliżu płaszczyzny galaktycznej. Można zauważyć, że galaktyka ma niski poziom jasności powierzchniowej ze względu na koncentrację gazu i pyłu w dysku. Uniemożliwia to nie tylko dostrzeżenie centrum galaktyki, ale także zrozumienie tego, co kryje się po drugiej stronie. Na poniższym schemacie z łatwością można dostrzec centrum Drogi Mlecznej.
Gdybyś był w stanie uciec poza Drogę Mleczną i spojrzeć z góry na dół, zobaczyłbyś spiralę z poprzeczką. Rozciąga się na ponad 120 000 lat świetlnych i ma 1000 lat świetlnych szerokości. Przez wiele lat naukowcom wydawało się, że widzą 4 ramiona, ale są ich tylko dwa: Tarcza-Centauri i Strzelec.
Ramiona tworzą gęste fale krążące wokół galaktyki. Poruszają się po okolicy, więc sprężają pył i gaz. Proces ten powoduje aktywne narodziny gwiazd. Dzieje się tak we wszystkich galaktykach tego typu.
Jeśli natknąłeś się na zdjęcia Drogi Mlecznej, wszystkie są artystycznymi interpretacjami lub innymi podobnymi galaktykami. Trudno było nam zrozumieć jego wygląd, ponieważ znajdujemy się w środku. Wyobraź sobie, że chcesz opisać zewnętrzną część domu, jeśli nigdy nie opuściłeś jego ścian. Ale zawsze możesz wyjrzeć przez okno i popatrzeć na sąsiednie budynki. Na dolnym zdjęciu łatwo można zrozumieć, gdzie w Drodze Mlecznej znajduje się Układ Słoneczny.
Misje naziemne i kosmiczne ujawniły, że w galaktyce znajduje się 100–400 miliardów gwiazd. Każda z nich może mieć jedną planetę, to znaczy Galaktyka Drogi Mlecznej może pomieścić setki miliardów planet, z których 17 miliardów ma podobną wielkość i masę do Ziemi.
Około 90% masy galaktyki przechodzi w ciemną materię. Nikt nie jest w stanie wyjaśnić, przed czym stoimy. W zasadzie nie był jeszcze widziany, ale o jego obecności wiemy dzięki szybkiej rotacji galaktycznej i innym wpływom. To właśnie zapobiega zniszczeniu galaktyk podczas rotacji. Obejrzyj film, aby dowiedzieć się więcej o gwiazdach Drogi Mlecznej.
Gwiezdna populacja galaktyki
Astronom Aleksiej Rastorguew o wieku gwiazd, gromad gwiazd i właściwościach dysku galaktycznego:
Pozycja Słońca w Drodze Mlecznej
Pomiędzy dwoma głównymi ramionami znajduje się Ramię Oriona, w którym nasz system znajduje się 27 000 lat świetlnych od centrum. Na oddalenie nie ma co narzekać, bo w centralnej części czai się supermasywna czarna dziura (Sagittarius A*).
Okrążenie galaktyki zajmuje naszej gwieździe, Słońcu 240 milionów lat (rok kosmiczny). Brzmi to niewiarygodnie, ponieważ ostatnim razem, gdy Słońce było w tym obszarze, po Ziemi przemierzały dinozaury. W ciągu całego swojego istnienia gwiazda wykonała około 18-20 przelotów obok. Oznacza to, że urodził się 18,4 lat kosmicznych temu, a wiek galaktyki wynosi 61 lat kosmicznych.
Trajektoria zderzenia galaktyki Drogi Mlecznej
Droga Mleczna nie tylko się obraca, ale także porusza się w samym Wszechświecie. I choć przestrzeń jest duża, nikt nie jest odporny na kolizje.
Szacuje się, że za około 4 miliardy lat nasza galaktyka Drogi Mlecznej zderzy się z galaktyką Andromedy. Zbliżają się z prędkością 112 km/s. Po zderzeniu aktywowany jest proces narodzin gwiazd. Ogólnie rzecz biorąc, Andromeda nie jest najładniejszym wyścigowcem, ponieważ w przeszłości zderzyła się z innymi galaktykami (zauważalnie duży pierścień pyłowy w środku).
Ale Ziemianie nie powinni martwić się przyszłym wydarzeniem. Przecież do tego czasu Słońce już eksploduje i zniszczy naszą planetę.
Co dalej z galaktyką Drogi Mlecznej?
Uważa się, że Droga Mleczna powstała w wyniku połączenia mniejszych galaktyk. Proces ten trwa, gdyż galaktyka Andromedy już pędzi w naszą stronę, by za 3-4 miliardy lat stworzyć gigantyczną elipsę.
Droga Mleczna i Andromeda nie istnieją osobno, ale są częścią Grupy Lokalnej, która jest również częścią Supergromady w Pannie. Ten gigantyczny obszar (110 milionów lat świetlnych) jest domem dla 100 grup i gromad galaktyk.
Jeśli nie udało Ci się podziwiać swojej rodzimej galaktyki, zrób to jak najszybciej. Znajdź ciche i ciemne miejsce z otwartym niebem i po prostu ciesz się tą niesamowitą kolekcją gwiazd. Przypomnijmy, że na stronie znajduje się wirtualny model 3D Drogi Mlecznej, który umożliwia badanie online wszystkich gwiazd, gromad, mgławic i znanych planet. A nasza mapa gwiazd pomoże Ci samodzielnie znaleźć wszystkie te ciała niebieskie na niebie, jeśli zdecydujesz się na zakup teleskopu.
Położenie i ruch Drogi Mlecznej
Przyzwyczailiśmy się do tego, że Droga Mleczna to gromada gwiazd na niebie, po której poruszali się nasi przodkowie. Ale tak naprawdę to coś więcej niż zwykłe nocne oprawy - to ogromny i nieznany świat.
Artykuł przeznaczony jest dla osób powyżej 18 roku życia
Skończyłeś już 18 lat?
Struktura galaktyki Drogi Mlecznej
Czasem wydaje się niewiarygodne, jak dynamicznie rozwija się nauka o kosmosie. Trudno to sobie wyobrazić, ale 4 wieki temu nawet stwierdzenie, że Ziemia kręci się wokół Słońca, wywołało potępienie i odrzucenie w społeczeństwie. Osądy na temat tych i innych zjawisk kosmicznych mogą prowadzić nie tylko do uwięzienia, ale także do śmierci. Na szczęście czasy się zmieniły i badanie Wszechświata od dawna stało się priorytetem nauki. Szczególnie ważne pod tym względem są badania Drogi Mlecznej, galaktyki tysięcy gwiazd, z których jedną jest nasze Słońce.
Badanie struktury galaktyki i jej rozwoju pomaga odpowiedzieć na główne pytania, które interesują ludzkość od zarania dziejów. Są to takie sakramentalne tajemnice dotyczące tego, jak powstał Układ Słoneczny, jakie czynniki przyczyniły się do powstania życia na Ziemi i czy życie istnieje na innych planetach.
O tym, że Droga Mleczna jest ogromnym ramieniem nieskończonego układu gwiezdnego, dowiedział się stosunkowo niedawno – nieco ponad pół wieku temu. Struktura naszej galaktyki przypomina kolosalną spiralę, w której gdzieś na obrzeżach znajduje się nasz Układ Słoneczny. Z boku wygląda jak gigantyczna lupa z obustronnie wypukłym środkiem z koroną.
Czym jest galaktyka Droga Mleczna? Są to miliardy gwiazd i planet, które są ze sobą połączone jakimś algorytmem budowy Wszechświata. Oprócz gwiazd Droga Mleczna zawiera gaz międzygwiazdowy, pył galaktyczny i gromady kuliste gwiazd.
Dysk naszej galaktyki stale obraca się wokół centralnej części, która znajduje się w gwiazdozbiorze Strzelca. Pełny obrót Drogi Mlecznej wokół własnej osi zajmuje 220 milionów lat (i to pomimo faktu, że obrót odbywa się z prędkością 250 kilometrów na sekundę). W ten sposób wszystkie gwiazdy naszej galaktyki poruszają się w jednym impulsie przez wiele lat, a wraz z nimi nasz Układ Słoneczny. Co sprawia, że obracają się wokół rdzenia z naprawdę szaloną prędkością? Naukowcy sugerują zarówno kolosalną masę centrum, jak i niemal niezrozumiałą ilość energii (może ona przekraczać rozmiary 150 milionów słońc).
Dlaczego nie widzimy żadnych spiral ani gigantycznego jądra, dlaczego nie czujemy tego uniwersalnego obrotu? Faktem jest, że jesteśmy w rękawie tego spiralnego Wszechświata, a szalony rytm jego życia odczuwamy na co dzień.
Oczywiście znajdą się sceptycy, którzy zaprzeczą takiej strukturze naszej galaktyki, powołując się na fakt, że nie ma dokładnej fotografii dysku galaktycznego (i nie może być). Faktem jest, że Wszechświat w żadnym wypadku nie ogranicza się do Drogi Mlecznej, a w kosmosie istnieje wiele podobnych formacji. Są bardzo podobne w budowie do naszej galaktyki - są to te same dyski z centrum, wokół którego krążą gwiazdy. Oznacza to, że poza naszą Drogą Mleczną istnieją miliardy układów podobnych do Układu Słonecznego.
Najbliższą nam galaktyką są Wielki i Mały Obłok Magellana. Na półkuli południowej można je zobaczyć niemal gołym okiem. Te dwa małe, świecące punkty, podobne do chmur, zostały po raz pierwszy opisane przez wielkiego podróżnika, od którego imienia wzięły się nazwy obiektów kosmicznych. Średnica Obłoków Magellana jest stosunkowo niewielka – mniej niż połowa Drogi Mlecznej. A w Chmurach jest znacznie mniej systemów gwiezdnych.
Albo Mgławica Andromedy. To kolejna galaktyka spiralna, która pod względem wyglądu i składu jest bardzo podobna do Drogi Mlecznej. Jego wielkość jest niesamowita – według najbardziej konserwatywnych szacunków jest trzykrotnie większa od naszej Ścieżki. A liczba takich gigantycznych galaktyk we Wszechświecie już dawno przekroczyła miliard – tylko to możemy zaobserwować na tym etapie rozwoju astronomii. Całkiem możliwe, że za kilka lat dowiemy się o istnieniu innej, wcześniej niezauważonej galaktyki.
Charakterystyka Drogi Mlecznej
Jak wspomniano wcześniej, Droga Mleczna to zbiór milionów gwiazd posiadających własne układy, podobne do słonecznego. Ile planet znajduje się w naszej galaktyce, jest prawdziwą zagadką, z którą zmaga się więcej niż jedno pokolenie astronomów. Chociaż, szczerze mówiąc, bardziej niepokoi ich inna kwestia - jakie jest prawdopodobieństwo, że w naszej galaktyce znajduje się układ gwiazd o cechach podobnych do naszej? Naukowcy są szczególnie zainteresowani gwiazdami, które mają prędkość obrotową i parametry techniczne podobne do Słońca, a także zajmują nasze miejsce w skali galaktycznej. Dzieje się tak dlatego, że na planetach podobnych wiekiem i warunkami do naszej Ziemi istnieje duże prawdopodobieństwo istnienia inteligentnego życia.
Niestety, próby znalezienia przez naukowców przynajmniej czegoś podobnego do Układu Słonecznego w ramionach galaktyki nie zakończyły się sukcesem. I to chyba będzie najlepsze. Nadal nie wiadomo, kto lub co może nas czekać w nieznanej konstelacji.
Czy Czarna Dziura jest zabójcą planety czy twórcą galaktyk?
Pod koniec swojego życia gwiazda zrzuca powłokę gazową, a jej jądro zaczyna bardzo szybko się kurczyć. Pod warunkiem, że masa gwiazdy jest wystarczająco duża (1,4 razy większa niż masa Słońca), na jej miejscu utworzy się czarna dziura. Jest to obiekt o prędkości krytycznej, której żaden obiekt nie jest w stanie pokonać. W rezultacie to, co wpadnie do Czarnej Dziury, znika w niej na zawsze. Oznacza to, że w istocie ten kosmiczny element jest biletem w jedną stronę. Każdy obiekt, który zbliży się wystarczająco blisko Dziury, zniknie na zawsze.
To smutne, prawda? Ale Czarna Dziura ma też pozytywny aspekt – dzięki niej stopniowo wciągane są do niej różne obiekty kosmiczne i powstają nowe galaktyki. Okazuje się, że rdzeniem każdego ze znanych układów gwiezdnych jest Czarna Dziura.
Dlaczego nasza galaktyka nazywa się Drogą Mleczną?
Każdy naród ma swoje własne legendy o tym, jak powstała widoczna część Drogi Mlecznej. Na przykład starożytni Grecy wierzyli, że powstał z rozlanego mleka bogini Hery. Ale w Mezopotamii istniała legenda o rzece zrobionej z tego samego napoju. Dlatego wiele narodów kojarzyło dużą gromadę gwiazd z mlekiem i stąd wzięła się nazwa naszej galaktyki.
Ile gwiazd jest w Drodze Mlecznej?
Dokładne obliczenie liczby gwiazd w naszej galaktyce jest dość trudne, ponieważ mówią, że jest ich ponad 200 miliardów.Jak rozumiesz, badanie ich wszystkich wraz ze współczesnym rozwojem nauki jest bardzo problematyczne, dlatego naukowcy zwracają uwagę tylko najciekawszym przedstawicielom tych obiektów kosmicznych. Weźmy na przykład gwiazdę alfa z konstelacji Kila (Carina). To nadolbrzym gwiazda, która przez długi czas nosiła tytuł największej i najjaśniejszej.
Słońce jest także jedną z gwiazd Drogi Mlecznej, która jednak nie posiada żadnych wyjątkowych cech. To mały żółty karzeł, który od milionów lat zasłynął jedynie z tego, że jest źródłem życia na naszej planecie.
Astronomowie z całego świata od dawna sporządzają listy gwiazd wyróżniających się wyjątkową masą lub jasnością. Ale to wcale nie oznacza, że każdy z nich otrzymał własne imię. Zazwyczaj nazwy gwiazd składają się z liter, cyfr i nazw konstelacji, do których należą. Zatem najjaśniejsza gwiazda w Drodze Mlecznej oznaczona jest na mapach astronomicznych jako R136a1, a R136 to nic innego jak nazwa mgławicy, z której pochodzi. Gwiazda ta ma nieopisaną moc, której nie da się z niczym porównać. R136a1 świeci 8,7 miliona razy jaśniej niż nasze Słońce, przez co bardzo trudno wyobrazić sobie jakiekolwiek życie w jego pobliżu.
Ale kolosalna moc nie oznacza, że R136a1 ma imponujące wymiary. Na czele listy największych gwiazd znajduje się UY Scuti, który jest 1,7 tysiąca razy większy od rozmiaru naszej gwiazdy. Oznacza to, że gdyby zamiast Słońca była ta gwiazda, zajmowałaby ona całą przestrzeń od centrum naszego układu do Saturna.
Chociaż niezależnie od tego, jak duże i potężne są te gwiazdy, ich całkowitej masy nie można porównać z masą Czarnej Dziury, która znajduje się w centrum galaktyki. To jej kolosalna energia utrzymuje Drogę Mleczną, zmuszając ją do poruszania się w określonej kolejności.
Nasza galaktyka to nie tylko skupisko gwiazd na nocnym niebie. To ogromny system składający się z setek miliardów gwiazd, w tym naszego Słońca.