Meidän galaksimme. Linnunradan mysteerit

Tiedämme jossain määrin enemmän kaukaisista tähtijärjestelmistä kuin omasta galaksistamme, Linnunradastamme. Sen rakennetta on vaikeampi tutkia kuin muiden galaksien rakennetta, koska sitä on tutkittava sisältäpäin, eikä paljon ole niin helppoa nähdä. Tähtienväliset pölypilvet absorboivat lukemattomien kaukaisten tähtien lähettämän valon.

Vasta radioastronomian kehityksen ja infrapunateleskooppien myötä tiedemiehet pystyivät ymmärtämään, miten galaksimme toimii. Mutta monet yksityiskohdat ovat edelleen epäselviä. Jopa Linnunradan tähtien määrä on arvioitu melko karkeasti. Uusimmat sähköiset hakemistot antavat numeroita 100 - 300 miljardia tähteä.

Ei niin kauan sitten uskottiin, että galaksissamme on 4 suurta kättä. Mutta vuonna 2008 Wisconsinin yliopiston tähtitieteilijät julkaisivat tulokset noin 800 000 Spitzer-avaruusteleskoopin ottaman infrapunakuvan käsittelystä. Heidän analyysinsä osoitti, että Linnunradalla on vain kaksi kättä. Mitä tulee muihin käsivarsiin, ne ovat vain kapeita sivuhaaroja. Linnunrata on siis spiraaligalaksi, jossa on kaksi haaraa. On huomattava, että useimmilla meille tunnetuilla spiraaligalakseilla on myös vain kaksi haaraa.

"Spitzer-teleskoopin ansiosta meillä on mahdollisuus ajatella uudelleen Linnunradan rakennetta", sanoi tähtitieteilijä Robert Benjamin Wisconsinin yliopistosta puhuessaan American Astronomical Societyn konferenssissa. "Jalostamme käsitystämme galaksista samalla tavalla kuin vuosisatoja sitten maapallon ympäri matkustaneet löytäjät jalostivat ja ajattelivat uudelleen aikaisempia ideoita siitä, miltä maapallo näyttää."

Infrapunahavainnot ovat 1990-luvun alusta lähtien muuttaneet yhä enemmän tietoamme Linnunradan rakenteesta, koska infrapunateleskoopit mahdollistavat katsomisen kaasu- ja pölypilvien läpi ja nähdä, mikä on tavallisten teleskooppien ulottumattomissa.

2004 - galaksimme ikä arvioitiin 13,6 miljardiksi vuodeksi. Se syntyi pian sen jälkeen. Aluksi se oli diffuusi kaasukupla, joka sisälsi pääasiassa vetyä ja heliumia. Ajan myötä se muuttui valtavaksi spiraaligalaksiksi, jossa nyt elämme.

yleispiirteet, yleiset piirteet

Mutta miten galaksimme kehitys eteni? Kuinka se muodostui - hitaasti tai päinvastoin, hyvin nopeasti? Kuinka se oli kyllästetty raskailla elementeillä? Millainen Linnunradan muoto ja se kemiallinen koostumus? Tiedemiehet eivät vielä ole antaneet yksityiskohtaisia ​​vastauksia näihin kysymyksiin.

Galaksimme pituus on noin 100 000 valovuotta ja galaktisen kiekon keskimääräinen paksuus on noin 3 000 valovuotta (sen kuperan osan - pullistuman - paksuus on 16 000 valovuotta). Kuitenkin vuonna 2008 australialainen tähtitieteilijä Brian Gensler, analysoituaan pulsareiden havaintojen tuloksia, ehdotti, että galaktinen kiekko on luultavasti kaksi kertaa paksumpi kuin yleisesti uskotaan.

Onko galaksimme suuri vai pieni kosmisten standardien mukaan? Vertailun vuoksi: meitä lähimmän suuren galaksin Andromeda-sumun laajuus on noin 150 000 valovuotta.

Vuoden 2008 lopulla tutkijat päättivät radioastronomian avulla, että Linnunrata pyörii nopeammin kuin aiemmin uskottiin. Tämän indikaattorin perusteella sen massa on noin puolitoista kertaa suurempi kuin yleisesti uskottiin. Eri arvioiden mukaan se vaihtelee 1,0-1,9 biljoonan auringon massan välillä. Jälleen vertailun vuoksi: Andromeda-sumun massan arvioidaan olevan vähintään 1,2 biljoonaa auringon massaa.

Galaksien rakenne

Musta aukko

Joten Linnunrata ei ole kooltaan huonompi kuin Andromeda-sumu. "Meidän ei pitäisi enää kohdella galaksiamme Andromeda-sumun pikkusiskona", sanoi tähtitieteilijä Mark Reid Smithsonian Center for Astrophysicsistä. Harvardin yliopisto. Samaan aikaan, koska galaksimme massa on odotettua suurempi, sen vetovoima on myös suurempi, mikä tarkoittaa, että myös sen törmäyksen todennäköisyys muihin lähellä oleviin galaksiin kasvaa.

Galaksiamme ympäröi pallomainen halo, jonka halkaisija on 165 000 valovuotta. Tähtitieteilijät kutsuvat joskus haloa "galaktiseksi ilmakehoksi". Se sisältää noin 150 pallomaista klusteria sekä pienen määrän muinaisia ​​tähtiä. Loput halo-avaruudesta on täytetty harvinaisella kaasulla ja pimeällä aineella. Jälkimmäisen massan arvioidaan olevan noin biljoona auringon massaa.

Linnunradan kierrehaarat sisältävät valtavia määriä vetyä. Täällä tähdet syntyvät edelleen. Ajan myötä nuoret tähdet jättävät galaksien käsivarret ja "siirtyvät" galaksilevyyn. Massiiviset ja kirkkaimmat tähdet eivät kuitenkaan elä tarpeeksi kauan, joten heillä ei ole aikaa muuttaa pois syntymäpaikastaan. Ei ole sattumaa, että galaksimme käsivarret hehkuvat niin kirkkaasti. Suurin osa Linnunradasta koostuu pienistä, ei kovin massiivisista tähdistä.

Linnunradan keskiosa sijaitsee Jousimiehen tähdistössä. Tätä aluetta ympäröivät tummat kaasu- ja pölypilvet, joiden yli ei näy mitään. Vasta 1950-luvulta lähtien tiedemiehet ovat radioastronomian keinoin pystyneet vähitellen näkemään, mitä siellä piilee. Tässä osassa galaksia löydettiin voimakas radiolähde, nimeltään Jousimies A. Kuten havainnot ovat osoittaneet, tähän on keskittynyt massa, joka ylittää Auringon massan useita miljoonia kertoja. Hyväksyttävin selitys tälle tosiasialle on vain yksi: galaksimme keskipiste sijaitsee.

Nyt hän on jostain syystä antanut itselleen tauon eikä ole erityisen aktiivinen. Aineen virtaus tänne on hyvin niukkaa. Ehkä ajan myötä musta aukko saa ruokahalun. Sitten se alkaa taas imeä sitä ympäröivää kaasu- ja pölyverhoa, ja Linnunrata tulee lisäämään aktiivisten galaksien luetteloon. On mahdollista, että ennen tätä tähdet alkavat nousta nopeasti galaksin keskelle. Samanlaisia ​​prosesseja toistetaan todennäköisesti säännöllisesti.

2010 - Amerikkalaiset tähtitieteilijät, jotka käyttivät Fermi-avaruusteleskooppia, joka on suunniteltu tarkkailemaan gammasäteilyn lähteitä, löysivät galaksistamme kaksi salaperäistä rakennetta - kaksi valtavaa kuplaa, jotka säteilevät gammasäteilyä. Jokaisen niistä halkaisija on keskimäärin 25 000 valovuotta. Ne leviävät galaksin keskustasta pohjoiseen ja etelään. Ehkä puhumme hiukkasvirroista, joita aikoinaan lähetti galaksin keskellä sijaitseva musta aukko. Muut tutkijat uskovat, että puhumme kaasupilvistä, jotka räjähtivät tähtien syntymän aikana.

Linnunradan ympärillä on useita kääpiögalakseja. Tunnetuimmat niistä ovat suuret ja pienet Magellanin pilvet, joihin liittyy Linnunrata eräänlainen vetysilta, valtava kaasupilvi, joka ulottuu näiden galaksien takana. Sitä kutsutaan Magellanin virtaukseksi. Sen pituus on noin 300 000 valovuotta. Galaksimme kuluttaa jatkuvasti lähimmät kääpiögalaksit, erityisesti Jousimiesgalaksi, joka sijaitsee 50 000 valovuoden etäisyydellä galaksin keskustasta.

On vielä lisättävä, että Linnunrata ja Andromeda-sumu liikkuvat toisiaan kohti. Oletettavasti 3 miljardin vuoden kuluttua molemmat galaksit sulautuvat yhteen muodostaen suuremman elliptisen galaksin, jota on jo kutsuttu Milky Honeyksi.

Linnunradan alkuperä

Andromedan sumu

Pitkään uskottiin, että Linnunrata muodostui vähitellen. 1962 - Olin Eggen, Donald Linden-Bell ja Allan Sandage ehdottivat hypoteesia, joka tuli tunnetuksi ELS-mallina (se nimettiin heidän sukunimiensä alkukirjaimien mukaan). Hänen mukaansa homogeeninen kaasupilvi pyöri aikoinaan hitaasti Linnunradan tilalla. Se muistutti palloa ja saavutti noin 300 000 valovuoden halkaisijan ja koostui pääasiassa vedystä ja heliumista. Painovoiman vaikutuksesta protogalaksi supistui ja muuttui litteäksi; samalla sen pyöriminen kiihtyi huomattavasti.

Tämä malli sopi tutkijoille lähes kahden vuosikymmenen ajan. Mutta uudet havaintotulokset ovat osoittaneet, että Linnunrata ei olisi voinut syntyä teoreetikot sen määräämällä tavalla.

Tämän mallin mukaan ensin muodostuu halo ja sitten galaktinen kiekko. Mutta levyllä on myös hyvin muinaisia ​​tähtiä, esimerkiksi punainen jättiläinen Arcturus, jonka ikä on yli 10 miljardia vuotta, tai lukuisia samanikäisiä valkoisia kääpiöitä.

Sekä galaktisesta kiekosta että halosta on löydetty pallomaisia ​​klustereita, jotka ovat nuorempia kuin ELS-malli sallii. Ilmeisesti myöhempi galaksimme imee ne.

Monet sädekehän tähdet pyörivät eri suuntaan kuin Linnunrata. Ehkä hekin olivat kerran galaksin ulkopuolella, mutta sitten heidät vedettiin tähän "tähtien pyörteeseen" - kuin satunnainen uimari pyörteessä.

1978 - Leonard Searle ja Robert Zinn ehdottivat omaa malliaan Linnunradan muodostumiselle. Se nimettiin "malliksi SZ". Nyt Galaxyn historiasta on tullut huomattavasti monimutkaisempi. Ei niin kauan sitten hänen nuoruuttaan kuvailtiin tähtitieteilijöiden mielestä yhtä yksinkertaisesti kuin fyysikkojen mielestä - suoraviivaiseksi translaatioliikkeeksi. Tapahtuman mekaniikka oli selvästi nähtävissä: siellä oli homogeeninen pilvi; se koostui vain tasaisesti levinneestä kaasusta. Mikään sen läsnäolo ei vaikeuttanut teoreetikkojen laskelmia.

Nyt yhden valtavan pilven sijasta tiedemiesten visioissa ilmestyi useita pieniä, oudosti hajallaan olevia pilviä kerralla. Tähdet näkyivät heidän joukossaan; ne sijaitsivat kuitenkin vain halossa. Halon sisällä kaikki kuohui: pilvet törmäsivät; kaasumassat sekoitettiin ja tiivistettiin. Ajan myötä tästä seoksesta muodostui galaktinen kiekko. Siinä alkoi ilmestyä uusia tähtiä. Mutta tätä mallia kritisoitiin myöhemmin.

Oli mahdotonta ymmärtää, mikä yhdisti halon ja galaktisen levyn. Tällä paksunevalla kiekolla ja sen ympärillä olevalla harvalla tähtivaipalla oli vähän yhteistä. Jopa sen jälkeen, kun Searle ja Zinn tekivät mallinsa, kävi ilmi, että halo pyörii liian hitaasti muodostaakseen siitä galaktisen kiekon. Kemiallisten alkuaineiden jakautumisesta päätellen jälkimmäinen syntyi protogalaktisesta kaasusta. Lopulta levyn kulmamomentti osoittautui 10 kertaa korkeammaksi kuin halon.

Koko salaisuus on, että molemmat mallit sisältävät jyvän totuutta. Ongelmana on, että ne ovat liian yksinkertaisia ​​ja yksipuolisia. Molemmat näyttävät nyt olevan katkelmia samasta reseptistä, jolla Linnunrata luotiin. Eggen ja hänen kollegansa lukivat muutaman rivin tästä reseptistä, Searle ja Zinn muutamia muita. Siksi, kun yritämme kuvitella uudelleen galaksimme historiaa, huomaamme silloin tällöin tuttuja rivejä, jotka on jo luettu kerran.

Linnunrata. tietokoneen malli

Joten kaikki alkoi pian alkuräjähdyksen jälkeen. ”Nykyään uskotaan yleisesti, että pimeän aineen tiheyden vaihtelut synnyttivät ensimmäiset rakenteet, niin sanotut pimeät halot. Painovoiman ansiosta nämä rakenteet eivät hajoaneet ”, sanoo saksalainen tähtitieteilijä Andreas Burkert, uuden galaksin syntymallin kirjoittaja.

Tummista haloista on tullut tulevien galaksien alkioita - ytimiä. Niiden ympärille, painovoiman vaikutuksesta, kertyi kaasua. Tapahtui homogeeninen romahdus, kuten ELS-malli kuvaa. Jo 500-1000 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen tummia haloja ympäröivistä kaasuklusteista tuli tähtien "hautomo". Pienet protogalaksit ilmestyivät tänne. Tiheissä kaasupilvissä syntyivät ensimmäiset pallomaiset klusterit, koska tähtiä syntyi täällä satoja kertoja useammin kuin missään muualla. Alkugalaksit törmäsivät ja sulautuivat toisiinsa - näin syntyi suuria galakseja, mukaan lukien Linnunrattamme. Nykyään sitä ympäröivät pimeä aine ja yksittäisten tähtien sädekehät ja niiden pallomaiset joukot, nämä yli 12 miljardia vuotta vanhan universumin rauniot.

Alkugalakseissa oli monia erittäin massiivisia tähtiä. Alle muutamassa kymmenessä miljoonassa vuodessa suurin osa niistä räjähti. Nämä räjähdykset rikastivat kaasupilviä raskailla kemiallisilla alkuaineilla. Siksi galaktisessa levyssä ei syntynyt sellaisia ​​tähtiä kuin halossa - ne sisälsivät satoja kertoja enemmän metalleja. Lisäksi nämä räjähdykset synnyttivät voimakkaita galaktisia pyörteitä, jotka lämmittivät kaasua ja pyyhkäisivät sen ulos protogalakseista. Kaasumassat ja pimeä aine erottuivat toisistaan. Tämä oli galaksien muodostumisen tärkein vaihe, jota ei aiemmin otettu huomioon missään mallissa.

Samaan aikaan tummat halot törmäsivät toisiinsa yhä useammin. Lisäksi protogalaksit venyivät tai hajosivat. Nämä katastrofit muistuttavat Linnunradan kehässä säilyneitä tähtiketjuja "nuoruuden" ajoilta. Niiden sijaintia tutkimalla on mahdollista arvioida tuon aikakauden tapahtumia. Näistä tähdistä muodostui vähitellen valtava pallo - näkemämme halo. Kun se jäähtyi, kaasupilvet tunkeutuivat siihen. Niiden kulmaliikemäärä säilyi, joten ne eivät kutistuneet yhdeksi pisteeksi, vaan muodostivat pyörivän kiekon. Kaikki tämä tapahtui yli 12 miljardia vuotta sitten. Kaasu puristettiin nyt ELS-mallissa kuvatulla tavalla.

Tällä hetkellä muodostuu myös Linnunradan "pullistuma" - sen keskiosa, joka muistuttaa ellipsoidia. Pullo koostuu hyvin vanhoista tähdistä. Se syntyi luultavasti suurimpien protogalaksien yhdistämisen aikana, jotka pitivät kaasupilviä pisimpään. Sen keskellä oli neutronitähtiä ja pieniä mustia aukkoja - räjähtävien supernovien jäänteitä. Ne sulautuivat toisiinsa ja absorboivat samanaikaisesti kaasuvirtoja. Ehkä näin syntyi valtava musta aukko, joka on nyt galaksimme keskellä.

Linnunradan historia on paljon kaoottisempaa kuin aiemmin luultiin. Oma galaksimme, joka on vaikuttava jopa kosmisilla mittareilla, syntyi useiden törmäysten ja sulautumisten jälkeen - sarjan kosmisten katastrofien jälkeen. Jälkiä muinaisista tapahtumista löytyy vielä tänäkin päivänä.

Joten esimerkiksi kaikki Linnunradan tähdet eivät pyöri galaktisen keskuksen ympärillä. Todennäköisesti miljardeja vuosia olemassaolonsa aikana galaksimme on "imettänyt" monia matkatovereita. Galaktisen halon joka kymmenes tähti on alle 10 miljardia vuotta vanha. Siihen mennessä Linnunrata oli jo muodostunut. Ehkä nämä ovat jäännöksiä kerran vangituista kääpiögalaksista. Ryhmä brittiläisiä tutkijoita Astronomical Institutesta (Cambridge), Gerard Gilmourin johtama, laski, että Linnunrata voisi ilmeisesti absorboida 40-60 Carina-tyyppistä kääpiögalaksia.

Lisäksi Linnunrata houkuttelee valtavia kaasumassoja itseään kohti. Joten vuonna 1958 hollantilaiset tähtitieteilijät huomasivat halossa monia pieniä täpliä. Usko tai älä, he olivat kaasupilviä, joka koostui pääosin vetyatomeista ja juoksi kohti galaktista kiekkoa.

Galaxymme ei hillitse ruokahaluaan tulevaisuudessa. Ehkä se imee lähimmät kääpiögalaksit - Fornaxin, Carinan ja luultavasti Sextansin ja sulautuu sitten Andromedan sumun kanssa. Linnunradan ympärillä - tämä kyltymätön "tähtisannibaali" - tulee entistä autiommaksi.

Maapallo, aurinkokunta , ja kaikki paljaalla silmällä näkyvät tähdet ovat sisällä Linnunrata, joka on spiraaligalaksi, jossa on kaksi erillistä haaraa, jotka alkavat palkin päistä.

Tämän vahvisti vuonna 2005 Lyman Spitzer -avaruusteleskooppi, joka osoitti, että galaksimme keskipalkki on suurempi kuin aiemmin luultiin. spiraaligalaksit barred - spiraaligalaksit, joissa on kirkkaiden tähtien palkki ("palkki"), jotka nousevat keskeltä ja ylittävät galaksin keskellä.

Tällaisissa galakseissa spiraalivarret alkavat tankojen päistä, kun taas tavallisissa spiraaligalakseissa ne tulevat esiin suoraan ytimestä. Havainnot osoittavat, että noin kaksi kolmasosaa kaikista spiraaligalakseista on estettyjä. Olemassa olevien hypoteesien mukaan pylväät ovat tähtien muodostumiskeskuksia, jotka tukevat tähtien syntymistä keskuksissaan. Oletetaan, että orbitaaliresonanssin kautta ne kuljettavat kaasua spiraalihaaroista niiden läpi. Tämä mekanismi varmistaa virtauksen rakennusmateriaali uusien tähtien syntymälle. Linnunrata yhdessä Andromedan (M31), Triangumin (M33) ja yli 40 pienemmän satelliittigalaksin kanssa muodostavat paikallisen galaksiryhmän, joka puolestaan ​​on osa Neitsyt-superjoukkoa. "Käyttäen NASAn Spitzer-teleskoopin infrapunakuvausta tutkijat ovat havainneet, että Linnunradan tyylikkäässä spiraalirakenteessa on vain kaksi hallitsevaa haaraa tähtien keskipalkin päistä. Galaksillamme uskottiin aiemmin olevan neljä päähaaraa."

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0 % 50 % ei toistoa rgb(29, 41, 29);"> Galaxyn rakenne
Ulkonäöltään galaksi muistuttaa kiekkoa (koska suurin osa tähdistä sijaitsee litteän kiekon muodossa), jonka halkaisija on noin 30 000 parsekkia (100 000 valovuotta, 1 kvintiljoona kilometriä) ja jonka arvioitu keskimääräinen levyn paksuus on noin 1 000 valovuosia, levyn keskustan pullistuman halkaisija on 30 000 valovuotta. Levy on upotettu pallomaiseen haloon, ja sen ympärillä on pallomainen korona. Galaksan ytimen keskus sijaitsee Jousimiehen tähdistössä. Galaktisen levyn paksuus paikassa, jossa se sijaitsee aurinkokunta Maaplaneetan kanssa on 700 valovuotta. Etäisyys Auringosta galaksin keskustaan ​​on 8,5 kiloparsekkia (2,62,1017 km eli 27 700 valovuotta). aurinkokunta sijaitsee käsivarren sisäreunassa, jota kutsutaan Orionin käsivarreksi. Galaxyn keskustassa on ilmeisesti supermassiivi musta aukko(Jousimies A *) (noin 4,3 miljoonaa auringon massaa), jonka ympärillä oletettavasti pyörii musta aukko, jonka keskimääräinen massa on 1 000 - 10 000 aurinkomassaa noin 100 vuoden kiertoradalla ja useita tuhansia suhteellisen pieniä. Galaksi sisältää alimman arvion mukaan noin 200 miljardia tähteä (nykyaikaiset arviot vaihtelevat 200 - 400 miljardiin). Tammikuussa 2009 Galaxyn massaksi on arvioitu 3,1012 auringon massaa eli 6,1042 kg. Galaxyn päämassa ei sisällä tähtiä ja tähtienvälistä kaasua, vaan pimeän aineen ei-valaisevassa halossa.

Haloon verrattuna Galaxyn levy pyörii huomattavasti nopeammin. Sen pyörimisnopeus ei ole sama eri etäisyyksillä keskustasta. Se kasvaa nopeasti keskustan nollasta 200–240 km/s 2000 valovuoden etäisyydellä siitä, sitten laskee jonkin verran, nousee jälleen suunnilleen samaan arvoon ja pysyy sitten lähes vakiona. Galaksin levyn pyörimisen ominaisuuksien tutkiminen mahdollisti sen massan arvioimisen, kävi ilmi, että se on 150 miljardia kertaa suurempi kuin Auringon massa. Ikä Linnunrata on yhtä suuri13 200 miljoonaa vuotta vanha, melkein yhtä vanha kuin maailmankaikkeus. Linnunrata on osa paikallista galaksiryhmää.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0 % 50 % ei toistoa rgb(29, 41, 29);"> aurinkokunnan sijainti aurinkokunta sijaitsee Orion-varreksi kutsutun käsivarren sisäreunalla Paikallisen superjoukon (Local Supercluster) laitamilla, jota joskus kutsutaan myös Neitsyt-superklusteriksi. Galaktisen levyn paksuus (paikassa, jossa se sijaitsee aurinkokunta Maaplaneetan kanssa) on 700 valovuotta. Etäisyys Auringosta galaksin keskustaan ​​on 8,5 kiloparsekkia (2,62,1017 km eli 27 700 valovuotta). Aurinko sijaitsee lähempänä kiekon reunaa kuin sen keskustaa.

Yhdessä muiden tähtien kanssa Aurinko kiertää galaksin keskustaa nopeudella 220-240 km/s ja tekee yhden kierroksen noin 225-250 miljoonassa vuodessa (joka on yksi galaktinen vuosi). Siten koko olemassaolonsa aikana maapallo lensi galaksin keskustan ympäri enintään 30 kertaa. Galaktisen galaksin vuosi on 50 miljoonaa vuotta, hyppääjän kiertoaika on 15-18 miljoonaa vuotta. Auringon läheisyydessä on mahdollista seurata kahden kierrehaan osia, jotka ovat noin 3 tuhannen valovuoden päässä meistä. Niiden tähtikuvioiden mukaan, joissa näitä alueita havaitaan, niille annettiin nimi Jousimiehen käsivarreksi ja Perseuksen käsivarreksi. Aurinko sijaitsee melkein keskellä näiden kierrehaarojen välissä. Mutta suhteellisen lähellä meitä (galaktisten standardien mukaan), Orionin tähdistössä, on toinen, ei kovin selkeästi määritelty käsivarsi - Orionin käsivarsi, jota pidetään yhden galaksin tärkeimmistä kierrehaaroista. Auringon pyörimisnopeus galaksin keskustan ympärillä on melkein sama kuin spiraalivarren muodostavan puristusaallon nopeus. Tämä tilanne on epätyypillinen koko galaksille: kierrevarret pyörivät vakiokulmanopeudella, kuten pyörän pinnat, ja tähtien liike tapahtuu eri kuvioin, joten melkein koko kiekon tähtipopulaatio joko joutuu sisään. kierrevarret tai putoaa niistä. Ainoa paikka, jossa tähtien ja kierrehaarojen nopeudet ovat samat - tämä on niin kutsuttu korotaatioympyrä, ja juuri siinä aurinko sijaitsee. Maapallolle tämä seikka on erittäin tärkeä, koska spiraalivarsissa tapahtuu väkivaltaisia ​​prosesseja, jotka muodostavat voimakasta säteilyä, joka on tuhoisaa kaikille eläville olennoille. Eikä mikään ilmapiiri voinut suojella häntä siltä. Mutta planeettamme on suhteellisen hiljaisessa paikassa galaksissa, eivätkä nämä kosmiset kataklysmit ole vaikuttaneet siihen satoihin miljooniin (tai jopa miljardeihin) vuosiin. Ehkä siksi maapallolle voisi syntyä ja selviytyä elämää, jonka ikä lasketaan 4,6 miljardia vuotta. Kaavio Maan sijainnista maailmankaikkeudessa kahdeksan kartan sarjassa, jotka osoittavat vasemmalta oikealle alkaen Maasta siirtyvän aurinkokunta, naapuritähtijärjestelmiin, Linnunradalle, paikallisiin galaktisiin ryhmiinpaikalliset Neitsyen superklusterit, paikallisessa superklusterissamme ja päättyy havaittavaan universumiin.

Aurinkokunta: 0,001 valovuotta

naapurit sisään tähtienvälinen avaruus

Linnunrata: 100 000 valovuotta

Paikalliset galaktiset ryhmät

Neitsyt paikallinen superklusteri

Paikallinen galaksijoukkojen yli

havaittava maailmankaikkeus

Olemme tottuneet siihen, että Linnunrata on tähtijoukko taivaalla, jonka mukaan esi-isämme navigoivat. Mutta itse asiassa tämä on enemmän kuin tavalliset yövalaisimet - tämä on valtava ja tutkimaton maailma.

Tämä artikkeli on tarkoitettu yli 18-vuotiaille henkilöille.

Oletko jo yli 18?

Linnunradan galaksin rakenne

Joskus tuntuu uskomattomalta, kuinka dynaaminen avaruustiede kehittyy. Vaikea kuvitella, mutta 4 vuosisataa sitten jopa väite, että maa pyörii Auringon ympäri, aiheutti yhteiskunnassa tuomitsemista ja hylkäämistä. Näitä ja muita kosmisia ilmiöitä koskevat tuomiot voivat johtaa vankeuteen, mutta myös kuolemaan. Onneksi ajat ovat muuttuneet, ja maailmankaikkeuden tutkimus on pitkään ollut tieteen prioriteetti. Erityisen tärkeää tässä suhteessa on Linnunradan tutkimus - galaksi, jossa on tuhansia tähtiä, joista yksi on aurinkomme.

Galaksin rakenteen ja sen kehityksen tutkiminen auttaa vastaamaan tärkeimpiin kysymyksiin, jotka ovat kiinnostaneet ihmiskuntaa aikojen alusta lähtien. Nämä ovat sakramentaalisia mysteereitä siitä, miten aurinkokunta syntyi, mitkä tekijät vaikuttivat elämän syntymiseen maapallolla ja onko elämää muilla planeetoilla.

Se, että Linnunradan galaksi on äärettömän tähtijärjestelmän valtava käsivarsi, tuli tunnetuksi suhteellisen äskettäin - hieman yli puoli vuosisataa sitten. Galaksimme rakenne on samanlainen kuin jättimäinen spiraali, jossa aurinkokuntamme sijaitsee jossain reunalla. Sivulta katsottuna se näyttää jättiläismäiseltä suurennuslasilta, jossa on kaksipuolinen kupera keskus ja kruunu.

Mikä on Linnunradan galaksi? Nämä ovat miljardeja tähtiä ja planeettoja, jotka on liitetty toisiinsa tietyllä universumin rakenteen algoritmilla. Tähtien lisäksi Linnunrata sisältää tähtienvälistä kaasua, galaktista pölyä ja tähtipallojoukkoja.

Galaksimme kiekko pyörii jatkuvasti Jousimiehen tähdistössä sijaitsevan keskiosan ympärillä. Linnunradalla kestää 220 miljoonaa vuotta tehdä yksi täydellinen kierros akselinsa ympäri (ja tämä huolimatta siitä, että pyörimisnopeus on 250 kilometriä sekunnissa). Siten kaikki galaksimme tähdet liikkuvat yhdessä monien vuosien aikana ja aurinkokuntamme niiden mukana. Mikä saa ne pyörimään ytimen ympärillä todella kiihkeällä nopeudella? Tutkijat ehdottavat, että sekä keskuksen valtava paino että lähes käsittämätön energiamäärä (se voi ylittää 150 miljoonan auringon koon).

Miksi emme näe spiraaleja tai jättimäistä ydintä, miksi emme tunne tätä universaalia pyörimistä? Tosiasia on, että olemme tämän spiraaliuniversumin hihassa ja havaitsemme sen elämän kiihkeän rytmin joka päivä.

Tietysti tulee olemaan skeptikkoja, jotka kiistävät galaksimme rakenteen väittäen, ettei galaktisesta kiekosta ole (eikä voi olla) tarkkaa kuvaa. Tosiasia on, että universumi ei suinkaan rajoitu Linnunradan galaksiin ja avaruudessa on paljon tällaisia ​​muodostumia. Ne ovat rakenteeltaan hyvin samankaltaisia ​​kuin galaksimme - nämä ovat samoja kiekkoja, joiden keskipiste tähdet pyörivät. Eli Linnunrattamme ulkopuolella on miljardeja Auringon kaltaisia ​​järjestelmiä.

Meitä lähin galaksi on Suuri ja pieni Magellanin pilvi. Ne voidaan nähdä melkein paljaalla silmällä eteläisellä pallonpuoliskolla. Nämä kaksi pientä valaisevaa pistettä, jotka ovat samankaltaisia ​​kuin pilvet, kuvasivat ensin loistava matkustaja, jonka nimestä avaruusobjektien nimet ovat peräisin. Magellanin pilvien halkaisija on suhteellisen pieni - se on alle puolet Linnunradasta. Ja pilvissä on paljon vähemmän tähtijärjestelmiä.

Olipa liike Nebula Andromeda. Tämä on toinen spiraalin muotoinen galaksi, joka on ulkonäöltään ja koostumukseltaan hyvin samanlainen kuin Linnunrata. Sen mitat ovat hämmästyttäviä - varovaisimpien arvioiden mukaan se on kolme kertaa suurempi kuin Way. Ja tällaisten jättimäisten galaksien määrä universumissa on pitkään ylittänyt miljardin - tämä on vain se, mitä voimme nähdä tähtitieteen kehityksen tässä vaiheessa. On mahdollista, että muutaman vuoden kuluttua tulemme tietoisiksi toisesta, aiemmin huomaamattomasta galaksista.

Linnunradan ominaisuudet

Kuten aiemmin mainittiin, Linnunrata on miljoonien tähtien ryhmä, jolla on omat järjestelmänsä, samanlainen kuin Auringon. Kuinka monta planeettaa galaksissamme on, on todellinen mysteeri, jonka ratkaisemisesta on kamppaillut useampi kuin yksi sukupolvi tähtitieteilijöitä. Vaikka ollakseni rehellinen, he ovat enemmän huolissaan toisesta kysymyksestä - mikä on todennäköisyys, että galaksissamme on tähtijärjestelmä, joiden ominaisuudet ovat samanlaiset kuin meillä? Tiedemiehet ovat erityisen kiinnostuneita tähdistä, joiden pyörimisnopeus on samanlainen kuin Auringon ja tekniset tiedot, sekä valtaamme paikkamme galaksin mittakaavassa. Tämä johtuu siitä, että planeetoilla, joilla on maapallomme likimääräinen ikä ja olosuhteet, on suuri todennäköisyys älykkään elämän esiintymiselle.

Valitettavasti tutkijoiden yritykset löytää ainakin jotain aurinkokunnan kaltaista galaksin käsivarsista epäonnistuivat. Ja tämä on ehkä parasta. Vielä ei tiedetä, kuka tai mikä saattaa odottaa meitä tuntemattomassa tähdistössä.

Musta aukko - planeettojen tappaja vai galaksien luoja?

Elämänsä lopussa tähti irrottaa kaasuvaippansa ja sen ydin alkaa kutistua hyvin nopeasti. Edellyttäen, että tähden massa on riittävän suuri (1,4 kertaa enemmän kuin Auringon), sen tilalle muodostuu musta aukko. Tämä on esine, jolla on kriittinen nopeus, jota mikään esine ei voi voittaa. Tämän seurauksena se, mikä putoaa Mustaan ​​aukkoon, katoaa siihen ikuisesti. Eli itse asiassa tämä kosminen elementti on yksisuuntainen lippu. Kaikki esineet, jotka pääsevät tarpeeksi lähelle reikää, katoavat ikuisesti.

Surullista, eikö? Mutta Mustassa aukossa on myös positiivinen kohta - sen ansiosta erilaisia ​​avaruusobjekteja vedetään vähitellen ylös ja uusia galakseja muodostuu. Osoittautuu, että jokaisen tunnetun tähtijärjestelmän ydin on musta aukko.

Miksi galaksiamme kutsutaan Linnunradaksi?

Jokaisella kansalla on omat legendansa siitä, kuinka Linnunradan näkyvä osa muodostui. Esimerkiksi muinaiset kreikkalaiset uskoivat, että se muodostui jumalatar Heran läikkyneestä maidosta. Mutta Mesopotamiassa oli legenda samasta juomasta peräisin olevasta joesta. Siten monet kansat liittivät suuren tähtijoukon maitoon, minkä ansiosta galaksimme sai nimensä.

Kuinka monta tähteä on Linnunradassa?

On melko vaikeaa laskea tarkasti tähtien lukumäärää galaksissamme, koska niitä on kuulemma yli 200 miljardia. Kuten ymmärrät, on erittäin ongelmallista tutkia niitä kaikkia tieteen nykyaikaisen kehityksen myötä, joten tutkijat kääntyvät heidän huomionsa vain näiden avaruusobjektien mielenkiintoisimpiin edustajiin. Ota ainakin alfatähti Carina-tähdistöstä (Kiel). Tämä on superjättiläinen tähti, joka piti pitkään suurimman ja kirkkaimman tittelinsä.

Aurinko on myös yksi Linnunradan tähdistä, jolla ei kuitenkaan ole merkittäviä ominaisuuksia. Tämä on pieni keltainen kääpiö, joka tuli tunnetuksi vain siitä, että se on ollut miljoonien vuosien ajan elämän lähde planeetallamme.

Tähtitieteilijät kaikkialta maailmasta ovat pitkään koonneet luetteloita tähdistä, joilla on erinomainen massa tai kirkkaus. Mutta tämä ei tarkoita ollenkaan, että jokainen heistä sai oman nimensä. Yleensä tähtien nimet koostuvat kirjaimista, numeroista ja niiden tähtikuvioiden nimistä, joihin ne viittaavat. Joten Linnunradan kirkkain tähti on merkitty tähtitieteellisillä kartoilla nimellä R136a1, ja R136 on vain sen sumun nimi, josta se tulee. Tällä tähdellä on sanoinkuvaamaton voima, jota ei voi verrata mihinkään. R136a1 paistaa 8,7 miljoonaa kertaa kirkkaammin kuin aurinkomme, ja siksi on erittäin vaikea kuvitella ainakin elämää sen lähellä.

Mutta valtava teho ei tarkoita ollenkaan, että R136a1:llä olisi vaikuttavat mitat. Suurimpien tähtien luetteloa johtaa UY Shield, joka on 1,7 tuhatta kertaa tähtemme koko. Eli jos Auringon sijasta olisi tämä tähti, se ottaisi koko paikan järjestelmämme keskustasta Saturnukseen.

Huolimatta siitä, kuinka suuria ja voimakkaita nämä tähdet olisivat, niiden massan kokonaismäärä ei ole verrattavissa galaksin keskustassa sijaitsevan Mustan aukon massaan. Hänen valtava energiansa pitää Linnunrataa ja pakottaa sen liikkumaan tietyssä järjestyksessä.

Galaksimme ei ole vain sironta tähtiä yötaivaalla. Tämä on valtava järjestelmä, joka koostuu sadoista miljardeista tähdistä, joista yksi on aurinkomme.

Lisää hintasi tietokantaan

Kommentti

Linnunrata on galaksi, joka sisältää Maan, aurinkokunnan ja kaikki yksittäiset tähdet, jotka näkyvät paljaalla silmällä. Viittaa rajattuihin spiraaligalakseihin.

Linnunrata yhdessä Andromedan galaksin (M31), Kolmiogalaksin (M33) ja yli 40 kääpiösatelliittigalaksin - omansa ja Andromedan - kanssa muodostavat Paikallisen galaksiryhmän, joka on osa Paikallista superjoukkoa (Neitsyt-superjoukko) .

Löytöhistoria

Galileon löytö

Linnunrata paljasti salaisuutensa vasta vuonna 1610. Silloin keksittiin ensimmäinen teleskooppi, jota Galileo Galilei käytti. Kuuluisa tiedemies näki laitteen läpi, että Linnunrata on todellinen tähtijoukko, joka paljaalla silmällä katsottuna sulautui jatkuvaksi, heikosti tuikuvaksi nauhaksi. Galileo onnistui jopa selittämään tämän kaistan rakenteen heterogeenisyyden. Se johtui läsnäolosta taivaallinen ilmiö ei vain tähtijoukkoja. Siellä on myös tummia pilviä. Näiden kahden elementin yhdistelmä luo hämmästyttävän kuvan yöilmiöstä.

William Herschelin löytö

Linnunradan tutkimus jatkui 1700-luvulla. Tänä aikana hänen aktiivisin tutkijansa oli William Herschel. Kuuluisa säveltäjä ja muusikko harjoitti kaukoputkien valmistusta ja opiskeli tähtien tiedettä. Tärkein löytö Herschelistä tuli maailmankaikkeuden suuri suunnitelma. Tämä tiedemies tarkkaili planeettoja kaukoputken läpi ja laski ne eri puolilta taivasta. Tutkimukset ovat johtaneet siihen johtopäätökseen, että Linnunrata on eräänlainen tähtisaari, jossa myös aurinkomme sijaitsee. Herschel jopa piirsi kaavamaisen suunnitelman löydöstään. Kuvassa tähtijärjestelmä oli kuvattu myllynkivenä ja siinä oli pitkänomainen epäsäännöllinen muoto. Aurinko oli sisällä annettu sormus joka ympäröi maailmaamme. Näin kaikki tiedemiehet edustivat galaksiamme viime vuosisadan alkuun asti.

Vasta 1920-luvulla näki päivänvalon Jacobus Kapteinin työ, jossa Linnunrata kuvattiin yksityiskohtaisimmalla tavalla. Samanaikaisesti kirjoittaja antoi tähtisaaren kaavion, joka on mahdollisimman samanlainen kuin se, joka meillä tällä hetkellä on tiedossa. Nykyään tiedämme, että Linnunrata on galaksi, joka sisältää aurinkokunnan, maapallon ja yksittäiset tähdet, jotka näkyvät ihmisille paljaalla silmällä.

Minkä muotoinen Linnunrata on?

Tutkiessaan galakseja Edwin Hubble luokitteli ne erityyppisiin elliptisiin ja spiraaleihin. Spiraaligalaksit ovat kiekon muotoisia, ja niiden sisällä on spiraalivarret. Koska Linnunrata on kiekon muotoinen yhdessä spiraaligalaksien kanssa, on loogista olettaa, että se on luultavasti spiraaligalaksi.

R. J. Trumpler tajusi 1930-luvulla, että Kapetinin ja muiden tekemät arviot Linnunradan galaksin koosta olivat virheellisiä, koska mittaukset perustuivat havaintoihin, joissa käytettiin säteilyaaltoja spektrin näkyvällä alueella. Trumpler tuli siihen tulokseen, että valtava määrä pölyä Linnunradan tasossa imee näkyvää valoa. Siksi kaukaiset tähdet ja niiden joukot näyttävät aavemaisemmilta kuin ne todellisuudessa ovat. Tämän vuoksi tähtitieteilijöiden oli löydettävä tapa nähdä pölyn läpi, jotta Linnunradan tähdet ja tähtiklusterit voitaisiin kuvata tarkasti.

Ensimmäiset radioteleskoopit keksittiin 1950-luvulla. Tähtitieteilijät ovat havainneet, että vetyatomit lähettävät säteilyä radioaaltoina ja että tällaiset radioaallot voivat tunkeutua Linnunradan pölyyn. Siten tuli mahdolliseksi nähdä tämän galaksin kierrehaarat. Tätä varten käytimme tähtien merkitsemistä analogisesti merkkien kanssa etäisyyksien mittaamisessa. Tähtitieteilijät ymmärsivät, että O- ja B-tähdet voisivat auttaa tämän tavoitteen saavuttamisessa.

Tällaisilla tähdillä on useita ominaisuuksia:

• kirkkaus– ne ovat hyvin näkyviä ja niitä esiintyy usein pienissä ryhmissä tai yhdistyksissä;
• lämmin– ne lähettävät eripituisia aaltoja (näkyviä, infrapuna-, radioaaltoja);
• lyhyt käyttöikä He elävät noin 100 miljoonaa vuotta. Kun otetaan huomioon nopeus, jolla tähdet pyörivät galaksin keskustassa, ne eivät liiku kauas syntymäpaikastaan.

Tähtitieteilijät voivat käyttää radioteleskooppeja täsmäyttääkseen tarkasti O- ja B-tähtien sijainnit ja määrittää niiden nopeuden radiospektrin Doppler-siirtymien perusteella. Suoritettuaan tällaisia ​​operaatioita monille tähdille tutkijat pystyivät tuottamaan yhdistettyjä radio- ja optisia karttoja Linnunradan spiraalivarsista. Jokainen käsivarsi on nimetty siinä olevan tähdistön mukaan.

Tähtitieteilijät uskovat, että aineen liikkuminen galaksin keskustan ympärillä luo tiheysaaltoja (korkean ja matalan tiheyden alueita), aivan kuten näet, kun sekoitat kakkutaikinaa sähkövatkaimella. Näiden tiheysaaltojen uskotaan aiheuttaneen galaksin spiraalisen luonteen.

Näin ollen taivaan katselu eri aallonpituuksilla (radio, infrapuna, näkyvä, ultravioletti, röntgen) käyttämällä erilaisia ​​maa- ja avaruusteleskoopit, voit saada erilaisia ​​kuvia Linnunradasta.

Doppler-ilmiö. Aivan kuten paloauton sireenin korkea ääni laskee ajoneuvon liikkuessa pois, tähtien liike vaikuttaa niistä maapallolle saapuviin valon aallonpituuksiin. Tätä ilmiötä kutsutaan Doppler-ilmiöksi. Voimme mitata tämän vaikutuksen mittaamalla tähden spektrin viivat ja vertaamalla niitä tavallisen lampun spektriin. Doppler-siirtymän aste osoittaa, kuinka nopeasti tähti liikkuu suhteessa meihin. Lisäksi Doppler-siirtymän suunta voi näyttää meille suunnan, johon tähti liikkuu. Jos tähden spektri siirtyy siniseen päähän, tähti liikkuu meitä kohti; jos se on punaisessa suunnassa, se siirtyy pois.

Linnunradan rakenne

Jos harkitsemme huolellisesti Linnunradan rakennetta, näemme seuraavan:

1. galaktinen levy. Suurin osa Linnunradan tähdistä on keskittynyt tänne.

Itse levy on jaettu seuraaviin osiin:

• Ydin on levyn keskus;
• Kaaret - alueet ytimen ympärillä, mukaan lukien suoraan levyn tason ylä- ja alapuolella olevat alueet.
• Kierrevarret ovat alueita, jotka työntyvät ulos keskustasta. Aurinkokuntamme sijaitsee yhdessä Linnunradan spiraalihaaroista.

1. pallomaisia ​​klustereita. Useita satoja niistä on hajallaan levyn tason ylä- ja alapuolella.
2. Halo. Tämä on suuri, hämärä alue, joka ympäröi koko galaksia. Halo koostuu korkean lämpötilan kaasusta ja mahdollisesti pimeästä aineesta.

Halon säde on paljon suurempi kuin levyn koko ja saavuttaa joidenkin tietojen mukaan useita satojatuhansia valovuosia. Linnunradan halon symmetriakeskus osuu yhteen galaktisen kiekon keskustan kanssa. Halo koostuu pääasiassa hyvin vanhoista, himmeistä tähdistä. Galaksin pallomaisen komponentin ikä on yli 12 miljardia vuotta. Halon keskeistä, tiheintä osaa, joka sijaitsee muutaman tuhannen valovuoden päässä galaksin keskustasta, kutsutaan pullistuma(käännetty englannista "paksuminen"). Halo kokonaisuudessaan pyörii hyvin hitaasti.

Haloon verrattuna levy pyörii paljon nopeammin. Se näyttää kahdelta lautaselta, jotka on taitettu reunoista. Galaxyn kiekon halkaisija on noin 30 kpc (100 000 valovuotta). Paksuus on noin 1000 valovuotta. Pyörimisnopeus ei ole sama eri etäisyyksillä keskustasta. Se kasvaa nopeasti keskustan nollasta 200-240 km/s:iin 2 tuhannen valovuoden etäisyydellä siitä. Kiekon massa on 150 miljardia kertaa Auringon massa (1,99*1030 kg). Nuoret tähdet ja tähtiklusterit ovat keskittyneet kiekkoon. Niiden joukossa on monia kirkkaita ja kuumia tähtiä. Kaasu Galaxyn levyssä on jakautunut epätasaisesti muodostaen jättimäisiä pilviä. Main kemiallinen alkuaine galaksissamme on vetyä. Noin 1/4 siitä koostuu heliumista.

Yksi Galaxyn mielenkiintoisimmista alueista on sen keskus tai ydin sijaitsee Jousimiehen tähdistön suunnassa. Galaksan keskusalueiden näkyvä säteily on täysin piilotettu meiltä voimakkailla absorboivan aineen kerroksilla. Siksi sitä alettiin tutkia vasta sen jälkeen, kun on luotu vastaanottimet infrapuna- ja radiosäteilylle, joka absorboituu vähemmässä määrin. Galaksan keskialueille on ominaista voimakas tähtien pitoisuus: niitä on useita tuhansia jokaisessa kuutioparsekissa. Lähempänä keskustaa on ionisoituneen vedyn alueita ja lukuisia lähteitä infrapunasäteily osoittaa, että siellä tapahtuu tähtien muodostumista. Galaxyn keskellä oletetaan olevan massiivinen kompakti esine - musta aukko, jonka massa on noin miljoona auringon massaa.

Yksi merkittävimmistä muodostelmista on spiraalisia oksia (tai hihat). He antoivat tämän tyyppisille esineille nimen - spiraaligalakseja. Käsivarsien varrella nuorimmat tähdet ovat pääasiassa keskittyneitä, monia avoimia tähtijoukkoja sekä tiheitä tähtienvälisten kaasupilvien ketjuja, joissa tähdet jatkuvat. Toisin kuin sädekehä, jossa kaikki tähtien toiminnan ilmentymät ovat erittäin harvinaisia, oksat jatkavat nopeatempoinen elämä liittyy jatkuvaan aineen siirtymiseen tähtienvälisestä avaruudesta tähtiin ja takaisin. Linnunradan kierrehaarat ovat suurelta osin piilossa meiltä absorboimalla ainetta. Heidän yksityiskohtainen tutkimus alkoi radioteleskooppien syntymisen jälkeen. Ne mahdollistivat galaksin rakenteen tutkimisen tarkkailemalla pitkiä spiraaleja pitkin keskittyneiden tähtienvälisten vetyatomien radiosäteilyä. Nykyaikaisten käsitteiden mukaan spiraalivarret liittyvät galaksin levyn poikki eteneviin puristusaaloihin. Puristusalueiden läpi kulkeessaan kiekon aines tihenee ja tähtien muodostuminen kaasusta voimistuu. Syyt tällaisen omituisen aaltorakenteen esiintymiseen spiraaligalaksien kiekoissa eivät ole täysin selviä. Monet astrofyysikot työskentelevät tämän ongelman parissa.

Auringon paikka galaksissa

Auringon läheisyydessä on mahdollista jäljittää kahden spiraalihaaran osia, jotka ovat noin 3 tuhannen valovuoden päässä meistä. Niiden tähtikuvioiden mukaan, joissa nämä alueet sijaitsevat, niitä kutsutaan Jousimiehen käsivarreksi ja Perseuksen käsivarreksi. Aurinko on melkein keskellä näiden kierrehaarojen välissä. Totta, suhteellisen lähellä (galaktisten standardien mukaan) meistä, Orionin tähdistössä, on toinen, ei niin selvä haara, jota pidetään galaksin yhden pääspiraalihaaran sivuhaarana.

Etäisyys Auringosta galaksin keskustaan ​​on 23-28 tuhatta valovuotta tai 7-9 tuhatta parsekkia. Tämä viittaa siihen, että aurinko sijaitsee lähempänä kiekon reunaa kuin sen keskustaa.

Yhdessä kaikkien lähellä olevien tähtien kanssa Aurinko kiertää galaksin keskustaa nopeudella 220–240 km/s, mikä tekee yhden kierroksen noin 200 miljoonassa vuodessa. Tämä tarkoittaa, että koko olemassaolonsa aikana Maa lensi galaksin keskustan ympäri enintään 30 kertaa.

Auringon pyörimisnopeus galaksin keskipisteen ympärillä on käytännössä sama kuin nopeus, jolla spiraalivarren muodostava puristusaalto liikkuu tietyllä alueella. Tällainen tilanne on galaksille yleensä epätavallinen: kierrevarret pyörivät vakiokulmanopeudella, kuten pyörän pinnat, kun taas tähtien liike, kuten olemme nähneet, noudattaa täysin erilaista kuviota. Siksi melkein koko levyn tähtipopulaatio joko joutuu spiraalihaaran sisään tai poistuu siitä. Ainoa paikka, jossa tähtien ja kierrehaarojen nopeudet yhtyvät, on niin kutsuttu korotaatioympyrä, ja siinä aurinko sijaitsee!

Maapallolle tämä tilanne on erittäin suotuisa. Loppujen lopuksi spiraalihaaroissa tapahtuu väkivaltaisia ​​prosesseja, jotka tuottavat voimakasta säteilyä, joka on tuhoisa kaikille eläville. Eikä mikään ilmapiiri voinut suojella häntä siltä. Mutta planeettamme on suhteellisen hiljaisessa paikassa galaksissa, eikä se ole kokenut näiden kosmisten kataklysmien vaikutusta satoihin miljooniin ja miljardeihin vuosiin. Ehkä siksi elämä voisi syntyä ja selviytyä maan päällä.

Auringon sijaintia tähtien joukossa pidettiin pitkään tavallisimpana. Nykyään tiedämme, ettei näin ole: se on tietyssä mielessä etuoikeutettua. Ja tämä on otettava huomioon, kun keskustellaan elämän olemassaolon mahdollisuudesta galaksimme muissa osissa.

Tähtien sijainti

Pilvettömällä yötaivaalla Linnunrata näkyy kaikkialta planeetallamme. Kuitenkin vain osa galaksista, joka on Orionin käsivarren sisällä sijaitseva tähtijärjestelmä, on ihmissilmän ulottuvilla. Mikä on Linnunrata? Kaikkien sen osien määritelmä avaruudessa tulee ymmärrettävimmäksi, jos tarkastelemme tähtikarttaa. Tässä tapauksessa käy selväksi, että Maata valaiseva aurinko sijaitsee melkein levyllä. Tämä on melkein galaksin reuna, jossa etäisyys ytimestä on 26-28 tuhatta valovuotta. Liikkuessaan nopeudella 240 kilometriä tunnissa, Luminary viettää 200 miljoonaa vuotta yhdellä kierroksella ytimen ympäri, joten koko olemassaolonsa ajan se kulki levyn poikki kiertäen ydintä vain kolmekymmentä kertaa. Planeettamme on niin sanotussa korotaatioympyrässä. Tämä on paikka, jossa käsivarsien ja tähtien pyörimisnopeus on sama. Tälle ympyrälle on ominaista lisääntynyt säteilytaso. Siksi elämä, kuten tiedemiehet uskovat, voisi syntyä vain sillä planeetalla, jonka lähellä on pieni määrä tähtiä. Maapallomme on sellainen planeetta. Se sijaitsee Galaxyn reunalla, sen rauhallisimmassa paikassa. Tästä syystä planeetallamme ei useisiin miljardeihin vuosiin ollut globaaleja kataklysmejä, joita esiintyy usein universumissa.

Miltä Linnunradan kuolema näyttää?

Kosminen tarina galaksimme kuolemasta alkaa tässä ja nyt. Voimme katsella sokeasti ympärillemme ja ajatella, että Linnunrata, Andromeda (vanhempi sisaremme) ja joukko tuntemattomia - kosmiset naapurimme - tämä on kotimme, mutta todellisuudessa siellä on paljon muutakin. On aika tutkia, mitä muuta ympärillämme on. Mennä.

• Kolmion galaksi. Sen massa on noin 5 % Linnunradan massasta, ja se on Paikallisen ryhmän kolmanneksi suurin galaksi. Sillä on spiraalirakenne, omat satelliitit ja se voi olla Andromedan galaksin satelliitti.
• Suuri Magellanin pilvi. Tämä galaksi on vain 1 % Linnunradan massasta, mutta se on neljänneksi suurin paikallisessa ryhmässämme. Se on hyvin lähellä Linnunrataamme – alle 200 000 valovuoden päässä – ja siinä tapahtuu aktiivista tähtien muodostumista, kun vuorovesivuorovaikutukset galaksimme kanssa saavat kaasun romahtamaan ja luomaan uusia, kuumia ja suuria tähtiä universumissa.
• Pieni Magellanipilvi, NGC 3190 ja NGC 6822. Kaikkien niiden massa on 0,1–0,6 % Linnunradan massasta (eikä ole selvää kumpi on suurempi) ja kaikki kolme ovat itsenäisiä galakseja. Jokainen sisältää yli miljardi aurinkomassaa materiaalia.
• Elliptiset galaksit M32 ja M110. Ne voivat olla "vain" Andromedan satelliitteja, mutta jokaisessa niistä on yli miljardi tähteä, ja ne voivat jopa ylittää numeroiden 5, 6 ja 7 massat.

Lisäksi on olemassa ainakin 45 muuta tunnettua galaksia - pienempiä - jotka muodostavat paikallisen ryhmämme. Jokaisella niistä on pimeän aineen kehä; jokainen niistä on painovoimaisesti kiinnittynyt toisiinsa, ja ne sijaitsevat 3 miljoonan valovuoden etäisyydellä. Kokostaan, massastaan ​​ja koostaan ​​​​huolimatta yksikään niistä ei säily muutaman miljardin vuoden kuluttua.

Pääasia siis

Ajan myötä galaksit ovat vuorovaikutuksessa painovoimaisesti. Ne eivät vain vedä yhteen painovoiman vetovoiman vuoksi, vaan ovat myös vuorovaikutuksessa vuorovesi. Puhumme yleensä vuorovedestä siinä yhteydessä, että Kuu vetää Maan valtameriin ja luo vuorovesi, ja tämä on osittain totta. Mutta galaksin näkökulmasta vuorovesi on vähemmän havaittavissa oleva prosessi. Pienen galaksin osa, joka on lähellä suurta, vetää puoleensa enemmän painovoimaa, ja kauempana oleva osa kokee vetovoimaa vähemmän. Tämän seurauksena pieni galaksi venyy ja hajoaa lopulta painovoiman vaikutuksesta.

Ei suuria galakseja, jotka ovat osa paikallista ryhmäämme, mukaan lukien sekä Magellanin pilvet että kääpiöelliptiset galaksit, repeytyvät tällä tavalla, ja niiden materiaali sisällytetään suuriin galakseihin, joiden kanssa ne sulautuvat. "Niin mitä", sinä sanot. Loppujen lopuksi tämä ei ole aivan kuolema, koska suuret galaksit pysyvät hengissä. Mutta edes ne eivät ole olemassa ikuisesti tässä tilassa. Neljän miljardin vuoden kuluttua Linnunradan ja Andromedan molemminpuolinen vetovoima vetää galaksit gravitaatiotanssiin, joka johtaa suureen sulautumiseen. Vaikka tämä prosessi kestää miljardeja vuosia, molempien galaksien spiraalirakenne tuhoutuu, minkä seurauksena syntyy yksi, jättimäinen elliptinen galaksi paikallisen ryhmämme ytimeen: Milkweeds.

Pieni prosenttiosuus tähdistä sinkoutuu tällaisen sulautumisen aikana, mutta suurin osa tähdistä säilyy vahingoittumattomina ja tähtien muodostuminen tapahtuu laajasti. Lopulta myös muut paikallisen ryhmämme galaksit imetään sisään, jolloin jää yksi suuri jättiläisgalaksi ahmimaan loput. Tämä prosessi tapahtuu kaikissa yhdistetyissä galaksiryhmissä ja -klustereissa kaikkialla universumissa, kun taas pimeä energia työntää yksittäisiä ryhmiä ja klustereita erilleen toisistaan. Mutta tätäkään ei voida kutsua kuolemaksi, koska galaksi säilyy. Ja tulee olemaan jonkin aikaa. Mutta galaksi koostuu tähdistä, pölystä ja kaasusta, ja kaikki tulee lopulta loppumaan.

Universumissa galaktiset sulautumiset tapahtuvat kymmenien miljardien vuosien ajan. Samaan aikaan pimeä energia vetää heidät kaikkialla universumissa täydellisen yksinäisyyden ja saavuttamattomuuden tilaan. Ja vaikka viimeiset galaksit paikallisen ryhmämme ulkopuolella eivät katoa ennen kuin satoja miljardeja vuosia on kulunut, tähdet niissä elävät. Nykypäivän pisimpään elävät tähdet jatkavat polttoaineensa polttamista kymmenien biljoonien vuosien ajan, ja uusia tähtiä ilmaantuu kaasu-, pöly- ja tähtiruumiista, jotka asuttavat jokaista galaksia – tosin yhä harvemmin.

Kun viimeiset tähdet palavat, jäljelle jää vain heidän ruumiinsa - valkoiset kääpiöt ja neutronitähdet. Ne loistavat satoja biljoonia tai jopa kvadrillioita vuosia ennen kuin ne sammuvat. Kun tämä väistämättömyys tapahtuu, jäljelle jää ruskeita kääpiöitä (epäonnistuneita tähtiä), jotka vahingossa sulautuvat yhteen, sytyttävät ydinfuusion uudelleen ja luovat tähtivaloa kymmenien biljoonien vuosien ajan.

Milloin, kymmenien kvadriljoonien vuoden kuluttua tulevaisuudessa viimeinen tähti, galaksissa on vielä jonkin verran massaa jäljellä. Joten tätä ei voida kutsua "todelliseksi kuolemaksi".

Kaikki massat ovat painovoimaisesti vuorovaikutuksessa toistensa ja painovoimaobjektien kanssa erilaisia ​​massoja näyttää outoja ominaisuuksia vuorovaikutuksessa:

• Toistuvat "lähestymiset" ja läheiset siirrot aiheuttavat nopeuden ja vauhdin vaihtoa niiden välillä.
• Matalamassaiset esineet sinkoutuvat galaksista, ja kappaleet, joiden massa on suurempi, uppoavat keskustaan ​​menettäen nopeutta.
• Riittävän pitkän ajan kuluessa suurin osa massasta poistuu, ja vain pieni osa jäljellä olevasta massasta kiinnittyy tukevasti.

Näiden galaktisten jäänteiden keskellä on supermassiivinen musta aukko joka galaksissa, ja loput galaksit kiertävät omaa aurinkokuntamme suurempaa versiota. Tietenkin tämä rakenne on viimeinen, ja koska musta aukko on mahdollisimman suuri, se syö kaiken, mitä se voi saavuttaa. Mlecomedan keskustassa tulee olemaan esine, joka on satoja miljoonia kertoja massiivisempi kuin aurinkomme.

Mutta loppuuko sekin?

Hawkingin säteilyilmiön ansiosta nämäkin esineet hajoavat jonain päivänä. Se kestää noin 10 80 - 10 100 vuotta riippuen siitä, kuinka massiiviseksi supermassiivisesta mustasta aukostamme tulee sen kasvaessa, mutta loppu on tulossa. Sen jälkeen galaktisen keskuksen ympäri kiertävät jäännökset irtoavat ja jättävät vain pimeän aineen halon, joka voi myös satunnaisesti dissosioitua, riippuen juuri tämän aineen ominaisuuksista. Ilman mitään asiaa, ei tule olemaan mitään, jota kutsuimme kerran paikalliseksi ryhmäksi, Linnunradalle ja muilla rakkailla nimillä.

Mytologia

armenia, arabia, valakka, juutalainen, persia, turkki, kirgisia

Yhden Linnunrataa koskevan armenialaisen myytin mukaan armenialaisten esi-isä Vahagn-jumala varasti olkia assyrialaisten esi-isältä Barshamilta ankaralla talvella ja katosi taivaalle. Kun hän käveli saaliinsa kanssa taivaan poikki, hän pudotti olkia tielleen; niistä muodostui valopolku taivaalle (armeniaksi "olkivarkaan tie"). Myytistä hajallaan olevasta oljesta puhuvat myös arabialaiset, juutalaiset, persialaiset, turkkilaiset ja kirgisialaiset nimet (Kirg. samanchynyn jolu- olkimiehen polku) tästä ilmiöstä. Valakian asukkaat uskoivat, että Venus varasti tämän oljen Pyhältä Pietarilta.

burjat

Mukaan Burjaatin mytologia, hyvät voimat luovat maailman, muokkaavat maailmankaikkeutta. Siten Linnunrata syntyi maidosta, jonka Manzan Gurme otti rinnastaan ​​ja roiskui Abai Geserin perään, joka oli hänet pettänyt. Toisen version mukaan Linnunrata on "taivaan sauma", joka on ommeltu sen jälkeen, kun tähdet putosivat siitä; sillä, kuten sillalla, tengri kävellä.

Unkarin kieli

Unkarilaisen legendan mukaan Attila laskeutuu Linnunrataa, jos Székelit ovat vaarassa; tähdet edustavat kipinöitä kavioista. Linnunrata. vastaavasti sitä kutsutaan "sotureiden tieksi".

muinainen Kreikka

Sanan etymologia galaksiat (Γαλαξίας) ja sen yhteys maitoon (γάλα) paljastavat kaksi samanlaista antiikin kreikkalainen myytti. Eräs legendoista kertoo Herkulesta imettävän jumalatar Heran taivaan poikki vuotaneesta äidinmaidosta. Kun Hera sai tietää, että hänen imettämä vauva ei ollut hänen oma lapsensa, vaan Zeuksen avioton poika ja maallinen nainen, hän työnsi hänet pois, ja läikkyneestä maidosta tuli Linnunrata. Toinen legenda kertoo, että vuotanut maito on Kronoksen vaimon Rhean maitoa ja Zeus itse oli vauva. Kronos söi lapsensa, koska hänen ennustettiin kaatuvan oma poika. Rhealla on suunnitelma pelastaa kuudes lapsensa, vastasyntynyt Zeus. Hän kääri kiven vauvan vaatteisiin ja pujasi sen Kronokselle. Kronos pyysi häntä ruokkimaan poikaansa vielä kerran, ennen kuin tämä nieli tämän. Rhean rinnasta paljaalle kivelle valunutta maitoa kutsuttiin myöhemmin Linnunradaksi.

intialainen

Muinaiset intiaanit pitivät Linnunrataa taivaan halki kulkevan iltapunaisen lehmän maidona. Rig Vedassa Linnunrataa kutsutaan Aryamanin valtaistuimen tieksi. Bhagavata Purana sisältää version, jonka mukaan Linnunrata on taivaallisen delfiinin vatsa.

Inca

Inkatähtitieteen pääkohteet (joka heijastui heidän mytologiansa) taivaalla olivat Linnunradan pimeät osat - eräänlainen "tähdistö" Andien kulttuurien terminologiassa: Lama, Lamanpentu, Shepherd, Condor, Pelto, rupikonna, käärme, kettu; sekä tähdet: Southern Cross, Plejadit, Lyra ja monet muut.

Ketskaja

Ketin myyteissä, kuten Selkupin myyteissä, Linnunrata kuvataan yhden kolmesta mytologisesta hahmosta: Taivaan Pojan (Esya) tieksi, joka meni metsästämään taivaan länsipuolelle ja jäätyi sinne, sankari Albe, joka jahtasi pahaa jumalatarta, tai ensimmäinen shamaani Dokh, joka kiipesi tätä tietä aurinkoon.

kiina, vietnami, korea, japani

Sinosfäärin mytologioissa Linnunrataa kutsutaan joeksi ja sitä verrataan joeksi (vietnamiksi, kiinaksi, koreaksi ja japanilainen nimi "hopeajoki" säilytetään. Kiinalaiset kutsuivat Linnunrataa joskus myös "keltaiseksi tieksi" oljen värin mukaan.

Pohjois-Amerikan alkuperäiskansat

Hidatsat ja eskimot kutsuvat Linnunrataa "tuhkaksi". Heidän myytinsä puhuvat tytöstä, joka hajotti tuhkaa taivaalle, jotta ihmiset voisivat löytää tiensä kotiin yöllä. Cheyennet uskoivat, että Linnunrata oli taivaalla kelluvan kilpikonnan vatsan nostamaa likaa ja lietettä. Beringin salmen eskimot - että nämä ovat Luojakorpin jälkiä kävelemässä taivaalla. Cherokee uskoi, että Linnunrata syntyi, kun metsästäjä varasti toisen vaimon kateudesta, ja hänen koiransa alkoi syödä valvomatonta maissijauhoa ja levitti sitä taivaalle (sama myytti löytyy kalaharien khoisaniväestöstä). Toinen samojen ihmisten myytti sanoo, että Linnunrata on koiran jälki, joka vetää jotain taivaalla. Ctunah kutsui Linnunrataa "koiran pyrstöksi", mustajalka kutsui sitä "susitieksi". Wyandot-myytti sanoo, että Linnunrata on paikka, jossa kuolleiden ihmisten ja koirien sielut kokoontuvat yhteen ja tanssivat.

maori

Maorien mytologiassa Linnunrata pidetään Tama-rereti-veneenä. Veneen nenä on Orionin ja Skorpionin tähdistö, ankkuri Eteläristi, Alpha Centauri ja Hadar ovat köysi. Legendan mukaan eräänä päivänä Tama-rereti purjehti kanoottillaan ja näki, että oli jo myöhä, ja hän oli kaukana kotoa. Taivaalla ei ollut tähtiä, ja peläten Tanifin hyökkäävän Tama-rereti alkoi heitellä kimaltelevia kiviä taivaalle. Taivaallinen jumaluus Ranginui piti siitä, mitä hän oli tekemässä, ja hän asetti Tama-rereti-veneen taivaalle ja muutti kiviä tähdiksi.

suomi, liettua, viro, ersa, kazakstani

Suomenkielinen nimi on Fin. Linnunrata- tarkoittaa "lintujen tietä"; Liettuan nimellä on samanlainen etymologia. Viron myytti yhdistää myös Linnunradan lintujen lentoon.

Erzyalainen nimi on "Kargon Ki" ("Crane Road").

Kazakstanin nimi on "Kus Zholy" ("lintujen tie").

Mielenkiintoisia faktoja Linnunradan galaksista

• Linnunrata alkoi muodostua tiheiden alueiden klusterina alkuräjähdyksen jälkeen. Ensimmäiset tähdet ilmestyivät pallomaisissa ryhmissä, jotka ovat edelleen olemassa. Nämä ovat galaksin vanhimpia tähtiä;
• Galaksi on lisännyt parametrejaan absorboimalla ja sulautumalla muihin. Nyt hän poimii tähtiä Jousimieskääpiögalaksista ja Magellanin pilvistä;
• Linnunrata liikkuu avaruudessa 550 km/s kiihtyvyydellä suhteessa taustasäteilyyn;
• Galaktisessa keskustassa piilee supermassiivinen musta aukko Sagittarius A*. Massaltaan se on 4,3 miljoonaa kertaa suurempi kuin aurinko;
• Kaasu, pöly ja tähdet kiertävät keskustaa nopeudella 220 km/s. Tämä on vakaa indikaattori, mikä tarkoittaa pimeän aineen kuoren läsnäoloa;
• 5 miljardin vuoden kuluttua odotetaan törmäystä Andromedan galaksin kanssa.

Linnunrata on kotigalaksimme, jossa aurinkokunta sijaitsee, jossa maaplaneetta sijaitsee, jolla ihmiset asuvat. Kuuluu spiraaligalakseihin ja kuuluu niihin paikallinen ryhmä galaksit yhdessä Andromedan galaksin, kolmiogalaksin ja 40 kääpiögalaksin kanssa. Linnunradan halkaisija on 100 000 valovuotta. Galaksissamme on noin 200-400 miljardia tähteä. Aurinkokuntamme sijaitsee galaksin kiekon laitamilla, suhteellisen rauhallisella paikalla, mikä mahdollisti elämän syntymisen planeetallamme. Emme ehkä ole ainoita, jotka elävät Linnunradalla, mutta se jää nähtäväksi. Vaikka maailmankaikkeuden valtameressä koko ihmiskunnan historia on vain tuskin havaittavissa oleva aaltoilu, on meille erittäin mielenkiintoista oppia Linnunradasta ja seurata tapahtumien kehitystä omassa galaksissamme.

Tähtitieteilijöiden mukaan useimmat tähdet pyörivät hitaasti galaktisten keskusten ympärillä nopeudella, joka ei ylitä 100 kilometriä sekunnissa. Tästä säännöstä on kuitenkin poikkeuksia. Muutaman viime vuosikymmenen aikana tiedemiehet ovat löytäneet galaksistamme noin 20 supernopeaa tähteä. Viimeisin tällainen löytö on PSR J0002+6216. sen liikenopeus on 1130 kilometriä sekunnissa eli yli neljä miljoonaa kilometriä tunnissa. Riittää päästäkseen samaan kuuhun 6 minuutissa. Sen löytäneiden US National Radio Astronomy Observatoryn tähtitieteilijöiden mukaan, jos tämä dynamiikka säilyy, kohde pakenee galaksistamme kaukaisessa tulevaisuudessa.