Planet Erde, das Sonnensystem, Milliarden von Sternen und Himmelskörpern - all dies ist unsere Milchstraße - eine riesige intergalaktische Formation, in der alles den Gesetzen der Schwerkraft gehorcht. Daten darüber, was die wahren Dimensionen der Galaxie sind, sind nur Näherungswerte. Das Interessanteste ist, dass es hunderte, vielleicht sogar tausende solcher Formationen gibt, die größer oder kleiner sind.
Milchstraße und was sie umgibt
Alle Himmelskörper, einschließlich der Planeten der Milchstraße, Monde, Asteroiden, Kometen und Sterne, sind ständig in Bewegung. Geboren im kosmischen Wirbelwind des Urknalls, stehen all diese Objekte ihrer Entwicklung im Wege. Einige haben ein älteres Alter, andere - offensichtlich jünger.
Fühlen Sie sich visuell galaktischen Grenzen als unmöglich. Noch vor 100 Jahren ahnte die wissenschaftliche Welt nicht einmal, dass unsere Milchstraße nicht die einzige im Universum ist. Nur dank der Bemühungen der Amerikaner Edwin Hubble wurde klar, dass das Universum buchstäblich mit Gravitationsformationen vollgestopft ist. Unter ihnen gibt es sehr kleine Galaxien, mittelgroße wie unsere und echte Giganten. Ein anschauliches Beispiel ist die Andromeda-Galaxie, die der Milchstraße am nächsten liegt und 2 bis 2,5 Mal größer ist. Was die Zwerggalaxien angeht, so ist ihr Schicksal nicht beneidenswert. Sie hatten die Rolle, Gefährten größerer Formationen zu sein, die sie später verschlucken würden.
Unsere intergalaktische Metropole in Begleitung der Galaxien Andromeda und Triangle bildet die Local Group, die bereits Teil einer größeren Formation ist - dem Local Virgo Supercluster.
Hauptmerkmale und Parameter
Die Milchstraße ist eine typische Spiralgalaxie der SBbc-Klasse mit einem Jumper. Der Durchmesser der Milchstraße beträgt 100 Tausend Lichtjahre. Innerhalb dieser Grenzen gibt es 200 bis 400 Milliarden Sterne verschiedener Art, von denen sich jeder in einem bestimmten Stadium seiner Entwicklung befindet. Die Dicke der galaktischen Scheibe variiert über 1000 Lichtjahre.
Die Masse der Milchstraße umfasst nicht nur die Masse der Sterne. Der größte Teil der galaktischen Scheibe besteht aus der Masse der dunklen Materie und des interstellaren Gases. All dies zusammen macht ein enormes Gewicht von 4,8 · 10¹ M & supmin; aus. Mit anderen Worten, die Milchstraße ist 150 Milliarden Mal schwerer als unsere Sonne.
Die Gravitationsformation dreht sich um das Zentrum, während einzelne Teile der Galaxie mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren. Wenn in der Mitte die Rotationsgeschwindigkeit der galaktischen Scheibe ziemlich gering ist, erreicht der Parameter an der Peripherie 200 bis 250 km / s. An einer dieser Stellen, näher am Zentrum der galaktischen Scheibe, befindet sich die Sonne. Die Entfernung von ihr zum Zentrum der Galaxie beträgt 25-28 Tausend Lichtjahre. Eine vollständige Rotation um die zentrale Achse der Gravitationsformation von Sonne und Sonnensystem macht 225-250 Millionen Jahre. Dementsprechend umkreiste das Sonnensystem in seiner gesamten Existenzgeschichte nur 30 Mal um das Zentrum.
Der Ort der Galaxie im Universum
Es ist ein bemerkenswertes Merkmal zu beachten. Die Position der Sonne und dementsprechend des Planeten Erde ist sehr günstig. In der galaktischen Scheibe findet der Verdichtungsprozess ständig statt. Dieser Mechanismus wird durch die Diskrepanz zwischen der Rotationsgeschwindigkeit von Spiralzweigen und der Bewegung von Sternen verursacht, die sich innerhalb der galaktischen Scheibe gemäß ihren Gesetzen bewegen. Während der Verdichtung treten vibrierende Prozesse auf, die von intensiver ultravioletter Strahlung begleitet werden. Die Sonne und die Erde befinden sich bequem im Korotationskreis, wo es keine so heftige Aktivität gibt: zwischen zwei Spiralzweigen am Rand der Ärmel der Milchstraße - Schütze und Perseus. Dies erklärt die Ruhe, in der wir so lange gewesen sind. Seit mehr als 4,5 Milliarden Jahren haben kosmische Katastrophen uns nicht betroffen.
Die Struktur der Milchstraße
Die galaktische Scheibe ist in ihrer Zusammensetzung nicht homogen. Wie andere Spiralgravitationssysteme hat die Milchstraße drei verschiedene Bereiche:
- Kern gebildet durch einen dichten Sternhaufen, der eine Milliarde Sterne unterschiedlichen Alters umfasst;
- die galaktische Scheibe selbst, gebildet aus Sternhaufen, Sterngas und Staub;
- Corona, sphärischer Halo - ein Bereich, in dem sich Kugelsternhaufen befinden, Zwerggalaxien, getrennte Sterngruppen, kosmischer Staub und Gas.
Nahe der Ebene der galaktischen Scheibe befinden sich junge Sterne, die in Clustern gesammelt werden. Die Dichte der Sternhaufen in der Mitte der Platte ist höher. In der Nähe des Zentrums beträgt die Dichte 10.000 Sterne pro Kubikmeter. In der Region, in der sich das Sonnensystem befindet, beträgt die Sterndichte bereits 1-2 Sterne in 16 Kubikmeter. Das Alter dieser Himmelskörper beträgt in der Regel nicht mehr als mehrere Milliarden Jahre.
Das interstellare Gas konzentriert sich auch um die Scheibenebene und folgt dabei den Zentrifugalkräften. Trotz der konstanten Rotationsgeschwindigkeit der Spiralzweige ist das interstellare Gas ungleichmäßig verteilt und bildet große und kleine Wolkenzonen, Nebel. Das wichtigste galaktische Baumaterial ist jedoch dunkle Materie. Seine Masse herrscht über die Gesamtmasse aller Himmelskörper, aus denen die Milchstraße besteht.
Wenn die Galaxiestruktur im Diagramm klar und transparent ist, ist es in der Realität fast unmöglich, die zentralen Bereiche der galaktischen Scheibe zu berücksichtigen. Gas- und Staubwolken und Sterngase verbergen aus unserer Sicht das Licht aus dem Zentrum der Milchstraße, in dem ein echtes Weltraummonster lebt - ein supermassives schwarzes Loch. Die Masse dieses Überriesen beträgt ungefähr 4,3 Millionen M. Neben dem Überriesen befindet sich ein kleineres schwarzes Loch. Ergänzt dieses düstere Unternehmen hunderte von schwarzen Zwergenlöchern. Die Schwarzen Löcher der Milchstraße sind nicht nur ein Verführer der Sternsubstanz, sondern erfüllen auch die Funktion der Entbindungsklinik und werfen riesige Klumpen von Protonen, Neutronen und Elektronen in den Weltraum. Aus ihnen entsteht atomarer Wasserstoff - der Hauptbrennstoff des Sternstammes.
Der Jumper ist eine Bar im Bereich des galaktischen Kerns. Ihre Länge beträgt 27 Tausend Lichtjahre. Hier herrschen alte Sterne, rote Riesen, deren schwarze Materie von Sternmaterie gespeist wird. In diesem Bereich ist der Hauptteil des molekularen Wasserstoffs konzentriert, der das Hauptbaumaterial für den Sternentstehungsprozess ist.
Geometrisch sieht die Struktur der Galaxie recht einfach aus. Jeder Spiralarm, und davon gibt es vier an der Milchstraße, stammt von einem Gasring. Ärmel divergieren in einem Winkel von 20. An den äußeren Rändern der galaktischen Scheibe ist das Hauptelement atomarer Wasserstoff, der sich vom Zentrum der Galaxie bis zur Peripherie ausbreitet. Die Dicke der Wasserstoffschicht am Rand der Milchstraße ist viel größer als in der Mitte, während ihre Dichte extrem niedrig ist. Die Entladung der Wasserstoffschicht wird durch den Einfluss von Zwerggalaxien gefördert, die seit Dutzenden von Milliarden Jahren untrennbar mit unserer Galaxie verbunden sind.
Theoretische Modelle unserer Galaxie
Sogar die alten Astronomen versuchten zu beweisen, dass das sichtbare Band am Himmel Teil einer riesigen Sternscheibe war, die sich um seine Mitte drehte. Diese Aussage wurde durch mathematische Berechnungen erleichtert. Erst nach Tausenden von Jahren konnten wir uns ein Bild von unserer Galaxie machen, als instrumentelle Methoden der Weltraumforschung die Wissenschaft unterstützten. Ein Durchbruch beim Studium der Natur der Milchstraße war die Arbeit des Engländers William Herschel. Im Jahr 1700 konnte er empirisch nachweisen, dass unsere Galaxie eine Scheibenform hat.
Schon in unserer Zeit hat sich die Forschung anders entwickelt. Die Wissenschaftler stützten sich auf den Vergleich der Bewegung der Sterne, zwischen denen eine unterschiedliche Entfernung bestand. Mit der Parallaxenmethode konnte Jacob Kaptein den Durchmesser einer Galaxie grob bestimmen, die nach seinen Berechnungen 60-70 Tausend Lichtjahre beträgt. Dementsprechend wurde der Ort der Sonne bestimmt. Es stellte sich heraus, dass es relativ weit vom Zentrum der Galaxie entfernt ist und sich in einer angemessenen Entfernung von der Peripherie der Milchstraße befindet.
Die grundlegende Theorie der Existenz von Galaxien ist die Theorie der amerikanischen Astrophysik Edwin Hubble. Er hatte die Idee, alle Gravitationsformationen zu klassifizieren und in elliptische Galaxien und spiralförmige Formationen zu unterteilen. Die letzten Spiralgalaxien stellen die umfangreichste Gruppe dar, die Formationen unterschiedlicher Größe umfasst. Die größte der kürzlich entdeckten Spiralgalaxien ist NGC 6872, deren Durchmesser 552 Tausend Lichtjahre überschreitet.
Erwartete Zukunft und Prognosen
Die Milchstraße wirkt wie eine kompakte und geordnete Gravitationsformation. Im Gegensatz zu seinen Nachbarn ist das intergalaktische Zuhause eher ruhig. Schwarze Löcher wirken systematisch auf die galaktische Scheibe ein und verkleinern sie. Dieser Prozess hat bereits mehrere zehn Milliarden Jahre gedauert und es ist nicht bekannt, wie lange er noch andauern wird. Die einzige Bedrohung, die über unserer Galaxie hängt, kommt von ihrem nächsten Nachbarn. Die Andromeda-Galaxie nähert sich rasch. Wissenschaftler vermuten, dass der Zusammenstoß zweier Gravitationssysteme in 4,5 Milliarden Jahren stattfinden kann.
Ein solcher Zusammenschluss wird das Ende der Welt markieren, in der wir früher gelebt haben. Die kleinere Milchstraße wird von einer größeren Formation aufgenommen. Anstelle von zwei großen Spiralformationen im Universum erscheint eine neue elliptische Galaxie. Bis zu diesem Zeitpunkt kann unsere Galaxie mit ihren Satelliten umgehen. Zwei Zwerggalaxien - die Große und die Kleine Magellansche Wolke - werden die Milchstraße in 4 Milliarden Jahren verzehren.
