Planetu Zemi, sluneční soustavu, miliardy dalších hvězd a nebeských těl - to je naše galaxie Mléčná dráha - obrovská intergalaktická formace, kde se všechno řídí zákony gravitace. Údaje o skutečných rozměrech galaxie jsou pouze přibližné. A nejzajímavější je, že existují stovky, možná i tisíce takovýchto formací, větší nebo menší.
Mléčná dráha a okolí
Všechna nebeská těla, včetně planet Mléčné dráhy, měsíce, asteroidy, komety a hvězdy, jsou neustále v pohybu. Narozené v kosmickém víru Velkého třesku, všechny tyto objekty jsou v cestě jejich vývoje. Někteří mají starší věk, jiní - zřejmě mladší.
Necítíte vizuálně galaktické hranice. Jen před 100 lety vědecký svět ani nepochyboval, že naše galaxie Mléčné dráhy není jediným ve vesmíru. Jen díky snahám Američanů Edwin Hubble se ukázalo, že vesmír je doslova nabitý gravitačními formacemi. Mezi nimi jsou velmi malé galaxie, jsou středně velké jako naše a existují opravdoví obři. Živým příkladem je galaxie Andromeda nejblíže k Mléčné dráze, která je 2-2,5krát větší. Co se týče trpasličích galaxií, je jejich osud nezáviděn. Měly úlohu být společníky větších formací, které by později přehrali.
Naše mezigalaktická metropole ve společnosti galaxií Andromedy a trojúhelníků tvoří místní skupinu, která je již součástí většího svazku - místního panna superkolerova.
Klíčové vlastnosti a parametry
Mléčná dráha je typická spirální galaxie třídy SBbc s propojkou. Průměr Mléčné dráhy je 100 tisíc světelných let. V rámci těchto hranic existuje 200 až 400 miliard hvězd různých typů, z nichž každá je v určité fázi vývoje. Tloušťka galaktického disku se mění v průběhu 1 000 světelných let.
Hmotnost galaxie Mléčné dráhy zahrnuje nejen množství hvězd. Většina galaktického disku je hmotou temné hmoty a mezihvězdného plynu. To vše dohromady představuje obrovskou hmotnost 4,8 · 10¹¹ M☉. Jinými slovy, Mléčná dráha je 150 miliardkrát těžší než naše Slunce.
Gravitační formace se otáčí kolem středu, zatímco jednotlivé části galaxie se otáčejí různými rychlostmi. Pokud v centru je rychlost otáčení galaktického disku poměrně mírná, pak na okraji dosahuje tento parametr 200-250 km / s. Na jednom z těchto míst, blíže ke středu galaktického disku, se nachází Slunce. Vzdálenost od něj do středu galaxie činí 25-28 tisíc světelných let. Úplná rotace kolem centrální osy gravitační tvorby slunce a sluneční soustavy činí 225-250 milionů let. Proto se v celé historii jeho existence Sluneční soustava 30krát kroužila kolem středu.
Místo galaxie ve vesmíru
Je třeba poznamenat jednu pozoruhodnou vlastnost. Pozice Slunce a tedy planety Země jsou velmi výhodné. V galaktickém disku se proces zhutňování neustále vyskytuje. Tento mechanismus je způsoben rozporem mezi rychlostí otáčení spirálních větví a pohybem hvězd, které se pohybují v rámci galaktického disku podle jejich zákonů. Při zhutňování dochází k vibračním procesům, které jsou doprovázeny intenzivním ultrafialovým zářením. Slunce a země se pohodlně nacházejí v korotážním kruhu, kde není taková energická aktivita: mezi dvěma spirálovými větvemi na okrajích rukávů Mléčné dráhy - Střelec a Perseus. To vysvětluje klid, v němž jsme byli tak dlouho. Již více než 4,5 miliardy let nám kosmické kataklyzmy neovlivnily.
Struktura galaxie Mléčné dráhy
Galaktický disk není v kompozici homogenní. Stejně jako ostatní systémy s gravitačními toky má Mléčná dráha tři odlišné oblasti:
- jádro tvořené hustou hvězdokupou, která počítá miliardu hvězd různého věku;
- samotný galaktický disk, tvořený seskupením hvězd, hvězdným plynem a prachem;
- korona, sférický halo - oblast, ve které se nacházejí kulovité klastry, trpasličí galaxie, oddělené skupiny hvězd, kosmický prach a plyn.
V blízkosti roviny galaktického disku jsou mladé hvězdy shromážděné v klastrech. Hustota hvězdokupů ve středu disku je vyšší. V blízkosti centra je hustota 10 000 hvězdiček na kubický parsec. V oblasti, kde je umístěna sluneční soustava, hustota hvězd je již 1-2 hvězdy v 16 kubických parsecích. Pravidlo je, že věk těchto nebeských těles není zpravidla víc než několik miliard let.
Mezihvězdný plyn se také soustřeďuje kolem roviny disku, podléhá odstředivým silám. Navzdory konstantní rychlosti otáčení spirálních větví je mezihvězdný plyn nerovnoměrně rozptýlen, tvořící velké a malé oblačné zóny, mlhoviny. Hlavním galaktickým stavebním materiálem však je temná hmota. Jeho hmotnost převažuje nad celkovou hmotností všech nebeských těles, které tvoří galaxii Mléčné dráhy.
Pokud je struktura galaxie v diagramu jasná a průhledná, pak ve skutečnosti je téměř nemožné zvážit centrální oblasti galaktického disku. Plynové a prašné oblaky a hvězdokupy hvězdného plynu schovávají z našeho pohledu světlo ze středu Mléčné dráhy, ve kterém žije skutečné prostorové monstrum - supermasivní černá díra. Hmotnost tohoto supergiantu je přibližně 4,3 milionu M. Vedle supergiantu je menší černá díra. Tato nesmírná společnost doplňuje stovky trpasličích černých děr. Černé díry Mléčné dráhy jsou nejen hlodavci hvězdné hmoty, ale také vykonávají funkci mateřské nemocnice, hromadí obrovské sraženiny protónů, neutronů a elektronů do vesmíru. Z nich se tvoří atomární vodík - hlavní palivo hvězdného kmene.
Propojka je tyč umístěná v oblasti galaktického jádra. Její délka je 27 tisíc světelných let. Zde vládnou staré hvězdy, červené obry, jejichž černá hmota se živí hvězdnou hmotou. Hlavní část molekulárního vodíku, který je hlavním stavebním materiálem procesu tvorby hvězd, je v této oblasti koncentrován.
Geometrická struktura galaxie vypadá poměrně jednoduše. Každé spirálové rameno, a tam jsou čtyři na Mléčné dráze, pochází z plynového kruhu. Objímky se rozkládají pod úhlem 20 °. Na vnějších hranicích galaktického disku je hlavním prvkem atomový vodík, který se šíří od středu galaxie k okraji. Tloušťka vodíkové vrstvy na okraji Mléčné dráhy je mnohem širší než v centru, zatímco její hustota je extrémně nízká. Vypouštění vodíkové vrstvy je usnadněno působením trpasličích galaxií, které byly nepřetržitě sledovány naší galaxií po desítky miliard let.
Teoretické modely naší galaxie
Dokonce i starí astronomové se snažili dokázat, že viditelná kapela na obloze byla součástí obrovského hvězdného disku, který se kolem svého středu otáčí. Toto prohlášení bylo usnadněno provedenými matematickými výpočty. Nápad o naší galaxii bylo možné získat až tisíce let později, kdy přišly instrumentální metody průzkumu vesmíru na pomoc vědě. Průlom ve studiu přírody Mléčné dráhy byl dílem anglického Williama Herschela. V roce 1700 dokázal empiricky dokázat, že naše galaxie má tvar disku.
Již v naší době se výzkum uskutečnil jiným krokem. Vědci se spoléhali na srovnání pohybu hvězd, mezi nimiž byla odlišná vzdálenost. Pomocí paralaxové metody Jacob Kaptein dokázal hrubě stanovit průměr galaxie, která podle jeho výpočtů činí 60-70 tisíc světelných let. Místo toho bylo určeno místo Slunce. Ukázalo se, že se nachází poměrně daleko od zuřivého středu galaxie a od slušné vzdálenosti od okraje Mléčné dráhy.
Základní teorií existence galaxií je teorie americké astrofyziky Edwin Hubble. Měl nápad klasifikovat všechny gravitační útvary, rozdělit je do eliptických galaxií a spirálních formací. Poslední, spirální galaxie představují nejrozsáhlejší skupinu, která zahrnuje formace různých velikostí. Největší z nedávno objevených spirálních galaxií je NGC 6872, jehož průměr přesahuje 552 tisíc světelných let.
Očekávaná budoucnost a prognózy
Galaxie Mléčné dráhy vypadá jako kompaktní a uspořádaná gravitační formace. Na rozdíl od svých sousedů je naše mezigalaktický domov spíše klidný. Černé díry systematicky ovlivňují galaktický disk a snižují jeho velikost. Tento proces již trval desítky miliard let a není známo, jak dlouho bude pokračovat. Jediná hrozba, která visí nad naší galaxií, pochází od nejbližšího souseda. Galaxie Andromedy se rychle blíží. Vědci naznačují, že kolize dvou gravitačních systémů může nastat za 4,5 miliardy let.
Taková schůzka - sloučení bude znamenat konec světa, ve kterém jsme žili. Menší Mléčná dráha bude absorbována větší formací. Namísto dvou velkých spirálních útvarů ve vesmíru se objeví nová eliptická galaxie. Do té doby se naše galaxie bude moci vypořádat se svými satelity. Dvě trpasličí galaxie - Velké a malé Magellanické mraky - spotřebují Mléčnou dráhu za 4 miliardy let.
