Planēta Zeme, Saules sistēma, miljardi citu zvaigznes un debess ķermeņi - tas viss ir mūsu Piena ceļa galaktika - milzīgs starpgalaktiskais veidojums, kur viss pakļaujas gravitācijas likumiem. Dati par galaktikas patiesajiem izmēriem ir tikai aptuveni. Un interesantākais ir tas, ka ir simtiem, varbūt pat tūkstošiem šādu veidojumu, kas ir lielāki vai mazāki.
Piena ceļa galaktika un to ieskauj
Visi debess ķermeņi, tostarp Piena ceļa planētas, pavadoņi, asteroīdi, komētas un zvaigznes, pastāvīgi kustas. Visi šie priekšmeti ir dzimuši lielā sprādziena kosmiskā virpuļdaļā. Dažiem ir senāks vecums, citi - acīmredzami jaunāki.
Feel vizuāli galaktikas robežas nav iespējams. Tikai pirms 100 gadiem zinātnes pasaule pat neuzskatīja, ka mūsu Piena ceļa galaktika nav vienīgā Visumā. Tikai pateicoties amerikāņu Edvina Habla centieniem, kļuva skaidrs, ka Visums ir burtiski saspiests ar gravitācijas veidojumiem. Starp tām ir ļoti mazas galaktikas, ir vidēji lieli, tāpat kā mūsējie, un ir reāli milži. Spilgts piemērs ir Andromeda galaktika, kas ir vistuvāk Piena ceļam, kas ir 2–2,5 reizes lielāks. Kas attiecas uz punduru galaktikām, viņu liktenis ir neaizmirstams. Viņu uzdevums bija būt lielākiem veidojumiem, kas vēlāk tos norīt.
Mūsu intergalaktiskā metropole Andromedas un Trīsstūra galaktiku uzņēmumā veido vietējo grupu, kas attiecīgi jau ir daļa no lielākas veidošanās - vietējās jaunavas supercluster.
Galvenās funkcijas un parametri
Piena ceļš ir tipiska SBbc klases spirālveida galaktika ar džemperi. Piena ceļa diametrs ir 100 tūkstoši gaismas gadu. Šajās robežās ir no 200 līdz 400 miljardiem dažādu veidu zvaigznes, no kurām katra atrodas noteiktā attīstības stadijā. Galaktiskā diska biezums mainās vairāk nekā 1000 gaismas gadu.
Piena ceļa galaktikas masa ietver ne tikai zvaigznes masu. Lielākā daļa galaktikas diska ir tumšās vielas un starpzvaigžņu gāzes masa. Tas viss kopā veido milzīgu svaru 4,8 · 10¹¹ M☉. Citiem vārdiem sakot, Piena ceļš ir 150 miljardi reižu smagāks nekā mūsu Saule.
Gravitācijas veidošanās rotē ap centru, bet atsevišķas galaktikas daļas rotē dažādos ātrumos. Ja centrā galaktikas diska rotācijas ātrums ir diezgan mērens, tad perifērijā šis parametrs sasniedz 200-250 km / s. Vienā no šīm vietām, tuvāk galaktiskā diska centram, atrodas Saule. Attālums no galaktikas centra ir 25-28 tūkstoši gaismas gadu. Pilnīga rotācija ap Saules un Saules sistēmas gravitācijas veidošanās centrālo asi veido 225-250 miljonus gadu. Līdz ar to Saules sistēma visā tās pastāvēšanas vēsturē ap 30 reizēm apritēja centrā.
Galaktikas vieta Visumā
Jāatzīmē viens ievērojams elements. Saules un attiecīgi planētas Zeme ir ļoti ērta. Galaktiskajā diskā pastāvīgi notiek saspiešanas process. Šo mehānismu izraisa nesakritība starp spirālveida zaru rotācijas ātrumu un to zvaigznīšu kustību, kas pārvietojas galaktikas diskā saskaņā ar to likumiem. Sablīvēšanas laikā notiek vibrējoši procesi, kam seko intensīvs ultravioletais starojums. Saule un zeme ir ērti izvietoti korotācijas lokā, kur nav tik spēcīgas aktivitātes: starp divām spirālveida zariem uz Piena ceļa piedurknēm - Strēlnieks un Perseus. Tas izskaidro mieru, kurā esam bijuši tik ilgi. Vairāk nekā 4,5 miljardi gadu kosmiskās kataklizmas mūs neietekmēja.
Piena ceļa galaktikas struktūra
Galaktiskais disks sastāvā nav viendabīgs. Tāpat kā citas spirāles gravitācijas sistēmas, Piena ceļam ir trīs atšķirīgas jomas:
- kodols, ko veido blīvs zvaigžņu klasteris, kas apzīmē miljardu dažādu vecumu zvaigznes;
- pati galaktika, kas veidota no zvaigznēm, zvaigžņu gāzēm un putekļiem;
- korona, sfērisks halo - apgabals, kurā atrodas globulārās kopas, punduru galaktikas, atsevišķas zvaigznes, kosmiskie putekļi un gāze.
Netālu no galaktikas diska ir jaunās zvaigznes, kas savāktas klasteros. Zvaigžņu klasteru blīvums diska centrā ir augstāks. Blakus centram blīvums ir 10 000 zvaigznes par kubikmetru. Reģionā, kur atrodas Saules sistēma, zvaigžņu blīvums jau ir 1-2 zvaigznes 16 kubikmetros. Parasti šo debesu ķermeņu vecums nepārsniedz vairākus miljardus gadu.
Starpzvaigžņu gāze arī koncentrējas ap diska plakni, pakļaujot centrbēdzes spēkiem. Neskatoties uz spirālveida zaru pastāvīgo rotācijas ātrumu, starpzvaigžņu gāze ir nevienmērīgi sadalīta, veidojot lielas un mazas mākoņu zonas, miglājus. Tomēr galvenais galaktikas celtniecības materiāls ir tumša viela. Tās masa dominē pār visu debesu ķermeņu masu, kas veido Piena ceļa galaktiku.
Ja galaktikas struktūra diagrammā ir skaidra un caurspīdīga, tad patiesībā gandrīz nav iespējams apsvērt galaktiskā diska centrālos reģionus. Gāzes un putekļu mākoņi un zvaigžņu gāzes kopas no mūsu skatījuma slēpjas no Piena ceļa centra, kurā dzīvo reāls kosmosa monstrs - supermassīvs melns caurums. Šīs supergiantas masa ir aptuveni 4,3 miljoni M. Blakus supergiantam ir mazāks melns caurums. Papildina šo drūmo uzņēmumu simtiem rūķu melno caurumu. Piena ceļa melnie caurumi ir ne tikai zvaigžņu materiāla devēji, bet arī pilda maternitātes slimnīcas funkciju, izmetot milzīgus protonu, neitronu un elektronu recekļus kosmosā. Tieši no tiem veidojas atomu ūdeņradis - zvaigžņu cilts galvenā degviela.
Džemperis ir bārs, kas atrodas galaktikas kodola reģionā. Tās garums ir 27 tūkstoši gaismas gadu. Šeit valda vecās zvaigznes, sarkanie giganti, kuru melnais materiāls barojas ar zvaigžņu materiāliem. Galvenā daļa no molekulārā ūdeņraža, kas ir zvaigznes veidošanās procesa galvenais materiāls, ir koncentrēta šajā jomā.
Ģeometriski galaktikas struktūra izskatās diezgan vienkārša. Katrs spirālveida rokturis un četri no tiem ir Piena ceļā, un tie nāk no gāzes gredzena. Uzmavas atšķiras 20 ° leņķī. Galaktiskā diska ārējās robežās galvenais elements ir atomu ūdeņradis, kas pavairojas no galaktikas centra uz perifēriju. Ūdeņraža slāņa biezums Piena ceļa nomalē ir daudz plašāks nekā centrā, bet tā blīvums ir ļoti zems. Ūdeņraža slāņa izplūdi veicina punduru galaktiku ietekme, kas pastāvīgi neatdalāmi no mūsu galaktikas desmitiem miljardu gadu.
Mūsu galaktikas teorētiskie modeļi
Pat senie astronomi centās pierādīt, ka redzamā josla debesīs bija daļa no milzīga zvaigžņu diska, kas rotē ap centru. Šo apgalvojumu veicināja matemātiskie aprēķini. Tikai tūkstošiem gadu vēlāk bija iespējams iegūt priekšstatu par mūsu galaktiku, kad kosmosa izpētes instrumentālās metodes palīdzēja zinātnei. Pētījums par Piena ceļa dabu bija atklāts angļu val. William Herschel. 1700. gadā viņš spēja empīriski pierādīt, ka mūsu galaktikai ir diska forma.
Jau mūsdienās pētījumi ir bijuši citādi. Zinātnieki paļāvās uz zvaigžņu kustības salīdzināšanu, starp kuriem bija atšķirīgs attālums. Izmantojot paralaksu metodi, Jēkabs Kapteins varēja aptuveni noteikt galaktikas diametru, kas pēc viņa aprēķiniem ir 60–70 tūkstoši gaismas gadu. Attiecīgi tika noteikta Saules vieta. Izrādījās, ka tā atrodas samērā tālu no galaktikas nikns centra un pienācīgā attālumā no Piena ceļa perifērijas.
Galaktiku pastāvēšanas pamatteorija ir amerikāņu astrofizikas teorija Edvins Habls. Viņam bija ideja klasificēt visus gravitācijas veidojumus, sadalot tos eliptiskajās galaktikās un spirālveida veidojumos. Pēdējā spirālveida galaktika ir visplašākā grupa, kas ietver dažādu izmēru veidojumus. Lielākā no nesen atklātajām spirālveida galaktikām ir NGC 6872, kuras diametrs pārsniedz 552 tūkstošus gaismas gadu.
Paredzamā nākotne un prognozes
Piena ceļa galaktika izskatās kā kompakts un sakārtots gravitācijas veidojums. Atšķirībā no kaimiņiem mūsu intergalaktiskajā mājā ir diezgan mierīga. Melnais caurums sistemātiski ietekmē galaktisko disku, samazinot to izmēru. Šis process jau ilga desmitiem miljardu gadu, un nav zināms, cik ilgi tas turpināsies. Vienīgais drauds, kas karājas pār mūsu galaktiku, nāk no tās tuvākā kaimiņa. Andromeda galaktika mūs strauji tuvojas. Zinātnieki norāda, ka divu gravitācijas sistēmu sadursme var notikt 4,5 miljardu gadu laikā.
Šāda sapulces un apvienošanās iezīmēs tās pasaules beigas, kurā mēs dzīvojām. Mazāku Piena ceļu absorbēs lielāks veidojums. Divas lielas spirāles veidošanās vietā Visumā parādīsies jauna elipsveida galaktika. Līdz tam laikam mūsu galaktika spēs tikt galā ar saviem satelītiem. Divas rūķu galaktikas - Lielie un mazi Magelāņu mākoņi - Piena ceļu patērēs 4 miljardu gadu laikā.
