Біздің галактиканың құрамы, құрылымы және өлшемі

2024 Автор: Miguel Ramacey | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 06:23

Құс жолы – жолақты спиральды галактика. Біздің галактиканың диаметрі 100 000-нан 180 000 жарық жылына дейін. Ғалымдар оның құрамында 100-400 миллиард жұлдыз бар деп есептейді. Құс жолында кем дегенде 100 миллиард планета бар болуы мүмкін. Күн жүйесі дискінің ішінде, Галактикалық орталықтан 26 490 жарық жылы қашықтықта, Орион қолының ішкі жиегінде, газ бен шаңның спиральдық концентрацияларының бірі болып табылады. Ең ішкі 10 000 жарық жылындағы жұлдыздар дөңес және бір немесе бірнеше таяқша құрайды. Галактикалық орталық - Стрелец А деп аталатын қарқынды радиокөз, ол 4,100 миллион күн массасы бар аса массивті қара құрдым болуы мүмкін.

Жылдамдық және сәуле шығару

Галактикалық орталықтың орбитасынан көптеген қашықтықтағы жұлдыздар мен газдар секундына шамамен 220 километр жылдамдықпен қозғалады. Тұрақты айналу жылдамдығы Кеплер динамикасының заңдарына қайшы келеді жәнеҚұс жолының массасы электромагниттік сәулелерді шығармайды және сіңірмейді. Бұл масса «қараңғы материя» деп аталды. Күннің орнында айналу кезеңі шамамен 240 миллион жыл. Құс жолы галактикадан тыс санақ жүйелеріне қатысты секундына шамамен 600 км жылдамдықпен қозғалады. Құс жолындағы ең көне жұлдыздар ғаламның өзіндей дерлік және Үлкен жарылыс қараңғы дәуірінен кейін көп ұзамай пайда болған болуы мүмкін.

Сыртқы түрі

Құс жолының орталығы Жерден түнгі аспанмен доғаланған ені шамамен 30° ақ жарықтың бұлыңғыр жолағы ретінде көрінеді. Түнгі аспандағы жай көзге көрінетін барлық жеке жұлдыздар Құс жолының бөлігі болып табылады. Жарық галактикалық жазықтықтың бағытында орналасқан шешілмеген жұлдыздардың және басқа заттардың жинақталуынан келеді. Жолақтағы қараңғы аймақтар, мысалы, Үлкен Жарық және Коалсақ, жұлдыз аралық шаң алыс жұлдыздардан түсетін жарықты бөгейтін аумақтар болып табылады. Құс жолы жасыратын аспан аймағы аулақ болу аймағы деп аталады.

Жарықтық

Құс жолы бетінің жарықтығы салыстырмалы түрде төмен. Оның көрінуін жарық немесе ай сәулесі сияқты фон арқылы айтарлықтай азайтуға болады. Құс жолы көрінуі үшін аспан әдеттегіден қараңғы болуы керек. Магнитуда шегі шамамен +5,1 немесе одан жоғары болса, көрінуі керек және +6,1 кезінде егжей-тегжейлі көрсетілуі керек. Бұл Құс жолын жарықтандырылған қалалық немесе қала маңындағы аудандардан көруді қиындатады, бірақ ауылдық жерлерден өте көрінеді. Ай көкжиектен төмен. "Түнгі аспанның жасанды жарықтығының жаңа әлемдік атласы" ауаның ластануына байланысты әлем халқының үштен бірінен астамы үйлерінен Құс жолын көре алмайтынын көрсетеді.

Құс жолы галактикасының өлшемі

Құс жолы - жұлдыздық дискінің диаметрі шамамен 100 000 лита (30 кпк) және орташа қалыңдығы шамамен 1000 лита (0,3 кпк) болатын жергілікті топтағы екінші үлкен галактика. Құс жолының айналасына оралған сақина тәрізді жұлдыздар тізбегі галактиканың өзіне тиесілі болуы мүмкін, олар галактикалық жазықтықтың үстінде және астында тербеледі. Олай болса, бұл 150 000-180 000 жарық жылы (46-55 кпк) диаметрді көрсетеді.

Масса

Құс жолының массасын бағалау қолданылатын әдіс пен деректерге байланысты өзгереді. Бағалау диапазонының төменгі жағында Құс жолының массасы 5,8 × 1011 күн массасын (M☉) құрайды, бұл Андромеда галактикасының массасынан біршама аз. 2009 жылы өте ұзын базалық массив арқылы жүргізілген өлшеулер Құс жолының сыртқы шетіндегі жұлдыздар үшін 254 км/с (570 000 миль) жылдамдықты көрсетті. Орбитаның жылдамдығы орбитаның радиусындағы жалпы массаға тәуелді болғандықтан, бұл Құс жолы массасы үлкенірек, оның центрінен 160 000 литр (49 кпк) шегінде 7×1011 M☉ шамасында Андромеда галактикасының массасына тең екенін көрсетеді. 2010 жылы ореол жұлдыздардың радиалды жылдамдығын өлшеу 80 килопарсектегі масса 7×1011 М☉ екенін көрсетті. 2014 жылы жарияланған зерттеуге сәйкес, бүкіл Құс жолының массасы8,5×1011 M☉ деп есептеледі, бұл Андромеда галактикасының жартысына жуығы.

Қара зат

Құс жолының көп бөлігі қара материя, оның қарапайым материямен гравитациялық әсерлесетін белгісіз және көрінбейтін түрі. Қараңғы материяның ореол галактика орталығынан жүз километрден (kpc) асатын қашықтықта салыстырмалы түрде біркелкі таралады. Құс жолының математикалық модельдері қараңғы материяның массасы 1-1,5×1012 М☉ деп болжайды. Соңғы зерттеулер 4,5×1012 M☉ массалық диапазонды және 8×1011 M☉ өлшемін көрсетеді.

Жұлдызаралық газ

Құс жолындағы барлық жұлдыздардың жалпы массасы 4,6×1010 М☉ пен 6,43×1010 М☉ арасында деп есептеледі. Жұлдыздардан басқа, құрамында 90% сутегі және 10% гелий бар жұлдыз аралық газ бар, сутегінің үштен екісі атом түрінде, ал қалған үштен бірі молекулалық сутегі түрінде болады. Бұл газдың массасы галактикадағы жұлдыздардың жалпы массасының 10% немесе 15% тең. Жұлдызаралық шаң жалпы массаның тағы 1%-ын құрайды.

Галактикамыздың құрылымы мен өлшемі

Құс жолында 200-ден 400 миллиардқа дейінгі жұлдыздар мен кемінде 100 миллиард планета бар. Нақты сан, әсіресе Күннен 300 литадан асатын қашықтықта анықтау қиын болатын өте төмен массалық жұлдыздардың санына байланысты. Салыстыру үшін көрші Андромеда галактикасы шамамен үш триллион жұлдызды қамтиды, сондықтан біздің галактиканың өлшемінен асып түседі. құс жолыСондай-ақ он миллиард ақ ергежейлі, миллиардыншы нейтрондық жұлдыздар және жүз миллион қара тесік болуы мүмкін. Жұлдыздар арасындағы кеңістікті толтыру - бұл жұлдыз аралық орта деп аталатын газ бен шаң дискісі. Бұл дискіні кем дегенде радиусы бойынша жұлдыздармен салыстыруға болады, ал газ қабатының қалыңдығы салқын газ үшін жүздеген жарық жылынан жылырақ газ үшін мыңдаған жарық жылына дейін ауытқиды.

Құс жолы газ, шаң және жұлдыздар дискісімен қоршалған таяқша тәрізді ядро аймағынан тұрады. Құс жолындағы массаның таралуы Хабблдың Sbc түріне қатты ұқсайды, ол салыстырмалы түрде еркін таралатын қолдары бар спиральды галактикаларды білдіреді. Астрономдар алғаш рет 1960 жылдары Құс жолы кәдімгі спиральды галактика емес, тұйық спиральды галактика деп күдіктене бастады. Олардың күдіктерін 2005 жылы Спитцер ғарыштық телескоптың бақылаулары растады, онда Құс жолының орталық тосқауылы бұрын ойлағаннан да үлкен болды.

Біздің галактиканың көлемі туралы түсініктер әртүрлі болуы мүмкін. Құс жолындағы жұлдыздар дискісінің өткір жиегі жоқ, одан әрі жұлдыздар жоқ. Керісінше, жұлдыздардың концентрациясы Құс жолының орталығынан қашықтығымен азаяды. Түсініксіз себептерге байланысты орталықтан шамамен 40 000 лита радиусынан жоғары бір куб парсектегі жұлдыздар саны әлдеқайда жылдамырақ түседі. Айналадағы галактикалық диск - жұлдыздар мен глобулярлық шоғырлардан тұратын сфералық галактикалық ореол, одан әрі сыртқа қарай созылады, бірақ өлшемі орбиталармен шектеледі. Құс жолының екі серігі – Үлкен және Кіші Магеллан бұлттары, олардың ең жақыны Галактикалық орталықтан шамамен 180 000 литалар қашықтықта орналасқан. Осы қашықтықта немесе одан тыс жерде көптеген гало объектілерінің орбиталарын Магеллан бұлттары бұзады. Сондықтан мұндай нысандар Құс жолы маңынан лақтырылуы мүмкін.

Жұлдыздар жүйелері және тәуелсіз планеталар

Құс жолының көлемі туралы сұрақ - жалпы галактикалардың қаншалықты үлкен екендігі туралы сұрақ. Гравитациялық микролинзалау да, планеталық транзиттік бақылаулар да, кем дегенде, Құс жолындағы жұлдыздар санына қарағанда, жұлдызбен байланысқан планеталар бар екенін көрсетеді. Ал микролинзалық өлшемдер жұлдыздардың өздеріне қарағанда жұлдыздарға байланысы жоқ тәуелсіз планеталар көп екенін көрсетеді. Мейлин жолы бойынша бір жұлдызда кем дегенде бір планета бар, нәтижесінде шамамен 100-400 миллиард болады.

Біздің галактиканың құрылымы мен өлшемін түсіну үшін ғалымдар ескірген деректерді үнемі жаңартып, қайта қарап отыратын осындай талдауларды жиі жүргізеді. Мысалы, 2013 жылдың қаңтарында Кеплер деректерінің тағы бір талдауы Құс жолында кемінде 17 миллиард Жер өлшеміндегі экзопланета бар екенін көрсетті. 2013 жылдың 4 қарашасында астрономдар Кеплер ғарыштық миссиясының деректеріне сүйене отырып, Құс жолы аймағында Күнге жарамды жұлдыздар мен қызыл ергежейлілердің шегінде 40-қа дейін екенін хабарлады.миллиард Жер планетасы, осы болжамды планеталардың 11 миллиарды күнге ұқсас жұлдыздарды айналып өтуі мүмкін. 2016 жылғы зерттеуге сәйкес, мұндай ең жақын планета 4,2 жарық жылы қашықтықта болуы мүмкін. Мұндай Жер өлшеміндегі планеталар газ алыптарынан да көп болуы мүмкін. Экзопланеталардан басқа «экзокометтер», Күн жүйесінен тыс кометалар да анықталды және олар Құс жолында жиі болуы мүмкін. Жұлдыздар мен галактикалардың өлшемдері әртүрлі болуы мүмкін.