Ние виждаме Млечния път като ивица, разделяща небесната полусфера на две почти равни части. Това е така, защото Слънцето е разположено в екваториалната равнина на Галактиката (наречена галактична равнина). Гледана отстрани Галактиката има форма на двойноизпъкнал диск с диаметър 30 kpc и с дебелина на разширението около центъра 4 kpc. Погледнат отгоре, дискът се състои от навити към центъра спирални ръкави. Изучаването на строежа на нашата Галактика е трудно, тъй като ние сме вътре в нея и не можем да я обхванем с поглед като другите галактики.
Огромните и сложни съвременни телескопи приближиха звездите до нас повече от всякога. Сега човечеството може да надникне дълбоко в Космоса и да види, че Вселената е много по-сложна и красива и от най-смелите ни представи в миналото. Може би в далечното бъдеще, когато нашите потомци се научат свободно да пътешестват сред звездите, те ще започнат да гледат на Млечния път (а не само на Земята) като на естествена среда за обитаване от човешкия род.
До 20-те години на нашия век Млечният път оставаше единствената известна на човечеството галактика. Другите огромни системи от стотици и стотици милиарди звезди дори през телескоп изглеждали просто като мъгляви петна по небето. Едва през 1924 г. американският астроном Едуин Хъбъл открил в голямата мъглявина от съзвездието Андромеда множество цефеиди и определил разстоянието до нея. Оказало се, че тя е огромна звездна система, подобна на нашата Галактика.
Диаметъра на нашата галактика е 100,000 св.години,дебелината и е 12,000 св.години (газ),1,00 св.години(звезди).В Млечния път има от 200 до 400 млрд. звезди,най-старата звезда е на около 13.2млрд години.Масата на галактиката е 5.8×1011 M☼.Разстоянието от Слънцето до галактическия център е 26,000 ± 1400 св. години,Слънцето прави еда обиколка около центъра на галактиката за 220 млн.години (обратно въртене).Централния бар е дълъг 25,000 св.години,той се завърта за 18 млн години.Спиралата се завърта за 50млн.години.Скоростта на галактиката спрямо вселената е 590 км/с.
Само 10% от материята на Млечния път е във формата на звезди, за останалите 90% се предполага, че са съставени от тъмна материя.
Българското име на Млечния път е Кумова слама, като легендата е свързана с кражбата на слама от кума, смятано от народа за голям грях и поради това отпечатано на небето.
Елиптични галактики
Елиптичните галактики са елипсоиди с различна степен на сплеснатост. Това са най-простите по структура галактики. Звездите в тях намаляват по брой от центъра към периферията. Това са стари галактики, защото в тях практически няма междузвездна материя за образуване на нови звезди. Сред елиптичните са както най-масивните, така и най-малките галактики във Вселената.
Спирални галактики
Спиралните галактики имат ядро и спирални ръкави. В тези галактики спиралните ръкави започват от ядрото. Но има и такива спирални галактики, в които ръкавите не започват от ядрото, а са свързани с пресичаща го ивица. Те се наричат пресечени спирални галактики. В ръкавите на спиралните галактики има голямо количество междузвездна материя и горещи млади звезди, а в ядрата им са съсредоточени по-старите поколения обекти.
Неправилни галактики
Неправилните галактики не показват някакви закономерности в строежа и формата си. Те съдържат големи количества междузвезден газ и прах, а голямата част от звездното им население е младо. Неправилни галактики са Големият и Малкият Магеланов облак, които са спътници на нашия млечен път. Отдалечени са от нас на около 170 000 ly и понеже се виждат добре с невъоръжено око, веднага били забелязани и описани от Фернандо Магелан по време на околосветското му плаване.
Особенни галактики
Една малка част от галактиките имат особена форма и странни характеристики. Наричат ги най-общо пекулярни галактики. Сред тях най-особено изглеждат взривяващите се галактики. Тези галактики излъчват огромно количество енергия във всички диапазони на спектъра. То не може да се обясни с обикновените термоядрени процеси, протичащи в недрата на звездите. Подобен вид имат и сблъскващите се галактики, които преминават една през друга. При преминаването практически всички звезди се разминават без особени последствия, но междузвездната среда активно взаимодейства, при което се поражда мощно радиоизлъчване и се стимулират процесите на образуване на нови звезди.
Мощно радиоизлъчване е регистрирано и от галактики, които не участват в сблъсъци. Наричат ги радиогалактики, понеже отделят толкова голямо количество енергия в радиодиапазона, колкото би дал едновременният взрив на 1 000 000 свръхнови звезди. Също толкава мощно излъчване се наблюдава и при така наречените сифъртови галактики - малка група от спирални галактики с необикновено ярки ядра. Ядрата им са много компактни, но светят около 100 пъти по-силно от цяла една галактика като Млечния път. Енергетичната активност на ядрата на тези галактики, както и на радиогалактиките, е много голяма, поради което ги наричаме още и активни галактики.
Купове от галактики
Подобно на звездите съществуват двойни и кратни галактики. Повечето галактики образуват системи, наречени купове от галактики. Те съдържат от няколко (при бедните купове) до няколко хиляди галактики (при най-богатите купове). Обединяват ги взаимните гравитационни сили - галактиките в куповете се движат около общ център на тежестта.
Нашата Галактика, галактиката М31 в Андромеда и още около 30 други по-малки галактики (главно елиптични и неправилни) образуват малка група, която се нарича Местна група. "Местна" означава, че всички те се намират в област с размери 3 млн. ly около нашата Галактика.
Известни са около 3000 богати купа от галактики. Най-отдалеченият от тях е на разстояние 4 млрд. ly от Млечния път. Най-богат (около 2500 галактики) е купът в съзвездието Дева, намиращ се на около 60 млн. ly от нас. Централна галактика в него е радиогалактиката М87 - най-масивният обект във Вселената. Съществуват и свръхкупове (купове от купове) от галактики.Най-близкият до нас свръхкуп е с център също в съзвездието Дева. Куповете от галактики се наблюдават във всички направления и в голям мащаб Вселената изглежда сравнително еднородна.
Изключително трудно е да се определи времето, в което се е формирал Млечният път, но възрастта на най-старата открита звезда в галактиката е около 13.2 млрд. години, приблизително колкото на вселената. Тази преценка се основава на изследвания, направени през 2004 г. от Лука Паскини, Пиеркарло Бонифацио, София Рандич, Даниел Гали и Рафаел Г.Гратън. Екипът е използвал UV-визуално разграфен спектрограф на огромен телескоп, за да измери за първи път берилиевото съдържание в две звезди в кълбовидния звезден куп NGC 6397. Това им е позволило да заключат, че изминалото време между появата на първото поколение звезди в галактиката и появата на звездите от първото поколение в звездния куп е около 200-300 млн. години. Като включили и приблизителната възраст на звездите в звездния куп (13.4 ± 0.8 млрд. години), те изчислили приблизителната възраст на най-старите звезди в Млечния път на 13.6 ± 0.8 млрд. години. Основавайки се на тази нова технология, излиза че дискът на Млечния път се е формирал в периода от 6.5 до 10.1 млрд. години.
Звездният диск на Млечният път е приблизително 100,000 св.години в диаметър и се смята, че е около 1,000 св.години на дебелина. Изчислено е, че съдържа поне 200 млрд. звезди, а е възможно до 400 млрд., като точният брой зависи от броя звезди с малка маса, които са несигурни. Доста по-плътен диск от газ се простира извън звездния диск. Скорошни наблюдения показват, че газовият диск на Млечният път има дебелина от около 12,000 св. години. Ареолът на галактиката се простира навън, но е ограничен от орбитите на двата сателита на Млечния път - Големият и Малкият Магеланови облаци.
Наблюдения от телескопа Спитцър през 2005 подкрепят доказателствата, че Млечният път е пресечена спирална галактика. Тя се състои от пръчковидна зона около ядрото, обгърната от газов диск, звезден прах и звезди. В региона на диска има няколко ръкавни структури които са под формата на логаритмична спирала навън. Разпределението на масата в Галактиката е много близко до класификацията на Хъбъл за спирална галактика със сравнително слабо извити ръкави (Sbc). През 1970 се предполага, че Млечният път е от типа SAB(rs)bc, където “rs” показва структура на разкъсан пръстен около района на ядрото. Едва през 80те астрономите предполагат, че Млечният път е пресечена спирала, а не обикновена, като наблюденията през 2005 потвърждават. Те показват и че пресечката (централната ивица) на галактиката е по-дълга от очакваното. Това разисква класификация от типа SBbc (слабо завита пресечена спирала). От 2006 г. се смята, че масата на Млечния път е около 5.8х1011 M☼. Обхваща от 200 до 400 млрд. звезди. По-голямата част от масата на галактиката се смята за черна материя, която е разположена сравнително равно и формира ареол от 600–3000 млрд. M☼.
Галактическият диск, който е издаден от галактическия център, има диаметър между 70,000 и 100,000 светлинни години. Разстоянието от Слънцето до центъра на галактиката е изчислено на 26,000 ± 1,400 светлинни години. Галактическият център приютява компактен обект от доста голяма маса (наречен Стрелец А), за който силно се подозира, че е супер масивна черна дупка. За повечето галактики се смята, че имат такава в центъра си. За пресечката на галактиката се смята, че е дълга около 27,000 светлинни години, като минава през центъра ѝ под ъгъл от 44 ± 10' спрямо линията от Слънцето към центъра на галактиката. Пресечката е съставена главно от червени звезди, за които се смята, че са доста стари. Тя е заобиколена от пръстен, наречен "5-kpc (килопарсеков) пръстен", който съдържа голяма част от молекулярния водород в галактиката, както и по-голямата част от звездообразуващата активност в Млечния път. Погледнат от Андромеда, би трябвало да е най-светлата част от галактиката ни.
Всеки ръкав описва логаритмична спирала с разгъване около 12 градуса. Счита се, че има пет главни ръкава, които почват от центъра на галактиката.Ръкавите са : 3-kpc и ръкав Персей,Ръкави Норма и Лебед (С новооткрито удължение),Ръкав Щит-Южен кръст,Ръкави Кил и Стрелец,Ръкав Орион (в който е Слънчевата с-ма).
Външно от основните ръкави е Външния пръстен или пръстен Моносеръс. Това е пръстен от звезди около Млечният път, който се състои от газ и изхвърлени от галактиките си преди милиарди години. Типично за повечето галактики, разпределението на масата в Млечният път е такова, че орбиталната скорост на повечето звезди не зависи силно от разстоянието им до центъра. Като се изключат галактическата издутина и външния пръстен, типичната звездна скорост е м/у 210 и 240 км/с. Оттук орбиталният период на една звезда е директно пропорционален само на дължината на изминатия път. Това се различава от Слънчевата с-ма, където се очаква различните орбити да имат значително различни скорости. Тази разлика е едно от главните доказателства за съществуването на черна материя. Друг интересен аспект е проблемът с навиването на спиралните ръкави. Ако се сметне, че вътрешните части на ръкавите се въртят по-бързо от външните, то галактиката ще се завие дотам, че спиралната структура ще се изглади. Но това не се наблюдава при спиралните галактики; вместо това, астрономите предполагат, че ръкавите се формират като резултат от плътна вълна от материя, излъчена от галактическия център. Резултатът е виден в няколко ръкава с много звезди и газ. Този процес се съгласува със засиленото образуване на звезди в съседните ръкави; компресиращите вълни намалят плътността на молекулярен водород и като резултат се формират протозвезди.
Слънцето (а оттам и Земята и Слънчевата система) се намират близо до вътрешния кръг на Ръкава Орион на Галактиката, в Гулдовия пояс, на хипотетичното разстояние от 7.62±0.32 kpc от Галактическия център. Разстоянието между локалния и следващия ръкав навън, Персей, е около 6,500 св.години. Слънцето, а с него и Слънчевата система, се намира в т.нар. от учените галактически обитаема зона.
Галактическият диск е заобиколен от сферичен ореол от стари звезди и кълбовидни купове, 90% от които лежат до 100,000 св.години, което предполага звезден диаметър на ореола от 200,000 св.години. Малко галактически купове са открити по-далеч, като PAL4 и AM1 на повече от 200,000 св.години от центъра. Докато в диска газ и прах замъгляват гледката до определена дължина на вълната, в сферичния компонент те липсват. В ареола няма активно звездообразуване. С откритието, че диска на Андромеда (M31) се простира доста по-далеч от очакваното, вероятността диска на нашата галактика да е по-голям расте. Новооткритото удължение на ръкава Лебед подкрепя тази теза. С откритието на елиптичната галактика-джудже в Стрелец дойде и откритието на тясна ивица галактически остатъци, които в полярната орбита на Стрелец и взаимодействието му с Млечния път, раздалечават галактиката. Подобно, след като бе открита галактика-джудже в Голямо куче, бе открито също и че пръстен галактически останки, поради взаимодействието си с Млечният път,обгражда галактическия диск. На 9 януари 2006, учени от Принстън обявяват откритието на голяма разсеяна структура в Млечният път (на площ 5,000 пъти колкото пълнолуние), която не попада в досегашните модели. Струпването звезди е почти перпендикулярно на равнината на галактическите ръкави. Предполага се, че галактика-джудже се слива с Млечният път. Тази галактика е временно наречена звезден поток Дева и се намира в посока Дева на 30,000 св.години.
В общи линии, абсолютната скорост на който и да е обект в космоса не е правилно понятие според Теорията на относителността на Айнщайн. Тя гласи, че няма подходяща инерционна обектна ориентировъчна система в космоса, чрез която да се определи движението на Галактиката (Всяко движение трябва да се отнася спрямо друг обект). Много астрономи считат, че Млечният Път се движи с приблизително 600 км/с спрямо наблюдаваните в близост галактики. До сега установената скорост от учените варира от 130 км/с до 1000 км/с Ако Галактиката се движи със скорост 600 км/с, това означава, че Земята изминава 51.84 млн.км. на ден, или повече от 18.9 млрд.км. годишно. Това разстояние е приблизително равно на 4.5 пъти най-малката дистанция между Земята и Плутон. Счита се, че галактиката се движи към съзвездието Хидра, и има вероятност да стане част от системата галактики Дева. Реликтовото излъчване на микровълни обяснява движението на Галактиката по друг начин. Млечният път се движи с 552 км/сек спрямо фотоните от Реликтовото лъчение. Това може да бъде определено и наблюдавано от сателит като "COBE" и "WMAP". В равновесно положение, фотоните стават "сини" (компресират се) по посока на движението и "червени" (увеличават размера си) в обратната посока.
Млечният път и галактиката Андромеда са двоична система от гигантски спираловидни галактики. Заедно с техните съпътстващи галактики те формират Локалната група, група от около 50 близко обвързани галактики. Локалната група е част от суперкупа Дева. Около Млечния път орбитират две по-малки галактики и известен брой галактики-джуджета от Локалната група. Най-голямата от тези галактики е Големият Магеланов облак с диаметър 20,000 св.години. Неин близък спътник е Малкият Магеланов облак. Магелановият поток е необичаен стълб от неутрални водородни газове свързващи тези две малки галактики. Смята се, че стълбът е извлечен от Магелановите облаци при вълнови взаимоотношения между тях и Галактиката. Някои от галактиките-джуджета орбитиращи около Млечния път са джуджетата Голямо куче (най-близка), елиптична галактика Стрелец, Малка мечка, Скулптор, Секстант, Пещ и Лъв I. Най-малките галактики-джуджета в Млечния път са само 500 св.години в диаметър. Това са джуджетата Кил, Дракон и Лъв II. Възможно е да има все още неотбелязани галактики-джуджета, които да са динамично свързани с Млечният път. Наблюдения в зоната на отбягване често откриват нови далечни и близки галактики. Някои галактики, съдържащи се предимно от газове и прах може също да са убягвали досега. През януари 2006 изследователи докладват, че необяснимото до този момент извиване в диска на Млечният път вече е картографирано и се счита че е пулсиране или вибрация, породена от Големия и Малкия Магеланови облаци, тъй като те кръжат около Галактиката, пораждайки вибрации на определени честоти, когато преминават през краищата ѝ. Преди тези две галактики, около 2% от масата на Млечния път, са били считани за прекалено малки, за да влияят на Галактиката. Въпреки това, взимайки предвид черната материя, движението на тези две галактики създава последици, които влияят на по-голямата част от Млечния път. Взимайки черната материя под внимание, резултатите са приблизително двадесетократно увеличение на масата на Галактиката. Това изчисление е спрямо компютърен модел, направен от Мартин Вайнберг от Масачузецкия университет. В този модел тъмната материя се разпростира навън от диска на Галактиката с познатия пласт газ. Като резултат моделът предвижда, че гравитационният ефект на Магелановите облаци е увеличен, когато те преминават през Галактиката. Сегашните измервания предполагат, че Андромеда приближава със 100 до 140 км/с. Млечният път може да се сблъска с нея след 3 до 4 млрд. години, в зависимост от важността на непознатите ни странични компоненти на относителното движение на галактиките една спрямо друга. Счита се, че ако се сблъскат, Слънцето и други звезди от Млечният път най-вероятно няма да се ударят в тези от Андромеда, но двете галактики ще се слеят в една елиптична галактика за период от около милиард години.
Снимки на Млечния път
Планетите в Слънчевата система
0 коментара:
Публикуване на коментар