Planeta Zemlja, Sunčev sustav, milijarde drugih zvijezda i nebeskih tijela - sve je to naša galaksija Mliječni put - ogromna međugalaktička formacija, gdje se sve pokorava zakonima gravitacije. Podaci o tome koje su prave dimenzije galaksije samo su približni. A najzanimljivije je da postoje stotine, možda čak i tisuće takvih formacija, veće ili manje.
Galaksija Mliječnog puta i što je okružuje
Sva nebeska tijela, uključujući planete Mliječnog puta, mjesece, asteroide, komete i zvijezde, stalno su u pokretu. Rođeni u kozmičkom vrtlogu Velikog praska, svi ti objekti su na putu njihovog razvoja. Neki imaju starije doba, drugi - očito mlađi.
Osjetiti vizualno galaktičke granice nemoguće. Prije samo 100 godina, znanstveni svijet nije ni slutio da naša galaksija Mliječni put nije jedina u svemiru. Samo zahvaljujući naporima Amerikanaca Edwina Hubblea postalo je jasno da je svemir doslovno prepun gravitacijskih formacija. Među njima su vrlo male galaksije, postoje one srednje veličine kao što je naša, a postoje i pravi divovi. Živi primjer je galaksija Andromeda najbliža Mliječnoj stazi, koja je 2-2,5 puta veća. Što se tiče patuljastih galaksija, njihova sudbina je nezavidna. Oni su imali ulogu da budu pratioci većih formacija, koje bi ih kasnije progutale.
Naša međugalaktička metropola u društvu galaksija Andromeda i trokut formira Lokalnu skupinu, koja je već dio većih formacija - Lokalne divovske superklasure.
Ključne značajke i parametri
Mliječni put je tipična spiralna galaksija SBbc klase sa skakačem. Promjer Mliječne staze je 100 tisuća svjetlosnih godina. Unutar tih granica nalazi se od 200 do 400 milijardi zvijezda različitih vrsta, od kojih je svaka u određenom stupnju svog razvoja. Debljina galaktičkog diska varira preko 1000 svjetlosnih godina.
Masa galaksije Mliječni put ne uključuje samo masu zvijezda. Najveći dio galaktičkog diska je masa tamne tvari i međuzvjezdanog plina. Sve to zajedno čini ogromnu težinu od 4,8-10 ± 1 M☉. Drugim riječima, Mliječni put je 150 milijardi puta teži od našeg Sunca.
Gravitacijska formacija rotira oko središta, dok se pojedini dijelovi galaksije rotiraju različitim brzinama. Ako je u središtu brzina rotacije galaktičkog diska prilično umjerena, onda na periferiji ovaj parametar dostiže 200-250 km / s. Na jednom od tih mjesta, bliže središtu galaktičkog diska, nalazi se Sunce. Udaljenost od nje do središta galaksije je 25-28 tisuća svjetlosnih godina. Potpuna rotacija oko središnje osi gravitacijskog oblikovanja Sunca i Sunčevog sustava čini 225-250 milijuna godina. Prema tome, u cijeloj povijesti svog postojanja, Sunčev sustav je kružio oko središta samo 30 puta.
Mjesto galaksije u svemiru
Treba napomenuti jednu izvanrednu značajku. Položaj Sunca i, u skladu s tim, planet Zemlja je vrlo pogodan. U galaktičkom disku neprestano se odvija proces zbijanja. Taj je mehanizam uzrokovan neskladom između brzine rotacije spiralnih grana i kretanja zvijezda koje se kreću unutar galaktičkog diska prema njihovim zakonima. Tijekom kompaktiranja javljaju se živahni procesi uz intenzivno ultraljubičasto zračenje. Sunce i zemlja su udobno smješteni u krugovima kruženja gdje nema tako snažne aktivnosti: između dvije spiralne grane na granici rukava Mliječnog puta - Strijelca i Perseja. To objašnjava mir u kojem smo bili toliko dugo. Više od 4,5 milijardi godina kozmičke kataklizme nisu utjecale na nas.
Struktura galaksije Mliječni put
Galaktički disk nije homogen u sastavu. Kao i drugi spiralni gravitacijski sustavi, Mliječna staza ima tri različita područja:
- jezgru koju tvori gusta zvjezdana skupina koja broji milijardu zvijezda različitih dobi;
- sam galaktički disk, formiran od nakupina zvijezda, zvjezdanog plina i prašine;
- korona, sferni halo - područje u kojem se nalaze globularne nakupine, patuljaste galaksije, odvojene skupine zvijezda, kozmička prašina i plin.
U blizini galaktičkog diska nalaze se mlade zvijezde skupljene u grozdove. Gustoća zvjezdanih nakupina u središtu diska je veća. U blizini središta, gustoća je 10.000 zvijezda po kubičnom parseku. U području gdje se nalazi Sunčev sustav, gustoća zvijezda je već 1-2 zvijezde u 16 kubnih parsec. U pravilu, starost tih nebeskih tijela nije veća od nekoliko milijardi godina.
Međuzvjezdani plin također se koncentrira oko ravnine diska, poštujući centrifugalne sile. Unatoč konstantnoj brzini rotacije spiralnih grana, međuzvjezdani plin je neravnomjerno raspoređen, tvoreći velike i male zone oblaka, magline. Međutim, glavni galaktički građevinski materijal je tamna tvar. Njegova masa prevladava nad ukupnom masom svih nebeskih tijela koja čine galaksiju Mliječni put.
Ako je struktura galaksije jasna i transparentna u dijagramu, tada je u stvarnosti gotovo nemoguće uzeti u obzir središnje dijelove galaktičkog diska. Oblaci plina i prašine i nakupine zvjezdanog plina od našeg pogleda skrivaju svjetlo iz središta Mliječnog puta, u kojem živi pravo svemirsko čudovište - supermasivna crna rupa. Masa ovog supergiganta iznosi oko 4,3 milijuna M. Pored supergiganta nalazi se manja crna crna rupa. Nadopunjuje ovu mračnu tvrtku stotinama crnih rupa. Crne rupe Mliječne staze nisu samo oni koji jedu zvijezdu, već također obavljaju funkciju rodilišta, bacajući ogromne ugruške protona, neutrona i elektrona u svemir. Iz njih se formira atomski vodik - glavno gorivo plemena zvijezda.
Skakač je šipka koja se nalazi u području galaktičke jezgre. Njegova duljina je 27 tisuća svjetlosnih godina. Ovdje vladaju stare zvijezde, crveni divovi, čija se crna materija hrani zvjezdanom tvari. Glavni dio molekularnog vodika, koji je glavni građevni materijal procesa stvaranja zvijezda, koncentriran je u ovom području.
Geometrijski, struktura galaksije izgleda prilično jednostavno. Svaka spiralna ruka, a tu su i četiri na Mliječnom putu, potječe iz plinskog prstena. Rukavi se divergiraju pod kutom od 20⁰. Na vanjskim granicama galaktičkog diska, glavni element je atomski vodik, koji se širi od središta galaksije do periferije. Debljina vodikovog sloja na periferiji Mliječnog puta mnogo je šira nego u središtu, dok je gustoća vrlo niska. Ispuštanje vodikovog sloja potiče utjecaj patuljastih galaksija, koje su neprekidno neodvojive od naše galaksije za desetke milijardi godina.
Teorijski modeli naše galaksije
Čak su i drevni astronomi pokušali dokazati da je vidljivi pojas na nebu dio ogromnog zvjezdanog diska koji se okreće oko središta. Ovu tvrdnju olakšali su provedeni matematički izračuni. Bilo je moguće dobiti ideju o našoj galaksiji samo tisućama godina kasnije, kada su instrumentalne metode istraživanja svemira došle pomoći znanosti. Proboj u proučavanju prirode Mliječnog puta bio je rad Engleza Williama Herschela. Godine 1700. mogao je empirijski dokazati da naša galaksija ima oblik diska.
Već u naše vrijeme, istraživanja su zauzela drugačiji smjer. Znanstvenici su se oslanjali na usporedbu kretanja zvijezda, između kojih je postojala različita udaljenost. Koristeći metodu paralakse, Jacob Kaptein je mogao grubo odrediti promjer galaksije, koja je, prema njegovim izračunima, 60-70 tisuća svjetlosnih godina. Prema tome, određeno je mjesto Sunca. Pokazalo se da se nalazi relativno daleko od centra galaksije i na pristojnoj udaljenosti od periferije Mliječnog puta.
Temeljna teorija postojanja galaksija je teorija američke astrofizike Edwina Hubblea. Imao je ideju klasificirati sve gravitacijske formacije, dijeleći ih u eliptične galaksije i spiralne formacije. Posljednje, spiralne galaksije predstavljaju najobimniju skupinu, koja uključuje formacije različitih veličina. Najveća od nedavno otkrivenih spiralnih galaksija je NGC 6872, čiji promjer prelazi 552 tisuće svjetlosnih godina.
Očekivana budućnost i predviđanja
Galaksija Mliječni put izgleda kao kompaktna i uređena gravitacijska formacija. Za razliku od svojih susjeda, u našem intergalaktičkom domu je prilično mirno. Crne rupe sustavno utječu na galaktički disk, smanjujući ga u veličini. Taj je proces već trajao nekoliko desetaka milijardi godina i nije poznato koliko će dugo to trajati. Jedina prijetnja koja visi nad našom galaksijom dolazi od najbližeg susjeda. Galaksija Andromeda nam se brzo približava. Znanstvenici sugeriraju da se sudar dva gravitacijska sustava može dogoditi za 4,5 milijardi godina.
Takav sastanak-spajanje označit će kraj svijeta u kojem smo živjeli. Manji Mliječni put će biti apsorbiran većom formacijom. Umjesto dvije velike spiralne formacije u Svemiru pojavit će se nova eliptična galaksija. Do tog vremena, naša galaksija će se moći nositi sa svojim satelitima. Dvije patuljaste galaksije - Veliki i Mali Magelanski oblaci - konzumirat će Mliječni put za 4 milijarde godina.
