موقعیت کهکشان راه شیری نسبت به مرکز کیهان. مکان خورشید در کهکشان راه شیری. ساختار کهکشان ما

کهکشان راه شیری شامل منظومه شمسی، زمین و تمام ستارگانی است که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند. همراه با کهکشان مثلثی، کهکشان آندرومدا و کهکشان‌ها و ماهواره‌های کوتوله، گروه محلی کهکشان‌ها را تشکیل می‌دهد که بخشی از ابرخوشه سنبله است.

طبق افسانه های باستانی، زمانی که زئوس تصمیم گرفت پسرش هرکول را جاودانه کند، او را روی سینه همسرش هرا گذاشت تا شیر بنوشد. اما زن از خواب بیدار شد و دید که به فرزند ناتنی خود غذا می دهد، او را هل داد. جریانی از شیر پاشیده شد و به راه شیری تبدیل شد. در مکتب نجومی شوروی، آن را به سادگی «سیستم راه شیری» یا «کهکشان ما» می نامیدند. خارج از فرهنگ غرب، نام های زیادی برای این کهکشان وجود دارد. کلمه شیری با القاب دیگری جایگزین می شود. این کهکشان از حدود 200 میلیارد ستاره تشکیل شده است. اکثر آنها به شکل یک دیسک قرار دارند. بیشتر جرم کهکشان راه شیری در هاله ای از ماده تاریک قرار دارد.

در دهه 1980، دانشمندان پیشنهاد کردند که کهکشان راه شیری یک کهکشان مارپیچی میله ای است. این فرضیه در سال 2005 با استفاده از تلسکوپ اسپیتزر تایید شد. مشخص شد که میله مرکزی کهکشان بزرگتر از آن چیزی است که قبلا تصور می شد. قطر قرص کهکشانی تقریباً 100 هزار سال نوری است. در مقایسه با هاله، خیلی سریعتر می چرخد. در فواصل مختلف از مرکز سرعت آن یکسان نیست. مطالعات چرخش دیسک به تخمین جرم آن کمک کرده است که 150 میلیارد بیشتر از جرم خورشید است. در نزدیکی صفحه دیسک، خوشه های ستاره ای جوان و ستارگان جمع آوری شده اند که یک جزء مسطح را تشکیل می دهند. دانشمندان پیشنهاد می کنند که بسیاری از کهکشان ها دارای سیاهچاله در هسته خود هستند.

تعداد زیادی ستاره در نواحی مرکزی کهکشان راه شیری جمع آوری شده است. فاصله بین آنها بسیار کمتر از مجاورت خورشید است. طول پل کهکشانی طبق گفته دانشمندان 27 هزار سال نوری است. از مرکز کهکشان راه شیری با زاویه 10 ± 44 درجه نسبت به خط بین مرکز کهکشان و خورشید می گذرد. اجزای آن عمدتاً ستاره های قرمز هستند. دور پرش را حلقه ای به نام حلقه 5 کیلوپارسک احاطه کرده است. حاوی مقدار زیادی هیدروژن مولکولی است. همچنین یک منطقه ستاره ساز فعال در کهکشان است. اگر از کهکشان آندرومدا مشاهده شود، نوار راه شیری درخشان ترین قسمت آن خواهد بود.

از آنجایی که کهکشان راه شیری یک کهکشان مارپیچی در نظر گرفته می شود، بازوهای مارپیچی دارد که در صفحه دیسک قرار دارند. اطراف دیسک یک تاج کروی شکل است. منظومه شمسی در فاصله 8.5 هزار پارسک از مرکز کهکشان قرار دارد. طبق مشاهدات اخیر، می توان گفت که کهکشان ما دارای 2 بازو و یکی دو بازو دیگر در قسمت داخلی است. آنها به یک ساختار چهار بازو تبدیل می شوند که در خط هیدروژن خنثی مشاهده می شود.

هاله کهکشان شکلی کروی دارد که 5 تا 10 هزار سال نوری فراتر از کهکشان راه شیری امتداد دارد. دمای آن تقریباً 5 * 10 5 K است. هاله از ستارگان قدیمی، کم جرم و کم نور تشکیل شده است. آنها را می توان هم به صورت خوشه های کروی و هم به صورت جداگانه یافت. بخش عمده ای از جرم کهکشان را ماده تاریک تشکیل می دهد که هاله ماده تاریک را تشکیل می دهد. جرم آن تقریباً 600-3000 میلیارد جرم خورشید است. خوشه های ستاره ای و ستارگان هاله ای در مدارهای کشیده در اطراف مرکز کهکشانی حرکت می کنند. هاله بسیار آهسته می چرخد.

تاریخچه کشف کهکشان راه شیری

بسیاری از اجرام آسمانی در سیستم های چرخان مختلف ترکیب شده اند. بنابراین، ماه به دور زمین می چرخد ​​و ماهواره های سیارات اصلی منظومه های خود را تشکیل می دهند. زمین و سایر سیارات به دور خورشید می چرخند. دانشمندان یک سوال کاملا منطقی داشتند: آیا خورشید بخشی از یک منظومه بزرگتر است؟

ویلیام هرشل ابتدا سعی کرد به این سوال پاسخ دهد. او تعداد ستارگان را در نقاط مختلف آسمان محاسبه کرد و متوجه شد که دایره بزرگی در آسمان وجود دارد - استوای کهکشانی که آسمان را به دو قسمت تقسیم می کند. در اینجا تعداد ستاره ها بیشترین تعداد را نشان داد. هر چه این یا آن قسمت از آسمان به این دایره نزدیکتر باشد، ستاره های بیشتری روی آن وجود دارد. در نهایت، مشخص شد که کهکشان راه شیری در خط استوای کهکشان قرار دارد. هرشل به این نتیجه رسید که همه ستارگان یک سیستم ستاره ای را تشکیل می دهند.

در ابتدا اعتقاد بر این بود که همه چیز در کیهان بخشی از کهکشان ما است. اما کانت همچنین استدلال کرد که برخی از سحابی ها می توانند کهکشان های جداگانه ای مانند کهکشان راه شیری باشند. تنها زمانی که ادوین هابل فاصله چند سحابی مارپیچی را اندازه گرفت و نشان داد که آنها نمی توانند بخشی از کهکشان باشند، فرضیه کانت ثابت شد.

آینده کهکشان

در آینده، برخورد کهکشان ما با دیگران، از جمله آندرومدا، ممکن است. اما هنوز هیچ پیش بینی خاصی وجود ندارد. اعتقاد بر این است که کهکشان راه شیری در 4 میلیارد سال، ابرهای کوچک و بزرگ ماژلانی را در بر خواهد گرفت و در 5 میلیارد سال آینده توسط سحابی آندرومدا غرق خواهد شد.

سیارات کهکشان راه شیری

با وجود این واقعیت که ستارگان به طور مداوم متولد می شوند و می میرند، تعداد آنها به وضوح محاسبه می شود. دانشمندان معتقدند که حداقل یک سیاره به دور هر ستاره می چرخد. این بدان معناست که از 100 تا 200 میلیارد سیاره در کیهان وجود دارد. دانشمندانی که روی این ادعا کار کردند ستاره های کوتوله قرمز را مورد مطالعه قرار دادند. آنها کوچکتر از خورشید هستند و 75٪ از کل ستارگان کهکشان راه شیری را تشکیل می دهند. توجه ویژه ای به ستاره کپلر-32 شد که 5 سیاره را "میزبان" کرد.

تشخیص سیارات بسیار دشوارتر از ستارگان است زیرا نور ساطع نمی کنند. تنها زمانی می توانیم با اطمینان در مورد وجود یک سیاره بگوییم که نور یک ستاره را پنهان کند.

سیاراتی نیز وجود دارند که شبیه به زمین ما هستند، اما تعداد آنها زیاد نیست. سیاره ها انواع مختلفی دارند، مانند سیارات تپ اختر، غول های گازی، کوتوله های قهوه ای... اگر این سیاره از سنگ ساخته شده باشد، چندان شبیه زمین نخواهد بود.

مطالعات اخیر ادعا می کند که از 11 تا 40 میلیارد سیاره شبیه زمین در کهکشان وجود دارد. دانشمندان 42 ستاره مشابه خورشید را بررسی کردند و 603 سیاره فراخورشیدی را کشف کردند که 10 مورد از آنها معیارهای جستجو را داشتند. ثابت شده است که تمام سیارات مشابه زمین می توانند دمای لازم برای وجود آب مایع را حفظ کنند که به نوبه خود به پیدایش حیات کمک می کند.

در نزدیکی لبه بیرونی کهکشان راه شیری، ستارگانی کشف شده اند که به روش خاصی حرکت می کنند. آنها در لبه رانش می شوند. دانشمندان پیشنهاد می کنند که این تنها چیزی است که از کهکشان هایی که توسط راه شیری بلعیده شده اند باقی مانده است. برخورد آنها سال ها پیش اتفاق افتاد.

ماهواره های گلکسی

همانطور که قبلاً گفتیم کهکشان راه شیری مارپیچی است. این یک مارپیچ با شکل ناقص است. برای سال‌های متمادی، دانشمندان نمی‌توانستند توضیحی برای برآمدگی کهکشان بیابند. اکنون همه به این نتیجه رسیده اند که این به دلیل کهکشان های ماهواره ای و ماده تاریک است. آنها بسیار کوچک هستند و نمی توانند بر کهکشان راه شیری تأثیر بگذارند. اما زمانی که ماده تاریک در میان ابرهای ماژلانی حرکت می کند، امواج ایجاد می شود. آنها بر جاذبه های گرانشی تأثیر می گذارند. تحت این عمل، هیدروژن از مرکز کهکشانی تبخیر می شود. ابرها به دور کهکشان راه شیری می چرخند.

اگرچه کهکشان راه شیری از بسیاری جهات منحصر به فرد نامیده می شود، اما بسیار نادر نیست. اگر این واقعیت را در نظر بگیریم که تقریباً 170 میلیارد کهکشان در میدان دید وجود دارد، می توان در مورد وجود کهکشان هایی مشابه کهکشان ما بحث کرد. در سال 2012، ستاره شناسان یک کپی دقیق از کهکشان راه شیری پیدا کردند. حتی دو قمر دارد که با ابرهای ماژلانی مطابقت دارند. به هر حال، فرض بر این است که در چند میلیارد سال آنها حل می شوند. یافتن چنین کهکشانی موفقیتی باورنکردنی بود. این NGC 1073 نامگذاری شد. آنقدر شبیه کهکشان راه شیری است که ستاره شناسان در حال مطالعه آن هستند تا درباره کهکشان ما بیشتر بدانند.

سال کهکشانی

یک سال زمینی زمانی است که سیاره یک چرخش کامل به دور خورشید انجام می دهد. به همین ترتیب، منظومه شمسی به دور سیاهچاله ای می چرخد ​​که در مرکز کهکشان قرار دارد. انقلاب کامل آن 250 میلیون سال است. هنگامی که منظومه شمسی توصیف می شود، به ندرت ذکر می شود که در فضا حرکت می کند، مانند هر چیز دیگری در جهان. سرعت آن نسبت به مرکز کهکشان راه شیری 792000 کیلومتر در ساعت است. اگر مقایسه کنیم، ما که با سرعتی مشابه حرکت می کنیم، می توانیم کل جهان را در 3 دقیقه بچرخانیم. یک سال کهکشانی زمانی است که خورشید یک دور به دور کهکشان راه شیری کامل می‌کند. در آخرین شمارش، خورشید 18 سال کهکشانی زندگی کرد.

علم

هر فردی تصور خود را از چیستی خانه دارد. برای بعضی ها سقفی بالای سرشان است، برای بعضی دیگر خانه است سیاره زمین، یک توپ سنگی که در امتداد مسیر بسته خود به دور خورشید در فضای بیرونی شخم می زند.

مهم نیست که سیاره ما چقدر بزرگ به نظر می رسد، فقط یک دانه شن است منظومه ستاره ای غول پیکر،که تصور اندازه آن دشوار است. این منظومه ستاره ای کهکشان راه شیری است که به حق می توان آن را خانه ما نیز نامید.

آستین گلکسی

راه شیری- یک کهکشان مارپیچی با میله ای که از مرکز مارپیچ می گذرد. حدود دو سوم کهکشان های شناخته شده مارپیچی هستند و دو سوم آن ها میله ای هستند. یعنی کهکشان راه شیری در لیست گنجانده شده است رایج ترین کهکشان ها.

کهکشان های مارپیچی دارای بازوهایی هستند که از مرکز بیرون می آیند، مانند پره های چرخ که به صورت مارپیچی می پیچند. منظومه شمسی ما در قسمت مرکزی یکی از بازوها قرار دارد که به آن می گویند آستین جبار.

زمانی تصور می شد که بازوی شکارچی "انشعاب" کوچکی از بازوهای بزرگتر است بازوی پرسئوس یا بازوی سپر-قنطورس. چندی پیش، پیشنهاد شد که بازوی Orion واقعاً وجود دارد شاخه بازوی پرسئوسو از مرکز کهکشان خارج نمی شود.

مشکل این است که ما نمی توانیم کهکشان خود را از بیرون ببینیم. ما فقط می‌توانیم آن چیزهایی را که در اطراف ما هستند مشاهده کنیم و قضاوت کنیم که کهکشان چه شکلی دارد، که انگار درون آن است. با این حال، دانشمندان توانستند محاسبه کنند که این آستین تقریباً طول دارد 11 هزار سال نوریو ضخامت 3500 سال نوری.

سیاهچاله بسیار پرجرم

کوچکترین سیاهچاله های کلان پرجرم که دانشمندان کشف کرده اند تقریباً هستند V 200 هزار بارسنگین تر از خورشید برای مقایسه: سیاهچاله های معمولی جرم دارند فقط 10 باربیش از جرم خورشید در مرکز کهکشان راه شیری یک سیاهچاله فوق العاده عظیم وجود دارد که تصور جرم آن دشوار است.

در 10 سال گذشته، اخترشناسان بر فعالیت ستارگان در مدار اطراف ستاره نظارت داشته اند. قوس A، منطقه ای متراکم در مرکز مارپیچ کهکشان ما. بر اساس حرکت این ستاره ها مشخص شد که در مرکز Sagittarius A* که در پشت ابر متراکم غبار و گاز پنهان شده است،یک سیاهچاله کلان جرم وجود دارد که جرم آن 4.1 میلیون باربیشتر از جرم خورشید!

انیمیشن زیر حرکت واقعی ستارگان را در اطراف یک سیاهچاله نشان می دهد. از سال 1997 تا 2011در ناحیه یک پارسک مکعبی در مرکز کهکشان ما. وقتی ستاره ها به یک سیاهچاله نزدیک می شوند، با سرعتی باورنکردنی دور آن حلقه می زنند. مثلا یکی از این ستاره ها S 0-2با سرعت حرکت می کند 18 میلیون کیلومتر در ساعت:سیاه چاله ابتدا او را جذب می کند و سپس به شدت او را دور می کند.

اخیراً دانشمندان مشاهده کردند که چگونه ابری از گاز به یک سیاهچاله نزدیک شده است تکه تکه شدهبا میدان گرانشی عظیمش قسمت‌هایی از این ابر توسط سوراخ بلعیده شد و قسمت‌های باقی‌مانده شروع به شبیه‌سازی رشته‌های نازک طولانی‌تر از آن کردند. 160 میلیارد کیلومتر.

مغناطیسیذرات

مرکز کهکشان ما علاوه بر وجود یک سیاهچاله بسیار پرجرم، به خود می بالد. فعالیت باور نکردنی: ستاره‌های قدیمی می‌میرند و ستاره‌های جدید با قوام حسادت‌انگیز متولد می‌شوند.

چندی پیش، دانشمندان متوجه چیز دیگری در مرکز کهکشانی شدند - جریانی از ذرات پرانرژی که مسافتی را گسترش می دهند. 15 هزار پارسکدر سراسر کهکشان این فاصله تقریباً نصف قطر کهکشان راه شیری است.

این ذرات با چشم غیرمسلح نامرئی هستند، اما تصویربرداری مغناطیسی نشان می‌دهد که آبفشان‌های ذرات حدوداً اشغال می‌کنند. دو سوم آسمان مرئی:

پشت این پدیده چیست؟ برای یک میلیون سال، ستارگان ظاهر و ناپدید شدند و تغذیه می کردند جریان هرگز متوقف نمی شود، به سمت بازوهای بیرونی کهکشان هدایت می شود. انرژی کل آبفشان یک میلیون بار بیشتر از انرژی یک ابرنواختر است.

ذرات با سرعت باورنکردنی حرکت می کنند. بر اساس ساختار جریان ذرات، اخترشناسان ساختند مدل میدان مغناطیسی، که بر کهکشان ما مسلط است.

جدیدستاره ها

هر چند وقت یکبار ستارگان جدید در کهکشان ما تشکیل می شوند؟ محققان سال هاست که این سوال را می پرسند. نقشه برداری از مناطق کهکشان ما در آنجا امکان پذیر بود آلومینیوم-26ایزوتوپی از آلومینیوم که در محل تولد یا مرگ ستارگان ظاهر می شود. بنابراین، می توان فهمید که هر سال در کهکشان راه شیری 7 ستاره جدیدو تقریبا دو بار در صد سالیک ستاره بزرگ در یک ابرنواختر منفجر می شود.

کهکشان راه شیری بیشترین تعداد ستاره را تولید نمی کند. وقتی ستاره ای می میرد، مواد خامی را در فضا آزاد می کند مانند هیدروژن و هلیوم. در طی صدها هزار سال، این ذرات به ابرهای مولکولی تبدیل می‌شوند که در نهایت آنقدر متراکم می‌شوند که مرکز آنها تحت گرانش خود فرو می‌ریزد و در نتیجه ستاره جدیدی را تشکیل می‌دهد.

به نظر نوعی اکوسیستم است: مرگ زندگی جدید را تغذیه می کند. ذرات یک ستاره خاص بخشی از یک میلیارد ستاره جدید در آینده خواهند بود. اشیا در کهکشان ما اینگونه هستند و به همین دلیل در حال تکامل است. این منجر به شکل گیری شرایط جدیدی می شود که در آن احتمال ظهور سیارات مشابه زمین افزایش می یابد.

سیارات کهکشان راه شیری

با وجود مرگ مداوم و تولد ستارگان جدید در کهکشان ما، تعداد آنها محاسبه شده است: کهکشان راه شیری خانه تقریباً 100 میلیارد ستاره. بر اساس تحقیقات جدید، دانشمندان پیشنهاد می‌کنند که هر ستاره حداقل به دور یک سیاره یا بیشتر می‌چرخد. یعنی در گوشه جهان ما فقط وجود دارد از 100 تا 200 میلیارد سیاره

دانشمندانی که به این نتیجه رسیدند ستاره هایی مانند کوتوله های قرمز از نوع طیفی M. این ستارگان کوچکتر از خورشید ما هستند. آرایش می کنند 75 درصداز تمام ستارگان کهکشان راه شیری به طور خاص، محققان به ستاره توجه کردند کپلر-32،که پناه گرفت پنج سیاره.

ستاره شناسان چگونه سیارات جدید را کشف می کنند؟

سیارات، بر خلاف ستارگان، به سختی قابل تشخیص هستند، زیرا نور خود را ساطع نمی کنند. ما می توانیم با اطمینان بگوییم که یک سیاره در اطراف یک ستاره تنها زمانی وجود دارد که آن ستاره باشد در مقابل ستاره خود می ایستد و جلوی نور آن را می گیرد.

سیارات کپلر -32 دقیقاً مانند سیارات فراخورشیدی رفتار می کنند که به دور سایر ستاره های کوتوله M می چرخند. آنها تقریباً در یک فاصله قرار دارند و اندازه های مشابهی دارند. یعنی سیستم کپلر -32 است سیستم معمولی برای کهکشان ما.

اگر بیش از 100 میلیارد سیاره در کهکشان ما وجود داشته باشد، چه تعداد از آنها سیاراتی شبیه زمین هستند؟ معلوم است، نه چندان. ده ها نوع مختلف سیاره وجود دارد: غول های گازی، سیارات تپ اختر، کوتوله های قهوه ای، و سیاراتی که در آن فلز مذاب از آسمان می بارد. سیاراتی که از سنگ تشکیل شده اند را می توان قرار داد خیلی دور یا خیلی نزدیکبه ستاره، بنابراین بعید است که آنها شبیه زمین باشند.

نتایج مطالعات اخیر نشان داده است که در کهکشان ما سیارات زمینی بیش از آنچه قبلا تصور می شد وجود دارد، یعنی: از 11 تا 40 میلیارد. دانشمندان مثال زدند 42 هزار ستاره، شبیه به خورشید ما، و شروع به جستجو برای سیارات فراخورشیدی کرد که بتوانند به دور آنها در منطقه ای بچرخند که نه خیلی گرم باشد و نه خیلی سرد. کشف شد 603 سیاره فراخورشیدی، از جمله 10 با معیارهای جستجو مطابقت داشت.

دانشمندان با تجزیه و تحلیل داده های مربوط به ستارگان، وجود میلیاردها سیاره زمین مانند را که هنوز رسماً کشف نکرده اند، اثبات کرده اند. از نظر تئوری، این سیارات قادر به حفظ دما برای وجود آب مایع روی آنها، که به نوبه خود باعث ایجاد زندگی می شود.

برخورد کهکشان ها

حتی اگر ستارگان جدید به طور مداوم در کهکشان راه شیری در حال شکل گیری باشد، نمی تواند اندازه آن افزایش یابد. مگر اینکه مطالب جدیدی از جای دیگری دریافت کند. و کهکشان راه شیری واقعاً در حال گسترش است.

قبلاً ما دقیقاً مطمئن نبودیم که کهکشان چگونه رشد می کند، اما اکتشافات اخیر نشان می دهد که کهکشان راه شیری کهکشان آدمخوار، به این معنی که در گذشته کهکشان های دیگر را مصرف کرده است و احتمالاً دوباره این کار را خواهد کرد، حداقل تا زمانی که کهکشان بزرگتر آن را ببلعد.

استفاده از تلسکوپ فضایی "هابل"و اطلاعات به دست آمده از عکس های گرفته شده در طول هفت سال، دانشمندان ستاره هایی را در لبه بیرونی کهکشان راه شیری کشف کرده اند که به شیوه ای خاص حرکت کنید. به نظر می رسد که به جای حرکت به سمت مرکز کهکشان یا دور شدن از آن مانند سایر ستارگان، به سمت لبه حرکت می کنند. اعتقاد بر این است که این خوشه ستاره ای تنها چیزی است که از کهکشان دیگری که توسط کهکشان راه شیری جذب شده است، باقی مانده است.

این برخورد ظاهرا رخ داده است چندین میلیارد سال پیشو به احتمال زیاد آخرین آن نخواهد بود. با توجه به سرعتی که ما در حال حرکت هستیم، کهکشان ما از آن عبور می کند 4.5 میلیارد سالبا کهکشان آندرومدا برخورد خواهد کرد.

تاثیر کهکشان های ماهواره ای

اگرچه کهکشان راه شیری یک کهکشان مارپیچی است، اما دقیقاً یک مارپیچ کامل نیست. در مرکز آن وجود دارد نوعی برآمدگی، که در نتیجه فرار مولکول های گاز هیدروژن از دیسک تخت مارپیچ ظاهر شد.

سال‌هاست که اخترشناسان در مورد این که چرا کهکشان چنین برآمدگی دارد متحیر بودند. منطقی است که فرض کنیم گاز به داخل دیسک کشیده شده و از آن خارج نمی شود. هرچه بیشتر این سوال را مطالعه می کردند، گیج تر می شدند: مولکول های برآمدگی نه تنها به بیرون رانده می شوند، بلکه همچنین در فرکانس خود ارتعاش می کنند.

چه چیزی می تواند این اثر را ایجاد کند؟ امروزه دانشمندان بر این باورند که ماده تاریک و کهکشان های ماهواره ای مقصر هستند - ابرهای ماژلانی. این دو کهکشان بسیار کوچک هستند: در مجموع آنها را تشکیل می دهند فقط 2 درصداز کل جرم کهکشان راه شیری این برای تأثیرگذاری بر او کافی نیست.

با این حال، هنگامی که ماده تاریک از میان ابرها حرکت می کند، امواجی ایجاد می کند که ظاهراً بر جاذبه گرانشی تأثیر می گذارد و آن را تقویت می کند و هیدروژن تحت تأثیر این جاذبه است. از مرکز کهکشان فرار می کند.

ابرهای ماژلانی به دور کهکشان راه شیری می چرخند. به نظر می رسد بازوهای مارپیچی کهکشان راه شیری تحت تأثیر این کهکشان ها در محلی که از آن عبور می کنند تاب می خورد.

کهکشان های دوقلو

اگرچه کهکشان راه شیری را می توان از بسیاری جهات منحصر به فرد نامید، اما خیلی نادر نیست. کهکشان های مارپیچی در کیهان غالب هستند. با توجه به اینکه فقط در حوزه دید ما هستند حدود 170 میلیارد کهکشان، می توانیم فرض کنیم که در جایی کهکشان هایی بسیار شبیه به کهکشان ما وجود دارد.

اگر کهکشانی در جایی وجود داشته باشد - یک کپی دقیق از کهکشان راه شیری چه می شود؟ در سال 2012، ستاره شناسان چنین کهکشانی را کشف کردند. حتی دو قمر کوچک دارد که دقیقاً با ابرهای ماژلانی ما مطابقت دارند که به دور آن می چرخند. اتفاقا فقط 3 درصدکهکشان های مارپیچی دارای همراهان مشابهی هستند که طول عمر آنها نسبتاً کوتاه است. احتمالاً ابرهای ماژلانی حل می شوند در یکی دو میلیارد سال.

کشف چنین کهکشانی مشابه، با ماهواره ها، سیاهچاله ای عظیم در مرکز و به همان اندازه، شانسی باورنکردنی است. این کهکشان نامگذاری شد NGC 1073و آنقدر شبیه کهکشان راه شیری است که ستاره شناسان در حال مطالعه آن هستند تا بیشتر بدانند در مورد کهکشان خودمانبه عنوان مثال، ما می توانیم آن را از کنار ببینیم و بنابراین بهتر تصور کنیم کهکشان راه شیری چگونه به نظر می رسد.

سال کهکشانی

در زمین، یک سال زمانی است که در طی آن زمین موفق به ساخت می شود چرخش کامل به دور خورشید. هر 365 روز به همان نقطه باز می گردیم. منظومه شمسی ما به همین ترتیب به دور سیاهچاله ای که در مرکز کهکشان قرار دارد می چرخد. با این حال، یک انقلاب کامل در آن ایجاد می کند 250 میلیون سال. یعنی از زمانی که دایناسورها ناپدید شدند، ما فقط یک چهارم انقلاب کامل انجام دادیم.

در توصیف منظومه شمسی به ندرت اشاره شده است که این منظومه شمسی مانند هر چیز دیگری در جهان ما در فضا حرکت می کند. نسبت به مرکز کهکشان راه شیری، منظومه شمسی با سرعتی حرکت می کند 792 هزار کیلومتر در ساعت. اگر بخواهیم با همان سرعت حرکت کنید، می‌توانید به دور دنیا سفر کنید در 3 دقیقه.

دوره زمانی که خورشید موفق به انجام یک انقلاب کامل در اطراف مرکز کهکشان راه شیری می شود نامیده می شود سال کهکشانیتخمین زده می شود که خورشید فقط زندگی کرده است 18 سال کهکشانی

quoted1 > > زمین در کجای کهکشان راه شیری قرار دارد؟

مکان زمین و منظومه شمسی در کهکشان راه شیری: محل قرارگیری خورشید و سیاره، پارامترها، فاصله از مرکز و صفحه، ساختار با عکس.

برای قرن های متمادی، دانشمندان معتقد بودند که زمین مرکز کل جهان است. سخت نیست که فکر کنیم چرا این اتفاق افتاد، زیرا زمین در داخل است و ما نمی‌توانستیم فراتر از آن نگاه کنیم. تنها یک قرن تحقیق و رصد به درک این نکته کمک کرد که همه اجرام آسمانی در منظومه به دور ستاره اصلی می چرخند.

خود سیستم نیز حول مرکز کهکشانی می چرخد. اگرچه در آن زمان مردم نیز این را درک نمی کردند. ما مجبور بودیم مدت زمان مشخصی را صرف حدس زدن در مورد وجود کهکشان های زیادی کنیم و جایگاه آنها را در کهکشان خودمان مشخص کنیم. زمین چه مکانی در کهکشان راه شیری اشغال می کند؟

موقعیت زمین در کهکشان راه شیری

زمین در کهکشان راه شیری قرار دارد. ما در مکانی بزرگ و وسیع زندگی می کنیم که قطر آن 100000 تا 120000 سال نوری و عرض آن تقریباً 1000 سال نوری است. این قلمرو خانه 400 میلیارد ستاره است.

کهکشان به لطف رژیم غذایی غیرمعمول خود چنین مقیاسی را دریافت کرد - کهکشان های کوچک دیگر جذب شد و همچنان تغذیه می شود. به عنوان مثال، در حال حاضر روی میز شام کهکشان کوتوله بزرگ Canis Major قرار دارد که ستاره های آن به دیسک ما می پیوندند. اما اگر با دیگران مقایسه کنیم، مال ما متوسط ​​است. حتی بعدی دو برابر بزرگتر است.

ساختار

این سیاره در یک کهکشان مارپیچی با یک میله زندگی می کند. برای سال‌ها تصور می‌شد که 4 بازو وجود دارد، اما مطالعات اخیر تنها دو بازو را تأیید می‌کند: Scutum-Centauri و Carina-Sagittarius. آنها از امواج متراکم در حال چرخش به دور کهکشان پدید آمدند. یعنی اینها ستاره های گروه بندی شده و ابرهای گازی هستند.

عکسی از کهکشان راه شیری چطور؟ همه آنها تفسیرهای هنری یا عکس های واقعی هستند، اما بسیار شبیه کهکشان های ما هستند. البته، ما فوراً به این موضوع نرسیدیم، زیرا هیچ کس نمی توانست دقیقاً بگوید که چگونه به نظر می رسد (بالاخره ما درون آن هستیم).

ابزارهای مدرن به ما اجازه می دهند تا 400 میلیارد ستاره را بشماریم که هر کدام می توانند یک سیاره داشته باشند. 10-15٪ از جرم به "ماده درخشان" می رود و بقیه ستاره ها هستند. علیرغم آرایه عظیم، تنها 6000 سال نوری در طیف مرئی برای مشاهده برای ما باز است. اما در اینجا دستگاه های مادون قرمز وارد بازی می شوند و قلمروهای جدیدی را باز می کنند.

در اطراف کهکشان هاله عظیمی از ماده تاریک وجود دارد که 90 درصد از کل جرم را پوشش می دهد. هنوز هیچ کس نمی داند چیست، اما وجود آن تأثیر بر اشیاء دیگر را تأیید می کند. اعتقاد بر این است که کهکشان راه شیری در حین چرخش از متلاشی شدن جلوگیری می کند.

موقعیت منظومه شمسی در کهکشان راه شیری

زمین 25000 سال نوری از مرکز کهکشان و همین مقدار از لبه فاصله دارد. اگر کهکشان را به عنوان یک قطعه موسیقی غول پیکر تصور کنید، ما در نیمه راه بین قسمت مرکزی و لبه قرار داریم. به طور دقیق تر، ما در بازوی شکارچی بین دو بازوی اصلی جایی را اشغال می کنیم. قطر آن 3500 سال نوری است و تا 10000 سال نوری امتداد دارد.

کهکشان را می توان دید که آسمان ها را به دو نیمکره تقسیم می کند. این نشان می دهد که ما در نزدیکی صفحه کهکشانی قرار داریم. کهکشان راه شیری به دلیل غبار و گاز فراوانی که دیسک را پوشانده است، روشنایی سطح پایینی دارد. این امر نه تنها دیدن قسمت مرکزی، بلکه نگاه به طرف دیگر را نیز دشوار می کند.

این منظومه 250 میلیون سال طول می کشد تا کل مسیر مداری خود را به پایان برساند - یک سال کیهانی. دایناسورها در آخرین گذر خود در زمین پرسه می زدند. بعد چه اتفاقی خواهد افتاد؟ آیا انسان ها منقرض خواهند شد یا گونه های جدیدی جایگزین آنها خواهند شد؟

به طور کلی، ما در یک مکان عظیم و شگفت انگیز زندگی می کنیم. دانش جدید باعث می شود انسان به این واقعیت عادت کند که جهان بسیار بزرگتر از همه فرضیات است. اکنون می دانید که زمین در کجای کهکشان راه شیری قرار دارد.

کهکشان راه شیری بسیار باشکوه و زیباست. این دنیای عظیم، سرزمین مادری ما، منظومه شمسی ما است. تمام ستارگان و سایر اجرام که در آسمان شب با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند کهکشان ما هستند. اگرچه برخی از اجرام در سحابی آندرومدا، همسایه راه شیری ما، قرار دارند.

شرح کهکشان راه شیری

کهکشان راه شیری بزرگ است و 100 هزار سال نوری اندازه دارد و همانطور که می دانید یک سال نوری برابر با 9460730472580 کیلومتر است. منظومه شمسی ما در فاصله 27000 سال نوری از مرکز کهکشان و در یکی از بازوهایی به نام بازوی شکارچی قرار دارد.

منظومه شمسی ما به دور مرکز کهکشان راه شیری می چرخد. این به همان شیوه ای اتفاق می افتد که زمین به دور خورشید می چرخد. منظومه شمسی یک انقلاب کامل را در 200 میلیون سال کامل می کند.

تغییر شکل

کهکشان راه شیری به صورت دیسکی با برآمدگی در مرکز ظاهر می شود. شکل کاملی نیست از یک طرف یک خم به سمت شمال مرکز کهکشان وجود دارد و از طرف دیگر به سمت پایین می رود و سپس به سمت راست می چرخد. از نظر ظاهری، این تغییر شکل تا حدودی شبیه یک موج است. خود دیسک تغییر شکل داده است. این به دلیل وجود ابرهای کوچک و بزرگ ماژلانی در این نزدیکی است. آنها خیلی سریع به دور کهکشان راه شیری می چرخند - این توسط تلسکوپ هابل تأیید شد. این دو کهکشان کوتوله اغلب ماهواره های راه شیری نامیده می شوند. ابرها یک سیستم گرانشی ایجاد می کنند که به دلیل وجود عناصر سنگین در جرم، بسیار سنگین و بسیار سنگین است. فرض بر این است که به نظر می رسد آنها در یک کشمکش بین کهکشان ها هستند و ارتعاشاتی ایجاد می کنند. در نتیجه کهکشان راه شیری تغییر شکل می دهد. ساختار کهکشان ما یک هاله خاص است.

دانشمندان بر این باورند که کهکشان راه شیری میلیاردها سال دیگر ابرهای ماژلانی را جذب خواهد کرد و پس از مدتی جذب آندرومدا خواهد شد.

هاله

دانشمندان با تعجب که راه شیری چه نوع کهکشانی است، شروع به مطالعه آن کردند. آنها موفق شدند کشف کنند که 90 درصد جرم آن از ماده تاریک تشکیل شده است، به همین دلیل یک هاله مرموز ظاهر می شود. هر چیزی که با چشم غیرمسلح از زمین قابل مشاهده است، یعنی آن ماده نورانی، تقریباً 10٪ از کهکشان را تشکیل می دهد.

مطالعات متعددی تایید کرده است که کهکشان راه شیری هاله دارد. دانشمندان مدل های مختلفی را گردآوری کرده اند که قسمت نامرئی و بدون آن را در نظر می گیرند. پس از آزمایشات، پیشنهاد شد که اگر هاله وجود نداشته باشد، سرعت حرکت سیارات و سایر عناصر کهکشان راه شیری کمتر از اکنون خواهد بود. به دلیل این ویژگی، فرض بر این بود که بیشتر اجزا از جرم نامرئی یا ماده تاریک تشکیل شده است.

تعداد ستاره ها

کهکشان راه شیری یکی از بی نظیرترین کهکشان ها در نظر گرفته می شود. ساختار کهکشان ما غیرعادی است، بیش از 400 میلیارد ستاره در آن وجود دارد. حدود یک چهارم آنها ستاره های بزرگ هستند. توجه: کهکشان های دیگر ستاره های کمتری دارند. حدود ده میلیارد ستاره در ابر وجود دارد، برخی دیگر شامل یک میلیارد است، و در کهکشان راه شیری بیش از 400 میلیارد ستاره مختلف وجود دارد و فقط بخش کوچکی از زمین قابل مشاهده است، حدود 3000. نمی توان دقیقاً گفت. چه تعداد ستاره در کهکشان راه شیری وجود دارد، بنابراین چگونه کهکشان دائماً اجسامی را به دلیل تبدیل شدن به ابرنواختر از دست می دهد.

گازها و گرد و غبار

تقریباً 15 درصد کهکشان را غبار و گاز تشکیل می دهد. شاید به خاطر آنها کهکشان ما کهکشان راه شیری نامیده می شود؟ با وجود اندازه عظیم آن، ما می توانیم حدود 6000 سال نوری جلوتر را ببینیم، اما اندازه کهکشان 120000 سال نوری است. ممکن است بزرگتر باشد، اما حتی قوی ترین تلسکوپ ها نیز نمی توانند فراتر از آن را ببینند. این به دلیل تجمع گاز و گرد و غبار است.

ضخامت غبار اجازه عبور نور مرئی را نمی دهد، اما نور مادون قرمز از آن عبور می کند و به دانشمندان اجازه می دهد تا نقشه های ستاره ای ایجاد کنند.

اتفاقی که قبلا افتاد

به گفته دانشمندان، کهکشان ما همیشه اینگونه نبوده است. کهکشان راه شیری از ادغام چند کهکشان دیگر ایجاد شد. این غول سیارات و مناطق دیگر را به تصرف خود درآورد که تأثیر زیادی بر اندازه و شکل آنها داشت. حتی در حال حاضر، سیارات توسط کهکشان راه شیری دستگیر می شوند. نمونه‌ای از آن اجرام Canis Major، یک کهکشان کوتوله است که در نزدیکی کهکشان راه شیری ما قرار دارد. ستارگان Canis به صورت دوره‌ای به جهان ما اضافه می‌شوند و از ما به کهکشان‌های دیگر می‌روند، برای مثال، اجرام با کهکشان کمان مبادله می‌شوند.

نمایی از کهکشان راه شیری

حتی یک دانشمند یا ستاره شناس نمی تواند دقیقاً بگوید کهکشان راه شیری ما از بالا چگونه به نظر می رسد. این به خاطر این واقعیت است که زمین در کهکشان راه شیری و در فاصله 26000 سال نوری از مرکز قرار دارد. به دلیل این موقعیت، امکان گرفتن عکس از کل کهکشان راه شیری وجود ندارد. بنابراین، هر تصویری از یک کهکشان، یا تصاویری از کهکشان های مرئی دیگر است یا تخیل کسی. و ما فقط می توانیم حدس بزنیم که او واقعاً چه شکلی است. حتی این احتمال وجود دارد که ما اکنون به اندازه مردم باستانی که معتقد بودند زمین مسطح است، در مورد آن بدانیم.

مرکز

مرکز کهکشان راه شیری Sagittarius A* نامیده می شود - منبع بزرگی از امواج رادیویی، که نشان می دهد یک سیاهچاله عظیم در قلب آن وجود دارد. طبق فرضیات، اندازه آن کمی بیش از 22 میلیون کیلومتر است و این خود سوراخ است.

تمام موادی که سعی می کنند وارد سوراخ شوند، یک صفحه بزرگ را تشکیل می دهند که تقریباً 5 میلیون برابر بزرگتر از خورشید ما است. اما حتی این نیروی انقباض نیز مانع از تشکیل ستاره های جدید در لبه سیاهچاله نمی شود.

سن

بر اساس تخمین های ترکیب کهکشان راه شیری، می توان سن تخمینی را در حدود 14 میلیارد سال تعیین کرد. قدیمی ترین ستاره کمی بیش از 13 میلیارد سال سن دارد. سن یک کهکشان با تعیین سن قدیمی ترین ستاره و مراحل قبل از تشکیل آن محاسبه می شود. بر اساس داده های موجود، دانشمندان پیشنهاد کرده اند که جهان ما حدود 13.6-13.8 میلیارد سال سن دارد.

ابتدا برآمدگی کهکشان راه شیری تشکیل شد، سپس قسمت میانی آن، که در محل آن یک سیاهچاله متعاقبا تشکیل شد. سه میلیارد سال بعد، دیسکی با آستین ظاهر شد. به تدریج تغییر کرد و فقط حدود ده میلیارد سال پیش به شکل فعلی ظاهر شد.

ما بخشی از چیزی بزرگتر هستیم

تمام ستارگان کهکشان راه شیری بخشی از یک ساختار کهکشانی بزرگتر هستند. ما بخشی از ابرخوشه سنبله هستیم. نزدیک ترین کهکشان ها به کهکشان راه شیری، مانند ابر ماژلان، آندرومدا و پنجاه کهکشان دیگر، یک خوشه، ابرخوشه باکره هستند. ابرخوشه به گروهی از کهکشان ها گفته می شود که منطقه وسیعی را اشغال می کنند. و این تنها بخش کوچکی از محیط ستارگان است.

ابرخوشه Virgo شامل بیش از صد گروه خوشه در منطقه ای به قطر بیش از 110 میلیون سال نوری است. خوشه سنبله خود بخش کوچکی از ابرخوشه Laniakea است و به نوبه خود بخشی از مجموعه ماهی-سیتوس است.

چرخش

زمین ما به دور خورشید حرکت می کند و یک انقلاب کامل را در یک سال انجام می دهد. خورشید ما در کهکشان راه شیری به دور مرکز کهکشان می چرخد. کهکشان ما در ارتباط با یک تشعشع خاص حرکت می کند. تشعشعات CMB یک نقطه مرجع مناسب است که به ما امکان می دهد سرعت طیف گسترده ای از مواد در کیهان را تعیین کنیم. مطالعات نشان داده است که کهکشان ما با سرعت 600 کیلومتر در ثانیه می چرخد.

ظاهر نام

این کهکشان نام خود را به دلیل ظاهر خاص خود گرفته است که یادآور شیر ریخته شده در آسمان شب است. این نام در روم باستان به آن داده شد. در آن زمان به آن "جاده شیر" می گفتند. تا به امروز کهکشان راه شیری نامیده می شود و این نام را با ظاهر یک نوار سفید در آسمان شب همراه با شیر ریخته شده مرتبط می کند.

اشاراتی به کهکشان از زمان ارسطو پیدا شده است که می گوید کهکشان راه شیری جایی است که کرات آسمانی با کره زمین تماس می گیرند. تا زمانی که تلسکوپ ساخته شد، هیچ کس چیزی به این نظر اضافه نکرد. و فقط از قرن هفدهم مردم شروع به نگاه متفاوت به جهان کردند.

همسایه های ما

به دلایلی، بسیاری از مردم فکر می کنند که نزدیک ترین کهکشان به کهکشان راه شیری آندرومدا است. اما این نظر کاملاً صحیح نیست. نزدیکترین "همسایه" ما کهکشان Canis Major است که در داخل کهکشان راه شیری قرار دارد. در فاصله 25000 سال نوری از ما و 42000 سال نوری از مرکز قرار دارد. در واقع، ما به سگ بزرگ نزدیکتر هستیم تا سیاهچاله در مرکز کهکشان.

قبل از کشف Canis Major در فاصله 70 هزار سال نوری، Sagittarius نزدیکترین همسایه و پس از آن ابر ماژلانی بزرگ به حساب می آمد. ستاره های غیرمعمول با چگالی کلاس M بسیار زیاد در Canis کشف شدند.

بر اساس این نظریه، کهکشان راه شیری Canis Major را به همراه تمام ستارگان، سیارات و سایر اجرام خود بلعید.

برخورد کهکشان ها

اخیراً اطلاعات به طور فزاینده ای رایج شده است که نزدیک ترین کهکشان به راه شیری، سحابی آندرومدا، جهان ما را خواهد بلعید. این دو غول تقریباً در یک زمان - حدود 13.6 میلیارد سال پیش - شکل گرفتند. اعتقاد بر این است که این غول‌ها می‌توانند کهکشان‌ها را متحد کنند، اما به دلیل انبساط کیهان باید از یکدیگر دور شوند. اما برخلاف تمام قوانین، این اشیا به سمت یکدیگر حرکت می کنند. سرعت حرکت 200 کیلومتر در ثانیه است. تخمین زده می شود که در 2-3 میلیارد سال آندرومدا با کهکشان راه شیری برخورد خواهد کرد.

اخترشناس J. Dubinsky مدلی از برخورد را ایجاد کرد که در این ویدئو نشان داده شده است:

این برخورد منجر به فاجعه ای در مقیاس جهانی نخواهد شد. و پس از چندین میلیارد سال، منظومه جدیدی با اشکال معمول کهکشانی شکل خواهد گرفت.

کهکشان های گمشده

دانشمندان مطالعه ای در مقیاس بزرگ روی آسمان پرستاره انجام دادند که تقریباً یک هشتم آن را پوشش می داد. در نتیجه تجزیه و تحلیل منظومه‌های ستاره‌ای کهکشان راه شیری، می‌توان دریافت که جریان‌های ناشناخته‌ای از ستاره‌ها در حومه جهان ما وجود دارد. این تنها چیزی است که از کهکشان های کوچکی که زمانی توسط گرانش نابود شده اند، باقی مانده است.

تلسکوپ نصب شده در شیلی تعداد زیادی عکس گرفت که به دانشمندان اجازه داد آسمان را ارزیابی کنند. این تصاویر تخمین می زنند که کهکشان ما توسط هاله ای از ماده تاریک، گاز نازک و چند ستاره احاطه شده است، بقایای کهکشان های کوتوله که زمانی توسط راه شیری بلعیده شده اند. دانشمندان با داشتن مقدار کافی از داده ها توانستند "اسکلتی" از کهکشان های مرده را جمع آوری کنند. این مانند در دیرینه شناسی است - از روی چند استخوان دشوار است که بگوییم یک موجود چگونه به نظر می رسد، اما با داده های کافی، می توانید یک اسکلت جمع کنید و حدس بزنید که مارمولک چگونه بوده است. بنابراین اینجاست: محتوای اطلاعاتی تصاویر امکان بازآفرینی یازده کهکشان را که توسط کهکشان راه شیری بلعیده شده بودند را ممکن ساخت.

دانشمندان مطمئن هستند که با مشاهده و ارزیابی اطلاعاتی که دریافت می‌کنند، می‌توانند چندین کهکشان متلاشی‌شده جدید را پیدا کنند که توسط کهکشان راه شیری "خورده" شده‌اند.

ما زیر آتش هستیم

به گفته دانشمندان، ستارگان پرسرعت واقع در کهکشان ما از آن سرچشمه نمی گیرند، بلکه از ابر ماژلانی بزرگ منشاء می گیرند. نظریه پردازان نمی توانند بسیاری از جنبه های وجود چنین ستاره هایی را توضیح دهند. به عنوان مثال، نمی توان دقیقاً گفت که چرا تعداد زیادی از ستاره های پرسرعت در Sextant و Leo متمرکز شده اند. پس از تجدید نظر در این نظریه، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که چنین سرعتی تنها به دلیل نفوذ یک سیاهچاله واقع در مرکز کهکشان راه شیری می تواند توسعه یابد.

اخیراً ستاره های بیشتری کشف شده اند که از مرکز کهکشان ما حرکت نمی کنند. پس از تجزیه و تحلیل مسیر ستارگان فوق سریع، دانشمندان توانستند دریابند که ما تحت حمله ابر ماژلانی بزرگ هستیم.

مرگ سیاره

با مشاهده سیارات موجود در کهکشان ما، دانشمندان توانستند چگونگی مرگ این سیاره را ببینند. او توسط ستاره سالخورده مصرف شد. در طول انبساط و تبدیل به یک غول قرمز، ستاره سیاره خود را جذب کرد. و سیاره دیگری در همان منظومه مدار خود را تغییر داد. دانشمندان با دیدن این و ارزیابی وضعیت خورشید ما به این نتیجه رسیدند که همین اتفاق برای تابش ما نیز خواهد افتاد. در حدود پنج میلیون سال آینده به یک غول سرخ تبدیل خواهد شد.

کهکشان چگونه کار می کند

کهکشان راه شیری ما چندین بازو دارد که به صورت مارپیچی می چرخند. مرکز کل دیسک یک سیاهچاله غول پیکر است.

ما می توانیم بازوهای کهکشانی را در آسمان شب ببینیم. آنها مانند نوارهای سفید به نظر می رسند که یادآور جاده شیری است که پر از ستاره است. اینها شاخه های کهکشان راه شیری هستند. آنها در هوای صاف در فصل گرم، زمانی که بیشترین غبار و گازهای کیهانی وجود دارد، بهتر دیده می شوند.

بازوهای زیر در کهکشان ما متمایز هستند:

1. شاخه زاویه.
2. جبار. منظومه شمسی ما در این بازو قرار دارد. این آستین "اتاق" ما در "خانه" است.
3. آستین کارینا – قوس .
4. شاخه پرسئوس.
5. شاخه سپر صلیب جنوبی.

همچنین حاوی یک هسته، یک حلقه گاز و ماده تاریک است. حدود 90 درصد از کل کهکشان را تامین می کند و ده باقیمانده اجرام قابل مشاهده هستند.

منظومه شمسی ما، زمین و سایر سیارات مجموعه واحدی از یک منظومه گرانشی عظیم هستند که هر شب در آسمان صاف دیده می شوند. در "خانه" ما فرآیندهای مختلفی دائما در حال انجام است: ستاره ها متولد می شوند، آنها پوسیده می شوند، ما توسط کهکشان های دیگر بمباران می شویم، غبار و گاز ظاهر می شوند، ستاره ها تغییر می کنند و خاموش می شوند، دیگران شعله ور می شوند، آنها در اطراف می رقصند... و همه اینها در جایی بیرون، دور از جهان اتفاق می افتد که ما در مورد آن اطلاعات کمی داریم. چه کسی می داند، شاید زمانی برسد که مردم بتوانند در عرض چند دقیقه به شاخه ها و سیارات دیگر کهکشان ما برسند و به جهان های دیگر سفر کنند.

کیهانی که ما سعی در مطالعه آن داریم فضایی عظیم و بی پایان است که در آن ده ها، صدها، هزاران تریلیون ستاره وجود دارد که در گروه های خاصی متحد شده اند. زمین ما به تنهایی زندگی نمی کند. ما بخشی از منظومه شمسی هستیم، که یک ذره کوچک و بخشی از کهکشان راه شیری، یک شکل کیهانی بزرگتر است.

زمین ما نیز مانند سایر سیارات کهکشان راه شیری، ستاره ما به نام خورشید، مانند سایر ستارگان راه شیری، در کیهان به ترتیب خاصی حرکت می کند و مکان های تعیین شده را اشغال می کند. بیایید سعی کنیم با جزئیات بیشتر بفهمیم که ساختار کهکشان راه شیری چیست و ویژگی های اصلی کهکشان ما چیست؟

خاستگاه کهکشان راه شیری

کهکشان ما تاریخ خاص خود را دارد، مانند سایر نواحی فضای بیرونی، و محصول یک فاجعه در مقیاس جهانی است. نظریه اصلی منشأ جهان که امروزه بر جامعه علمی حاکم است، انفجار بزرگ است. مدلی که کاملاً تئوری بیگ بنگ را مشخص می کند، یک واکنش زنجیره ای هسته ای در سطح میکروسکوپی است. در ابتدا نوعی ماده وجود داشت که به دلایل خاصی فوراً شروع به حرکت کرد و منفجر شد. نیازی به صحبت در مورد شرایطی نیست که منجر به شروع واکنش انفجاری شده است. این دور از درک ماست. اکنون جهان که 15 میلیارد سال پیش در نتیجه یک فاجعه شکل گرفته است، یک چندضلعی عظیم و بی پایان است.

محصولات اولیه انفجار در ابتدا شامل تجمعات و ابرهای گاز بود. متعاقباً تحت تأثیر نیروهای گرانشی و سایر فرآیندهای فیزیکی، تشکیل اجسام بزرگتر در مقیاس جهانی رخ داد. همه چیز بسیار سریع بر اساس استانداردهای کیهانی، طی میلیاردها سال اتفاق افتاد. ابتدا تشکیل ستارگانی بود که خوشه هایی را تشکیل دادند و بعداً در کهکشان ها ادغام شدند که تعداد دقیق آنها مشخص نیست. ماده کهکشانی در ترکیب خود اتم های هیدروژن و هلیوم در کنار عناصر دیگر است که ماده ساختمانی برای تشکیل ستارگان و دیگر اجرام فضایی هستند.

نمی توان دقیقاً گفت که کهکشان راه شیری در کجای کیهان قرار دارد، زیرا مرکز دقیق کیهان ناشناخته است.

به دلیل شباهت فرآیندهایی که کیهان را تشکیل داده اند، کهکشان ما از نظر ساختار بسیار شبیه به بسیاری دیگر است. از نظر نوع، یک کهکشان مارپیچی معمولی است، نوعی از جرم که در جهان گسترده است. از نظر اندازه، کهکشان در میانگین طلایی قرار دارد - نه کوچک و نه بزرگ. کهکشان ما همسایه های ستاره ای کوچک تری نسبت به همسایگان با اندازه عظیم دارد.

سن همه کهکشان هایی که در فضای بیرونی وجود دارند نیز یکسان است. کهکشان ما تقریباً هم سن جهان است و 14.5 میلیارد سال سن دارد. در طول این مدت زمان عظیم، ساختار کهکشان راه شیری چندین بار تغییر کرده است، و این هنوز هم در مقایسه با سرعت زندگی زمینی به طور نامحسوسی در حال وقوع است.

داستان عجیبی در مورد نام کهکشان ما وجود دارد. دانشمندان بر این باورند که نام راه شیری افسانه ای است. این تلاشی است برای پیوند دادن مکان ستارگان در آسمان ما با اسطوره یونان باستان در مورد پدر خدایان کرونوس، که فرزندان خود را بلعیده است. آخرین کودک که به سرنوشت غم انگیزی دچار شد، لاغر شد و به پرستاری سپرده شد تا چاق شود. در هنگام تغذیه، پاشیده شدن شیر به آسمان می‌افتد و در نتیجه یک دنباله شیر ایجاد می‌شود. پس از آن، دانشمندان و ستاره شناسان همه زمان ها و مردم توافق کردند که کهکشان ما در واقع بسیار شبیه جاده شیر است.

کهکشان راه شیری در حال حاضر در میانه چرخه توسعه خود قرار دارد. به عبارت دیگر، گاز و مواد کیهانی برای تشکیل ستارگان جدید در حال اتمام است. ستاره های موجود هنوز کاملا جوان هستند. همانطور که در داستان خورشید، که ممکن است در 6-7 میلیارد سال به غول سرخ تبدیل شود، فرزندان ما تبدیل ستاره های دیگر و کل کهکشان را به دنباله قرمز مشاهده خواهند کرد.

کهکشان ما ممکن است در نتیجه یک فاجعه جهانی دیگر وجود نداشته باشد. موضوعات تحقیقاتی در سال های اخیر بر روی ملاقات آتی راه شیری با نزدیک ترین همسایه ما، کهکشان آندرومدا، در آینده ای دور متمرکز شده است. این احتمال وجود دارد که کهکشان راه شیری پس از ملاقات با کهکشان آندرومدا به چند کهکشان کوچک تقسیم شود. در هر صورت، این دلیل ظهور ستاره های جدید و سازماندهی مجدد فضای نزدیک به ما خواهد بود. ما فقط می توانیم حدس بزنیم که سرنوشت کیهان و کهکشان ما در آینده ای دور چگونه خواهد بود.

پارامترهای اخترفیزیکی کهکشان راه شیری

برای تصور اینکه کهکشان راه شیری در مقیاس کیهانی چگونه به نظر می رسد، کافی است به خود کیهان نگاهی بیندازیم و بخش های جداگانه آن را با هم مقایسه کنیم. کهکشان ما بخشی از یک زیر گروه است که به نوبه خود بخشی از گروه محلی، یک شکل گیری بزرگتر است. در اینجا کلان شهر کیهانی ما با کهکشان های آندرومدا و مثلث همسایه است. این سه گانه توسط بیش از 40 کهکشان کوچک احاطه شده است. گروه محلی در حال حاضر بخشی از یک شکل گیری حتی بزرگتر است و بخشی از ابرخوشه Virgo است. برخی استدلال می کنند که اینها فقط حدس های تقریبی در مورد اینکه کهکشان ما در کجا واقع شده است. مقیاس تشکیلات آنقدر عظیم است که تصور همه آن تقریباً غیرممکن است. امروز ما فاصله تا نزدیکترین کهکشانهای همسایه را می دانیم. دیگر اجرام فضای اعماق از دید خارج هستند. وجود آنها فقط از نظر نظری و ریاضی مجاز است.

مکان کهکشان تنها به لطف محاسبات تقریبی که فاصله تا نزدیکترین همسایگان را تعیین می کرد، مشخص شد. ماهواره‌های راه شیری کهکشان‌های کوتوله هستند - ابرهای ماژلانی کوچک و بزرگ. در مجموع، به گفته دانشمندان، تا 14 کهکشان ماهواره ای وجود دارد که اسکورت ارابه جهانی به نام کهکشان راه شیری را تشکیل می دهند.

در مورد جهان مرئی، امروزه اطلاعات کافی در مورد ظاهر کهکشان ما وجود دارد. مدل موجود و همراه با آن نقشه راه شیری بر اساس محاسبات ریاضی جمع آوری شده است، داده هایی که در نتیجه مشاهدات اخترفیزیکی به دست آمده است. هر جسم کیهانی یا قطعه ای از کهکشان جای خود را می گیرد. مانند جهان است، فقط در مقیاس کوچکتر. پارامترهای اخترفیزیکی کلان شهر کیهانی ما جالب هستند و قابل توجه هستند.

کهکشان ما یک کهکشان مارپیچی میله ای است که در نقشه های ستاره ای با شاخص SBbc مشخص شده است. قطر قرص کهکشانی کهکشان راه شیری حدود 50 تا 90 هزار سال نوری یا 30 هزار پارسک است. برای مقایسه، شعاع کهکشان آندرومدا 110 هزار سال نوری در مقیاس کیهان است. فقط می توان تصور کرد که همسایه ما چقدر بزرگتر از کهکشان راه شیری است. اندازه کهکشان های کوتوله نزدیک به کهکشان راه شیری ده ها برابر کوچکتر از کهکشان ما است. قطر ابرهای ماژلانی تنها 7-10 هزار سال نوری است. در این چرخه عظیم ستاره ای حدود 200 تا 400 میلیارد ستاره وجود دارد. این ستاره ها در خوشه ها و سحابی ها جمع آوری شده اند. بخش قابل توجهی از آن بازوهای کهکشان راه شیری است که در یکی از آنها منظومه شمسی ما قرار دارد.

همه چیز دیگر ماده تاریک است، ابرهای گاز کیهانی و حباب هایی که فضای بین ستاره ای را پر می کنند. هرچه به مرکز کهکشان نزدیک‌تر باشد، هر چه تعداد ستاره‌ها بیشتر باشد، فضای بیرونی شلوغ‌تر می‌شود. خورشید ما در منطقه ای از فضا قرار دارد که شامل اجرام فضایی کوچکتر است که در فاصله قابل توجهی از یکدیگر قرار دارند.

جرم کهکشان راه شیری 6×1042 کیلوگرم است که تریلیون ها برابر جرم خورشید ماست. تقریباً تمام ستارگان ساکن کشور ستاره‌ای ما در صفحه یک قرص قرار دارند که ضخامت آن طبق برآوردهای مختلف 1000 سال نوری است. دانستن جرم دقیق کهکشان ما ممکن نیست، زیرا بیشتر طیف مرئی ستارگان توسط بازوهای کهکشان راه شیری از ما پنهان است. علاوه بر این، جرم ماده تاریک، که فضاهای بین ستاره ای وسیعی را اشغال می کند، ناشناخته است.

فاصله خورشید تا مرکز کهکشان ما 27 هزار سال نوری است. خورشید با قرار گرفتن در حاشیه نسبی، به سرعت در مرکز کهکشان حرکت می کند و هر 240 میلیون سال یک انقلاب کامل را تکمیل می کند.

مرکز کهکشان 1000 پارسک قطر دارد و از یک هسته با توالی جالب تشکیل شده است. مرکز هسته به شکل یک برآمدگی است که در آن بزرگترین ستاره ها و خوشه ای از گازهای داغ متمرکز شده اند. این منطقه است که مقدار زیادی انرژی آزاد می کند، که در کل بیشتر از انرژی ساطع شده توسط میلیاردها ستاره تشکیل دهنده کهکشان است. این بخش از هسته فعال ترین و درخشان ترین بخش کهکشان است. در لبه های هسته پلی وجود دارد که آغاز بازوهای کهکشان ما است. چنین پلی در نتیجه نیروی گرانشی عظیم ناشی از سرعت سریع چرخش خود کهکشان بوجود می آید.

با توجه به بخش مرکزی کهکشان، واقعیت زیر متناقض به نظر می رسد. دانشمندان برای مدت طولانی نتوانستند آنچه را در مرکز کهکشان راه شیری قرار دارد بفهمند. به نظر می رسد که در مرکز یک کشور ستاره ای به نام کهکشان راه شیری یک سیاهچاله بسیار پرجرم وجود دارد که قطر آن حدود 140 کیلومتر است. آنجاست که بیشتر انرژی آزاد شده توسط هسته کهکشانی در این ورطه بی انتها است که ستارگان حل می شوند و می میرند. وجود یک سیاهچاله در مرکز کهکشان راه شیری نشان می دهد که تمام فرآیندهای شکل گیری در کیهان باید روزی پایان یابد. ماده به پاد ماده تبدیل می شود و همه چیز دوباره اتفاق می افتد. چگونه این هیولا در میلیون ها و میلیاردها سال رفتار خواهد کرد، پرتگاه سیاه خاموش است، که نشان می دهد که فرآیندهای جذب ماده تنها در حال افزایش است.

دو بازوی اصلی کهکشان از مرکز گسترش یافته است - سپر قنطورس و سپر پرسئوس. این سازندهای ساختاری نام خود را از صورت های فلکی واقع در آسمان دریافت کردند. علاوه بر بازوهای اصلی، کهکشان توسط 5 بازوی فرعی دیگر احاطه شده است.

آینده دور و نزدیک

بازوهایی که از هسته کهکشان راه شیری متولد شده اند، به صورت مارپیچی باز می شوند و فضای بیرونی را با ستاره ها و مواد کیهانی پر می کنند. قیاسی با اجرام کیهانی که در منظومه ستارگان ما به دور خورشید می چرخند در اینجا مناسب است. توده عظیمی از ستاره ها، بزرگ و کوچک، خوشه ها و سحابی ها، اجرام کیهانی با اندازه ها و طبیعت های مختلف، بر روی چرخ فلک غول پیکر می چرخند. همه آنها تصویر شگفت انگیزی از آسمان پرستاره ایجاد می کنند که مردم هزاران سال است که به آن نگاه می کنند. هنگام مطالعه کهکشان ما، باید بدانید که ستارگان در کهکشان طبق قوانین خود زندگی می کنند، امروز در یکی از بازوهای کهکشان قرار دارند، فردا سفر خود را در جهت دیگر آغاز می کنند و یک بازو را ترک می کنند و به سمت دیگری پرواز می کنند. .

زمین در کهکشان راه شیری تا تنها سیاره مناسب برای حیات فاصله دارد. این فقط یک ذره غبار به اندازه یک اتم است که در دنیای ستاره ای وسیع کهکشان ما گم شده است. ممکن است تعداد زیادی از این سیارات شبیه زمین در کهکشان وجود داشته باشد. کافی است تعداد ستارگانی را تصور کنیم که به هر نحوی منظومه های سیاره ای ستاره ای خود را دارند. حیات دیگر ممکن است دورتر باشد، در همان لبه کهکشان، ده‌ها هزار سال نوری دورتر، یا برعکس، در مناطق همسایه‌ای که توسط بازوهای کهکشان راه شیری از ما پنهان شده‌اند، وجود داشته باشد.