Състав, структура и размер на нашата галактика

2024 Автор: Miguel Ramacey | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 06:14

Млечният път е ивица спирална галактика. Нашата галактика е с диаметър между 100 000 и 180 000 светлинни години. Според учените съдържа 100-400 милиарда звезди. Вероятно има поне 100 милиарда планети в Млечния път. Слънчевата система се намира в диска, на 26 490 светлинни години от галактическия център, на вътрешния ръб на ръката на Орион, една от спиралните концентрации на газ и прах. Звездите в най-вътрешните 10 000 светлинни години образуват издутина и една или повече пръчки. Галактическият център е интензивен радиоизточник, известен като Стрелец А, който вероятно е супермасивна черна дупка с 4,100 милиона слънчева маса.

Скорост и радиация

Звездите и газовете в широк диапазон от разстояния от орбитата на Галактическия център се движат със скорост от около 220 километра в секунда. Постоянната скорост на въртене е в противоречие със законите на кеплерианската динамика и предполага, че повечето отМасата на Млечния път не излъчва и не абсорбира електромагнитно лъчение. Тази маса е наречена "тъмна материя". Периодът на въртене е около 240 милиона години в позицията на Слънцето. Млечният път се движи със скорост от около 600 км в секунда спрямо извънгалактическите референтни системи. Най-старите звезди в Млечния път са почти толкова стари, колкото самата вселена и вероятно са се образували малко след Големия взрив в тъмните векове.

Външен вид

Центърът на Млечния път се вижда от Земята като мъглива ивица бяла светлина, широка около 30°, извита от нощното небе. Всички отделни звезди в нощното небе, видими с просто око, са част от Млечния път. Светлината идва от натрупване на неразтворени звезди и друг материал, разположен в посока на галактическата равнина. Тъмните области в рамките на лентата, като Големия разлом и Коалсак, са области, където междузвездният прах блокира светлината от далечни звезди. Районът на небето, който Млечният път крие, се нарича зона на избягване.

Яркост

Млечният път има относително ниска повърхностна яркост. Видимостта му може да бъде значително намалена от фонове като светлина или лунна светлина. За да бъде видим Млечният път, небето трябва да е по-тъмно от обикновено. Трябва да се вижда, ако границата на магнитуд е приблизително +5,1 или по-висока и показва повече детайли при +6,1. Това прави Млечния път труден за виждане от ярко осветени градски или крайградски райони, но много видим от селски райони, когатоЛуната е под хоризонта. „Нов световен атлас на изкуствената яркост на нощното небе“разкрива, че повече от една трета от населението на света не може да види Млечния път от домовете си поради замърсяването на въздуха.

Размерът на галактиката Млечния път

Млечният път е втората по големина галактика в Местната група, със своя звезден диск с диаметър около 100 000 лита (30 kpc) и средна дебелина около 1000 лита (0,3 kpc). Пръстеновидната поредица от звезди, увита около Млечния път, може да принадлежи на самата галактика, осцилирайки над и под галактическата равнина. Ако е така, това би означавало диаметър от 150 000-180 000 светлинни години (46-55 kpc).

Маса

Оценките на масата на Млечния път варират в зависимост от използвания метод и данни. В долния край на диапазона на оценката, масата на Млечния път е 5,8 × 1011 слънчеви маси (M☉), малко по-малко от масата на галактиката Андромеда. Измерванията с помощта на много дълъг базов масив през 2009 г. показаха скорости до 254 km/s (570 000 mph) за звезди от външния край на Млечния път. Тъй като орбиталната скорост зависи от общата маса в орбиталния радиус, това предполага, че Млечният път е по-масивен, приблизително равен на масата на галактиката Андромеда при 7×1011 M☉ в рамките на 160 000 литра (49 kpc) от нейния център. През 2010 г. измерване на радиалната скорост на ореол звездите показа, че масата, съдържаща се в рамките на 80 килопарсека, е 7 × 1011 M☉. Според проучване, публикувано през 2014 г., масата на целия Млечен пътоценено на 8,5×1011 M☉, което е около половината от масата на галактиката Андромеда.

Тъмна материя

По-голямата част от Млечния път е тъмна материя, неизвестна и невидима форма от нея, която гравитационно взаимодейства с обикновената материя. Ореолът на тъмната материя е разпределен относително равномерно на разстояние, по-голямо от сто километра (kpc) от Галактическия център. Математическите модели на Млечния път предполагат, че масата на тъмната материя е 1-1,5×1012 M☉. Последните проучвания показват обхват на масата от 4,5×1012 M☉ и размер от 8×1011 M☉.

Междузвезден газ

Общата маса на всички звезди в Млечния път се оценява на между 4,6×1010 M☉ и 6,43×1010 M☉. В допълнение към звездите има и междузвезден газ, съдържащ 90% водород и 10% хелий, с две трети от водорода в атомна форма, а останалата трета под формата на молекулен водород. Масата на този газ е равна на 10% или 15% от общата маса на звездите в галактиката. Междузвездният прах съставлява още 1% от общата маса.

Структурата и размерът на нашата галактика

Млечният път съдържа между 200 и 400 милиарда звезди и най-малко 100 милиарда планети. Точната цифра зависи от броя на звездите с много ниска маса, които са трудни за откриване, особено на разстояния, по-големи от 300 лита от Слънцето. За сравнение, съседната галактика Андромеда съдържа приблизително три трилиона звезди и следователно надвишава размера на нашата галактика. млечен пътможе също да съдържа може би десет милиарда бели джуджета, милиардни неутронни звезди и сто милиона черни дупки. Пространството между звездите запълва диск от газ и прах, наречен междузвездна среда. Този диск е поне сравним по радиус със звездите, докато дебелината на газовия слой варира от стотици светлинни години за по-хладен газ до хиляди светлинни години за по-топъл газ.

Млечният път се състои от ядро във формата на пръчка, заобиколено от диск от газ, прах и звезди. Разпределението на масата в Млечния път много наподобява Sbc типа на Хъбъл, представляващ спирални галактики с относително свободно простиращи се рамена. Астрономите за първи път започнаха да подозират, че Млечният път е затворена спирална галактика, а не обикновена спирална галактика, през 60-те години на миналия век. Техните подозрения бяха потвърдени от наблюденията на космическия телескоп Spitzer през 2005 г., при които централната бариера на Млечния път беше по-голяма, отколкото се смяташе преди.

Схващанията за размера на нашата галактика може да варират. Дискът от звезди в Млечния път няма остър ръб, отвъд който няма звезди. По-скоро концентрацията на звездите намалява с разстоянието от центъра на Млечния път. По неясни причини, извън радиус от около 40 000 лита от центъра, броят на звездите на кубичен парсек пада много по-бързо. Околният галактически диск е сферичен галактически ореол от звезди и кълбовидни купове, който се простира по-навън, но е ограничен по размер от орбитидва спътника на Млечния път – Големия и Малкия Магеланов облак, най-близкият от които се намира на разстояние около 180 000 лита от Галактическия център. На или извън това разстояние, орбитите на повечето обекти с ореол ще бъдат унищожени от Магелановите облаци. Следователно такива обекти вероятно ще бъдат изхвърлени от околностите на Млечния път.

звездни системи и независими планети

Въпрос за размера на Млечния път е въпрос за това колко големи са галактиките като цяло. Както гравитационното микролинзиране, така и наблюденията на планетарния транзит показват, че има поне толкова планети, свързани със звезда, колкото звездите в Млечния път. А измерванията с микролещи показват, че има повече независими планети, които не са свързани със звезди-домакини, отколкото самите звезди. Според пътя на Мейлин има поне една планета на звезда, което води до приблизително 100-400 милиарда.

За да разберат структурата и размера на нашата галактика, учените често провеждат различни анализи от този вид, като непрекъснато актуализират и преразглеждат остарели данни. Например, друг анализ на данните на Kepler през януари 2013 г. установи, че в Млечния път има най-малко 17 милиарда екзопланети с размер на Земята. На 4 ноември 2013 г. астрономите съобщиха, въз основа на данни от космическата мисия Кеплер, че в рамките на звездите и червените джуджета, подходящи за Слънцето в района на Млечния път, до 40милиард планети с размер на Земята, 11 милиарда от тези оценени планети могат да обикалят около слънчеви звезди. Според проучване от 2016 г., най-близката такава планета може да бъде на 4,2 светлинни години. Такива планети с размер на Земята може да са по-многобройни от газовите гиганти. Освен екзопланети, "екзокомети", комети извън Слънчевата система, също са открити и може да са често срещани в Млечния път. Размерите на звездите и галактиките могат да варират.