Планета Земя, Слънчевата система, милиарди други звезди и небесни тела - всичко това е нашата галактика Млечен път - огромна междугалактическа формация, където всичко се подчинява на законите на гравитацията. Данните за истинските размери на галактиката са само приблизителни. А най-интересното е, че има стотици, може би дори хиляди такива формации, по-големи или по-малки.
Галактиката Млечен път и това, което го заобикаля
Всички небесни тела, включително планетите Млечен път, луните, астероидите, кометите и звездите, са постоянно в движение. Роден в космическия вихър на Големия взрив, всички тези обекти са на пътя на тяхното развитие. Някои имат по-древна възраст, други - очевидно по-млади.
Почувствайте визуално галактическите граници невъзможни. Само преди 100 години научният свят дори не подозираше, че нашата галактика Млечен път не е единствената във Вселената. Само благодарение на усилията на американците Едуин Хъбъл стана ясно, че Вселената е буквално претъпкана с гравитационни образувания. Сред тях има много малки галактики, има средни такива като нашата, а има и истински гиганти. Ярък пример е Галактиката Андромеда, която е най-близо до Млечния път, която е 2-2.5 пъти по-голяма. Що се отнася до галактиките-джуджета, съдбата им е незавидно. Те имаха ролята на спътници на по-големи формации, които по-късно ги поглъщаха.
Нашата междугалактическа метрополия в компанията на галактиките Андромеда и Триъгълник формира Местната група, която, съответно, вече е част от по-голяма формация - местния суперкластер на Дева.
Основни характеристики и параметри
Млечният път е типична спирална галактика от клас SBbc с джъмпер. Диаметърът на Млечния път е 100 хиляди светлинни години. В тези граници има от 200 до 400 милиарда звезди от различен тип, всяка от които е на определен етап от своето развитие. Дебелината на галактичния диск варира над 1000 светлинни години.
Масата на галактиката Млечен път включва не само масата на звездите. По-голямата част от галактическия диск е масата на тъмната материя и междузвездния газ. Всичко това заедно представлява огромно тегло 4,8 · 10¹1 M¹. С други думи, Млечният път е 150 милиарда пъти по-тежък от нашето Слънце.
Гравитационната формация се върти около центъра, докато отделните части на галактиката се въртят с различни скорости. Ако в центъра скоростта на въртене на галактическия диск е сравнително умерена, то в периферията този параметър достига 200-250 km / s. На една от тези места, по-близо до центъра на галактическия диск, се намира Слънцето. Разстоянието от него до центъра на галактиката е 25-28 хиляди светлинни години. Пълното завъртане около централната ос на гравитационното образуване на Слънцето и Слънчевата система е за 225-250 милиона години. Съответно, в цялата история на своето съществуване, Слънчевата система обикаляше около центъра само 30 пъти.
Мястото на галактиката във Вселената
Трябва да се отбележи една забележителна характеристика. Положението на Слънцето и съответно на планетата Земя е много удобно. В галактичния диск процесът на уплътняване непрекъснато се случва. Този механизъм е причинен от несъответствието между скоростта на въртене на спиралните клони и движението на звездите, които се движат в рамките на галактическия диск според техните закони. По време на уплътняването възникват живи процеси, придружени от интензивно ултравиолетово лъчение. Слънцето и земята са разположени удобно в кръстосания кръг, където няма такава енергична дейност: между две спирални клони на границата на ръкавите на Млечния път - Стрелец и Персей. Това обяснява спокойствието, в което сме били толкова дълги. Повече от 4,5 милиарда години космическите катаклизми не са ни засегнали.
Структурата на галактиката Млечен път
Галактическият диск не е хомогенен по състав. Подобно на други спиралови гравитационни системи, Млечният път има три различни области:
- ядро, образувано от плътен звезден куп, наброяващ милиарди звезди от различни възрасти;
- самият галактически диск, образуван от купчини звезди, звезден газ и прах;
- корона, сферичен ореол - област, в която са разположени кълбовидни купове, джуджеви галактики, отделни групи звезди, космически прах и газ.
Близо до равнината на галактическия диск са събрани млади звезди. Плътността на звездните купове в центъра на диска е по-висока. Близо до центъра, плътността е 10 000 звезди на кубичен парсек. В района, където се намира Слънчевата система, плътността на звездите е вече 1-2 звезди в 16 кубични парсека. По правило възрастта на тези небесни тела е не повече от няколко милиарда години.
Междузвездният газ също се концентрира около равнината на диска, като се подчинява на центробежните сили. Въпреки постоянната скорост на въртене на спиралните клони, междузвездният газ е неравномерно разпределен, образувайки големи и малки облачни зони, мъглявини. Основният галактически строителен материал обаче е тъмна материя. Неговата маса преобладава над общата маса на всички небесни тела, които съставляват галактиката Млечен път.
Ако структурата на галактиката е ясна и прозрачна в диаграмата, то в действителност е почти невъзможно да се разгледат централните области на галактическия диск. Газови и прахови облаци и купове от звезден газ крият от нашата гледна точка светлината от центъра на Млечния път, в която живее истинско космическо чудовище - супермасивна черна дупка. Масата на този свръхгигант е приблизително 4,3 милиона М. До супергигант е по-малка черна дупка. Допълва тази мрачна компания стотици черни дупки джудже. Черните дупки на Млечния път са не само поглъщащи звездна материя, но и изпълняват функцията на родилния дом, като хвърлят в космоса огромни съсиреци протони, неутрони и електрони. От тях се образува атомен водород - основното гориво на звездното племе.
Скачачът е лента, разположена в района на галактическото ядро. Дължината му е 27 хиляди светлинни години. Тук царят стари звезди, червени гиганти, чиято черна материя се храни с звездна материя. Основната част от молекулярния водород, който е основният строителен материал на звездния процес, е концентриран в тази област.
Геометрично структурата на галактиката изглежда съвсем проста. Всяко спирално рамо и четири от тях на Млечния път произхождат от газов пръстен. Ръкавите се отклоняват под ъгъл от 20⁰. При външните граници на галактическия диск основният елемент е атомният водород, който се разпространява от центъра на галактиката до периферията. Дебелината на водородния слой в покрайнините на Млечния път е много по-широка, отколкото в центъра, докато плътността му е изключително ниска. Разтоварването на водородния слой се насърчава от въздействието на джуджето галактики, които са били непрекъснато неделими от нашата галактика за десетки милиарди години.
Теоретични модели на нашата галактика
Дори древните астрономи се опитаха да докажат, че видимата лента в небето е част от огромен звезден диск, въртящ се около центъра си. Това твърдение бе улеснено от проведени математически изчисления. Възможно е да се получи представа за нашата галактика само хиляди години по-късно, когато инструменталните методи за изследване на космоса дойдоха да помогне на науката. Пробив в изучаването на природата на Млечния път е дело на англичанина Уилям Хершел. През 1700 г. той успява да докаже, че нашата галактика има форма на диск.
Още в наше време научните изследвания са предприели различен обрат. Учените разчитаха на сравнението на движението на звездите, между които имало различно разстояние. Използвайки метода на паралакса, Якоб Каптейн успява грубо да определи диаметъра на галактиката, която според неговите изчисления е 60-70 хиляди светлинни години. Съответно, мястото на Слънцето беше определено. Оказа се, че тя е разположена сравнително далеч от бушуващия център на галактиката и на прилично разстояние от периферията на Млечния път.
Основната теория за съществуването на галактиките е теорията на американската астрофизика Едуин Хъбъл. Той имаше идеята да класифицира всички гравитационни образувания, като ги раздели на елиптични галактики и спираловидна формации. Последните спирални галактики представляват най-обширната група, която включва образувания с различни размери. Най-големият от наскоро откритите спирални галактики е NGC 6872, чийто диаметър надвишава 552 хиляди светлинни години.
Очаквано бъдеще и прогнози
Галактиката Млечен път изглежда като компактна и подредена гравитационна формация. За разлика от съседите си, в нашия междугалактически дом е доста спокойно. Черните дупки систематично засягат галактическия диск, като го намаляват по размер. Този процес вече трае десетки милиарди години и не е известно колко време ще продължи. Единствената заплаха, която виси над нашата галактика, идва от най-близкия му съсед. Галактиката Андромеда бързо се приближава към нас. Учените предполагат, че сблъсъкът на две гравитационни системи може да настъпи след 4,5 милиарда години.
Подобна среща-сливане ще отбележи края на света, в който бяхме живели. По-малкият Млечен път ще бъде погълнат от по-голяма формация. Вместо две големи спирални образувания във Вселената ще се появи нова елиптична галактика. До този момент нашата галактика ще може да се справя със своите спътници. Две карликови галактики - Големите и малките Магеланови облаци - ще консумират Млечния път за 4 милиарда години.
