Млечен път

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Центърът на Млечния път в съзвездието Стрелец

Млечният път е спиралната галактика, в която се намира Слънчевата система. Има лещовидна форма, а Слънцето е близо до галактичната равнина. За земния наблюдател звездите от тази равнина се сливат в светлата ивица на млечния път.

Данни

Тип	Пресечена спирална галактика (SBbc)
Диаметър	100,000 св.години
Дебелина	12,000 св. години (газ),1,000 св. години (звезди)
Звезди	200 до 400 млрд.
Най-стара звезда	13.2 млрд. години
Маса	5.8×1011 M☼
Разстояние от Слънцето до галактическия център	26,000 ± 1400 св. години
Период за завъртане на Слънцето около центъра	220 млн. години (обратно въртене)
Завъртане на спиралата	50 млн. години
Завъртане на централния бар	15 до 18 млн. години
Дължина на бара	25,000 св. години
Скорост спрямо вселената	590 км/с

Диаметърът на Млечния път е около 130 000 светлинни години, а централният му диск от стари звезди има диаметър, приблизително равен на 10 000 светлинни години. Масата на нашата галактика е между $4 \times 10^{11} - 4 \times 10^{12}$ Слънчеви маси. 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.^[1]

[редактиране] Размери

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 точната цифра 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.

[редактиране] Възраст

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 2004г. 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.

[редактиране] Устройство и състав

Галактиката Андромеда

Това е вероятен изглед на нашата галактика. 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 2006г. 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☼.

[редактиране] Галактичен център

Галактическият диск, който е издаден от галактическия център, има диаметър м/у 70,000 и 100,000 светлинни-години. Разстоянието от Слънцето до центъра на галактиката е изчислено на 26,000 ± 1400 св. години. Галактическия 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 св.г., като минава през центъра й 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 Млечният път. Погледнат от Андромеда, би трябвало да е най-светлата част от галактиката ни.

[редактиране] Спирални ръкави

Всеки ръкав описва логаритмична спирала с разгъване около 12 градуса. Счита се, че има четири главни ръкава, които почват от центъра на галактиката. Имената им са (по схемата):

Схема

Ръкави
цвят	Ръкав(и)
Синьозелен	3-kpc и ръкав Персей
Виолетов	Ръкави Норма и Лебед (С новооткрито удължение)
Зелен	Ръкав Щит-Южен кръст
Розов	Ръкави Кил и Стрелец
Оранжев	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.

[редактиране] Място на Слънцето в Млечния път

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.

[редактиране] Ареол (Хало)

Галактическият диск е заобиколен от сферичен ареол от стари звезди и кълбовидни купове, 90% от които лежат до 100,000 св.години, което предполага звезден диаметър на ареола 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.

[редактиране] Среда

Млечният път и галактиката Андромеда са двоична система от гигантски спираловидни галактики. Заедно с техните съпътстващи галактики те формират Локалната група, група от близо 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 й. 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.

[редактиране] Скорост

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.