MÆLKEVEJ: OPRINDELSE, KARAKTERISTIKA, DELE, KOMPONENTER - ARTE - 2025

Den Mælkevejen er spærret spiralgalakse, som vores solsystem tilhører. Det består af cirka 300 milliarder stjerner i stjernesystemer plus planeter, gas og kosmisk støv.

Fra Jorden kan vi se en brøkdel af den, som et bånd af hvidt lys, der krydser himlen, meget synlig i løbet af sommeren på den nordlige halvkugle, i konstellationerne Skorpion og Skytten.

Figur 1. Udsigt over Mælkevejen fra Jorden. Kilde: Pixabay.

For de gamle grækere var den mælkeagtige udseende af denne lysende strimmel den mælk, der blev spildt fra brystet til Hera, kone til Zeus, lysenes himmel og lyn. Derfor kaldte de det "Mælkevejen" eller mælkevej.

Andre gamle kulturer forbandt Mælkevejen med en vej. På den iberiske halvø er det kendt som El Camino de Santiago, og for skandinaverne førte det til Valhalla eller til gudene.

Democritus, den ekstraordinære antikke græske tænker, havde allerede antydet, at Mælkevejen indeholder tusinder af stjerner inde i den. Da Galileo pegede sit teleskop mod det, indså han, at det virkelig var fuld af stjerner.

Med tiden indså astronomerne, der fulgte ham, at solsystemet også var en del af den strimmel, der omslutter nattehimlen.

De engelske astronomer William Herschel (1738-1822), opdager af Uranus, skabte sammen med sin søster Caroline Herschel (1750-1848) et slags tredimensionelt kort over, hvordan stjernerne er fordelt i galaksen.

De konkluderede, at de var arrangeret i form af en uregelmæssig disk med solen i midten, selvom de ikke kunne bestemme deres sande størrelse.

Først i begyndelsen af ​​det 20. århundrede indså astronomer, at solsystemet kun var en lille del af en meget større gruppering: en galakse. Og senere, at universet indeholdt milliarder af dem.

Egenskaber ved Mælkevejen

Mælkevejen er en meget omfattende struktur. For at fastlægge afstande på dette niveau kræves andre måleenheder. Derfor bruges de i litteratur:

- Lysåret, som er afstanden, som lyset bevæger sig i et vakuum i løbet af et år. Lysets hastighed er konstant og i et vakuum er den 300.000 km / s. Intet i universet bevæger sig hurtigere.

- Parsec, forkortet pc, svarer til 3,2616 lysår, mens en kiloparsec er 1000 parsecs eller 3261.6 lysår.

Formen på Mælkevejen er formen på en spærret spiral på omkring 60.000 pc i diameter. Det er vanskeligt at definere nøjagtige grænser, da kanterne ikke er klart definerede, da galaksen har en glorie af stjerner og interstellar stof.

Figur 2. En kunstners koncept om Mælkevejen lavet af teoretiske modeller og fra observation af andre spiralgalakser. Fra den centrale bjælke spirer to hovedarme, der forgrener sig senere. Kilde: NASA.

Det galaktiske centrum er placeret mod stjernebilledet Skytten, som bemærket af astronomen Harlow Shapley i begyndelsen af ​​det 20. århundrede, den første til at estimere størrelsen på den galaktiske disk.

Solsystemet er på sin side i en af ​​disse spiralarme: Orions arm, i udkanten af ​​galaksen. Interstellært støv forhindrer os i at se centrum, men i radio- og infrarøde frekvenser er det muligt.

Takket være dem vides det, at stjernerne der roterer i høj hastighed omkring et supermassivt sort hul, svarende til omkring 3,7 millioner solmasser.

Hvad angår oprindelsen af ​​Mælkevejen, mener kosmologer, at den er næsten lige så gammel som Big Bang, eksplosionen, der gav anledning til hele universet.

De første stjerner til at danne galakser skal have dannet sig omkring 100 millioner år senere. Derfor estimerer kosmologer dens alder til 13,6 milliarder år (Big Bang fandt sted for 13,8 milliarder år siden).

Mælkevejenes alder

Figur 3. Galaksen UGC 12158 ved 118 Mpc fra Jorden ligner meget, hvordan forskere mener, at Mælkevejen ser ud. Det er i stjernebilledet Pegasus. Billedet er taget af Hubble-rumteleskopet. Kilde: NASA via Wikimedia Commons.

For at fastlægge Mælkevejenes alder ser astronomer efter de ældste stjerner.

Stjernenes alder kendes gennem deres lys, der giver information om deres temperatur og de elementer, der komponerer det.

Stjerner har en atomreaktor inde i dem, som har brug for en forsyning med materiale for at fungere. Dette materiale er oprindeligt brint, det letteste element af alle, der smelter sammen til helium. En stjerne med meget brint er ung, og en, der er dårlig i dette element, er gammel.

Ved at analysere lyset fra en stjerne med spektroskopiske teknikker er det muligt at kende mængden af ​​brint, den har, fordi hvert element absorberer bestemte bølgelængder af lys og udsender andre.

De absorberede bølgelængder reflekteres i spektret i form af mørke linjer med et karakteristisk arrangement. Dette indikerer overflod af det pågældende element, og på denne måde er det muligt at vide, om en stjerne har meget brint og groft at estimere sin alder.

Derfor er Mælkevejenes alder i dens ældste stjerner plus evt. Alder for deres forgængere. Og hvis der var, måtte de kun indeholde brint, helium og lithium, de letteste elementer.

Det er kendt, at de ældste stjerner i Mælkevejen er mindst 13,5 milliarder år gamle, men inde i dem indeholder nogle tunge elementer, der ikke var i stand til at smelte sammen på egen hånd.

Dette betyder, at de må have erhvervet dem fra forgængerstjernerne, den første generation af stjerner, hvis liv var meget korte på grund af deres store masse og eksploderede som supernovaer.

Tilføjelse af disse aldre skønner kosmologer, at 13,6 milliarder år siden dannede Mælkevejen.

Dele af Mælkevejen

Mælkeveiens spiral har tre veldefinerede regioner, der roterer i forskellige hastigheder (jo tættere på midten, jo hurtigere er rotationen):

- Disken, et område rigeligt med gas og støv, der måler cirka 40.000 pc i længde og 2.000 pc i tykkelse: De fleste af stjernerne i galaksen findes der, næsten alle af dem meget varme og for nylig dannede blå stjerner.

- Pæren er en sfærisk fortykkelse rundt om midten, over og under disken, med en radius på 6000 pc. I modsætning til disken er denne region sparsom i støv og gas med en gammel stjernestand.

- Haloen, en enorm svag sfære, der omgiver galaksen, og hvis centrum falder sammen med disken. Stjernerne her er grupperet i kugleformede klynger, og ligesom pæren er der lidt interstellært materiale her, så bestanden af ​​stjerner er også stort set gamle.

Figur 4. Dele af Mælkevejen. Solen, der ligger i en af ​​dens arme, udfører forskellige bevægelser bortset fra at bevæge sig rundt i det galaktiske centrum. PNG / PSG er retningen for de galaktiske nord- og sydpoler. Kilde: Wikimedia Commons.

Spiralstruktur

Mælkevejen er formet som en spærret spiral. Astronomer ved stadig ikke, hvorfor galaksen er arrangeret på denne måde. Ikke alle spiralgalakser har søjler, og mange er ikke engang spiraler, men snarere elliptiske.

Figur 5. Mælkeveiens spiralstruktur set direkte ovenfra. Solen er det gule punkt på armen til Orion (Ori). Navnene på armene svarer til konstellationerne og er forkortet. Kilde: Wikimedia Commons. Bruger: Rursus / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

En teori er, at densitetsvariationer i stof kan forplantes i rummet, ligesom krusninger i en dam gør, når en sten kastes. Dette er den såkaldte tæthedsbølgeteori, men det er ikke den eneste, der er blevet foreslået for at forklare tilstedeværelsen af ​​spiralarme.

komponenter

Satellitgalakser

Der er flere mindre galakser, der ledsager Mælkevejen, hvoraf de mest kendte er de magellanske skyer.

Figur 6. Den store magellanske sky. Kilde: Wikimedia Commons.

For nylig blev Skytten dværg galakse fundet, og en til, som forskere stadig ikke kan blive enige om, hvorvidt det er en satellitgalakse i sig selv eller en del af Mælkevejen: Canis Major dværg galakse.

Der kan endda være andre satellitgalakser på Mælkevejen, som ikke kan ses fra vores placering, på en af ​​spiralarme. Den stærke tyngdekraft af Mælkevejen tiltrækker dem, og sikkert om millioner af år vil de blive en del af den.

Centrale sorte hul

Takket være infrarøde teleskoper har astronomer været i stand til at spore bevægelsen af ​​stjerner i nærheden af ​​centrum af galaksen.

Der er en intens røntgenkilde kendt som Sgr A (Saggitarius A), som menes at være det supermassive sorte hul, som alle galakser, inklusive vores egne, har i centrum.

Det sorte hul i Saggitarius A anslås at være omkring 4 millioner solmasser. En glød udspringer fra det, et produkt af interstellært stof, der kontinuerligt drænes ind i det. Lejlighedsvis indikerer en voldsom glød, at en stjerne er kommet ind i sit indre.

stjerner

Pragt ved Mælkevejen skyldes stjernerne, der befolker den: mellem 200 og 400 millioner. Vores sol er en gennemsnitlig stjerne i midten af ​​livet, beliggende i armen til Orion, 7900 pc fra det travle galaktiske centrum.

Der er mange typer stjerner, klassificeret efter deres masse og deres temperatur. De klassificeres også efter deres indhold af lette elementer, brint og helium eller tungere elementer, som astronomer generelt kalder metaller.

Sidstnævnte er yngre stjerner, kaldet befolkning I, mens de førstnævnte er ældre og er kendt som befolkning II.

I galakser som Mælkevejen er der stjerner fra begge populationer. I spiralarmene og i den galaktiske disk er de af befolkning II fremherskende, mens de i halo og pære er af befolkning I.

Planeter

Indtil relativt for nylig var det eneste stjernesystem med kendte planeter solsystemet. I den er der to slags planeter; stenede som Jorden og giganter som Jupiter.

Fra og med 90'erne af det 20. århundrede blev planeter opdaget i andre stjernesystemer: ekstrasolære planeter eller eksoplaneter.

Indtil videre er der opdaget mere end 3000, og deres antal stopper ikke. Langt de fleste er planter af jovansk type, det vil sige gasgiganter, men nogle klippeformede som Jorden er fundet.

Interstellar sag

Rummet mellem stjernerne er fyldt med interstellar gas og støv. Når mælkevejen observeres fra Jorden, ses linjer og mørkere områder, hvor gas og støv bugner af. Det består hovedsageligt af lette elementer: brint og helium, med spor af tungere elementer.

Interstellar stof har en grundlæggende rolle i galaksen og i universet, da dette er råmaterialet til stjerner og planetariske systemer.

Referencer

1. CDS. Hvordan kender vi alderen på Mælkevejen? Gendannet fra: Cienciadesofa.com.
2. Kutner, M. 2003. Astronomi: et fysisk perspektiv. Cambridge University Press.
3. NASA Space Place. Hvad er en satellitgalakse? Gendannes fra: spaceplace.nasa.gov.
4. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the New Millenium. Tredje udgave. Thomson-Brooks / Cole.
5. Seeds, M. 2011. Foundations of Astronomy. Syvende udgave. Cengage Learning.
6. Udsigt til solsystemet. Fødselen og dannelsen af ​​galakser. Gendannes fra: solarviews.com.
7. Wikipedia. Mælkevejen. Gendannes fra: es. wikipedia.org.
8. Wikipedia. Milky Way Galaxy. Gendannet fra: en.wikipedia.org.