Wann erschien die Milchstraße? Unsere Galaxie ist die Milchstraße. Abmessungen und Struktur unserer Galaxie

Unsere Galaxie besteht aus 200 Milliarden Sternen mit ihren Planeten, die eine riesige abgeflachte Scheibe mit ausgehenden Spiralästen bilden Ausbuchtung(Schwellung) in der Mitte.
3D-Modell der Milchstraße

Von der Erde aus entlang der Ebene dieser Scheibe betrachtet, scheint die Galaxie den Himmel zu umkreisen silbriges Band aus Sternen und leuchtenden Gasen – das ist die Milchstraße. Unsere gesamte Galaxie wird Milchstraße genannt.
Name Milchstraße weit verbreitet in der westlichen Kultur und ist ein Pauspapier aus dem Lateinischen. vialactea „Milchstraße“, was wiederum eine Übersetzung aus dem Altgriechischen ist. ϰύϰλος γαλαξίας " Milchkreis».
Von antike griechische Legende Zeus beschloss, seinen Sohn Herkules, der von einer sterblichen Frau geboren wurde, unsterblich zu machen, und setzte ihn zu diesem Zweck auf seine schlafende Frau Hera, damit Herkules die göttliche Milch trinken konnte. Als Hera aufwachte, sah sie, dass sie ihr Kind nicht fütterte, und stieß es von sich weg. Der Milchstrahl, der aus der Brust der Göttin spritzte, verwandelte sich in die Milchstraße.

Die Galaxie besteht aus einem großen, flachen, scheibenförmigen Körper. Der Durchmesser der Scheibe übersteigt 100.000 Lichtjahre und die Dicke beträgt mehrere Tausend, d.h. relativ dünn. Von der Morphologie her ist die Scheibe nicht kompakt, weist im Inneren komplexe Strukturen auf, die sich vom Kern – der Ausbuchtung – bis zur Peripherie erstrecken. Dies sind die sogenannten „Spiralarme“ unserer Galaxie. Arme sind Zonen mit hoher Dichte, in denen „aus Wolken interstellaren Staubs und Gasen neue Sterne entstehen“.

Die Milchstraße dreht sich um ihr Zentrum. Sein Durchmesser beträgt 100.000 Lichtjahre. Die Ausbuchtung hat einen Durchmesser von etwa 10.000 Lichtjahren und eine Dicke von etwa 20.000 Lichtjahren. Diese Region der Galaxie enthält nur alte Sterne. Die Dicke der von den Spiralarmen gebildeten Scheibe beträgt tausend bis 3000 Lichtjahre.

Es dauert etwa 225 Millionen Jahre, bis die Sonne einen Umlauf vollendet hat.
Die Sonne befindet sich 28.000 Lichtjahre vom Zentrum der Galaxie entfernt im Orionarm.
Im Zentrum unserer Galaxie befindet sich Alpha Sagittarius, eine starke Radioemissionsquelle, die sich durchaus als Schwarzes Loch herausstellen könnte.
Eine Galaxie mit Spiralarmen und einem Balken dreht sich. Es wird angenommen, dass das Kraftfeld des Galaxienzentrums die Arme der Galaxie auf ihren Umlaufbahnen hält.


Karte der Milchstraße mit funktionellen Rundungen, die sich der Form der Ärmel annähern.

Interessant Hypothese, dass Im Zentrum der Milchstraße befanden sich zwei Schwarze Löcher. , die fast gleichzeitig ihre Jets „abschossen“, die die Grundlage für zukünftige Arme der Galaxie bildeten.
Wenn wir die Projektion einer solchen Rotationskurve erzwingen, wird die Milchstraße in einer retrospektiven Analyse, also wenn sie sich zeitlich in die entgegengesetzte Richtung dreht, mit gestreckten Armen erscheinen. Oder zumindest teilweise begradigt. Die Ärmel kräuseln sich in unterschiedlichem Maße, so dass sie sich im Nachhinein nicht unbedingt insgesamt glätten.
Um die erforderliche Rotationskurve zu entwerfen, wurde einer der Arme ausgewählt, der in der Vergangenheit am wahrscheinlichsten gerade war. Dazu wurde jeder Punkt dieses Arms mit einer solchen Geschwindigkeit umgedreht, dass nach mehreren Milliarden Jahren alle Punkte, nachdem sie einen anderen Weg zurückgelegt hatten, in einer geraden Linie aufgereiht waren. Die Richtzeit kann auf jeden Zeitpunkt eingestellt werden, in dem die Hülsen vorhanden sein sollen. Das Prinzip hier ist dasselbe, es wird nicht sehr gut aufgenommen Große Zeit, da es für lange Zeit viele Umdrehungen der Galaxie und dementsprechend die Dauer der Animation erfordern wird. Beispielsweise sind für ein Alter von 12 Milliarden Jahren etwa 12/0,3 = 40 Umdrehungen der äußeren Struktur erforderlich. Der Einfachheit halber haben wir daher 2-3 Milliarden Jahre angenommen. Berechnungen und alle Animationen können eingesehen werden...
Das Ergebnis ist ein Bild der Galaxie, wie sie vor 3.000 Millionen Jahren ausgesehen hätte, wenn sie sich entlang dieser Rotationskurve gedreht hätte. Der Cygnus-Arm der Milchstraße könnte gerade sein.


Und hier entdecken wir ein unerwartetes Bild. Es ist zu erkennen, dass neben dem Cygnus-Arm auch der Centauri-Arm fast gerade geworden ist. Darüber hinaus ähnelt das gesamte Erscheinungsbild der Galaxie einem Kreuz aus zwei Paaren von Jets, die in verschiedene Richtungen fliegen! Es sieht so aus Im Zentrum der Milchstraße befanden sich zwei Schwarze Löcher, die fast gleichzeitig ihre Jets „schossen“, die die Grundlage für zukünftige Arme der Galaxie bildeten.
Natürlich basiert das Bild auf mathematisch angenäherten Armen der Galaxie, und der Zeitpunkt des Aufrichtens der Arme ist willkürlich gewählt. Aber das Aussehen der Galaxie selbst ist uns nur als mathematisches Modell bekannt, das auf der Grundlage astronomischer Beobachtungen erstellt wurde. Wenn wir diese Beobachtungen für ausreichend genau halten, dann sind die Modelle auch ziemlich genau.

Machen wir weiter.
In einem der Arme der Galaxie, dem Orion-Arm, unserem Sonnensystem, die sich um den Umfang der Galaxie dreht.
Der Orion-Arm verdankt seinen Namen den nahegelegenen Sternen des Sternbildes Orion. Es liegt zwischen den Armen Sagittarius und Perseus (den beiden Hauptarmen der Milchstraße). Im Orionarm liegt das Sonnensystem nahe dem inneren Rand der lokalen Blase, etwa 8500 Parsec vom galaktischen Zentrum entfernt (der Versatz zum galaktischen Nordpol beträgt nur 10 Parsec).

Milchstraße im Schnitt.

Relativ zum Zentrum der Milchstraße bewegt sich das Sonnensystem mit einer Geschwindigkeit von 792.000 Kilometern pro Stunde. Zum Vergleich: Wenn Sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen würden, könnten Sie machen Reise um die Welt in 3 Minuten.


Sonnensystem

Der Zeitraum, in dem es der Sonne gelingt, einen vollständigen Umlauf um das Zentrum der Milchstraße zu vollziehen, wird als galaktisches Jahr bezeichnet. Es wird geschätzt, dass die Sonne angeblich nur 18 galaktische Jahre lebte.
Wo befindet sich die Erde in der Milchstraße?

Das Sonnensystem dreht sich im Orionarm spiralförmig vom Zentrum der Galaxie aus.


Eine vollständige Umdrehung der Erdachse (Präzession der Tagundnachtgleichen) entspricht der Umlaufzeit der Sonne im Orionarm. Dies ist das sogenannte platonische Jahr, das ungefähr 26.000 Jahren entspricht. Während dieser Zeit umkreist die Erdachse den Tierkreis vollständig. Ein Monat des Großen Jahres umfasst 2160 Jahre (25920:12) – dies ist eine kosmische Epoche, die Zeit, in der die Erdachse ein Tierkreiszeichen durchläuft.

Es wird angenommen, dass unser Sonnensystem bei seinem Umlauf um das Zentrum der Galaxie auf das Sternbild Herkules ausgerichtet ist, das sich in der entgegengesetzten Richtung zum Orion befindet.

Es ist bekannt, dass die Sternenreligion der alten Ägypter, die Osiris mit dem Sternbild Orion und Isis mit Sirius gleichsetzte, älter war als der Sonnenkult von Amon-Ra. Es ist wahrscheinlich, dass sich die Hohepriester in dieser frühen Ära, die der Sternenreligion der Ägypter entsprach, der heiligen Rolle von Orion-Osiris und Sirius-Isis im Prozess der Erschaffung unserer Welt bewusst waren. Später ging dieses Wissen jedoch entweder verloren oder wurde vor der großen Priesterkaste absichtlich verborgen. Viel später wurde dieser Sternenkult durch die Kulte der solaren Tierkreisgötter ersetzt.
Basierend auf dem oben Gesagten ist es nicht verwunderlich, dass die Schöpfer unserer Welt, menschliches Leben auf dem Planeten Erde, angekommen aus dem Orion-Sirius-System, höhere Welt im Verhältnis zu unserem.
Das majestätische und uralte Bild des Himmels diente als eine Art natürlicher Prototyp für das, was auf unserer Erde geformt und geschaffen wurde. Und es hängt vor allem mit dem Sternbild Orion und dem Sternensystem Sirius zusammen.

Fortgesetzt werden.

Milchstraße (MP) ist ein riesiges gravitativ gebundenes System mit mindestens 200 Milliarden Sternen, Tausenden riesigen Gas- und Staubwolken, Clustern und Nebeln. Gehört zur Klasse der Balkenspiralgalaxien. Der MP ist in einer Ebene komprimiert und sieht im Profil wie eine „fliegende Untertasse“ aus.

Die Milchstraße mit der Andromeda-Galaxie (M31), der Dreiecksgalaxie (M33) und mehr als 40 Zwerg-Satellitengalaxien – ihrer eigenen und Andromeda-Galaxie – bilden zusammen die lokale Galaxiengruppe, die Teil des lokalen Superhaufens (Virgo-Superhaufen) ist. .

Unsere Galaxie hat folgende Struktur: ein Kern aus Milliarden von Sternen mit einem Schwarzen Loch im Zentrum; eine Scheibe aus Sternen, Gas und Staub mit einem Durchmesser von 100.000 Lichtjahren und einer Dicke von 1000 Lichtjahren, im mittleren Teil der Scheibe befindet sich eine 3000 Lichtjahre dicke Ausbuchtung. Jahre; Ärmel; ein kugelförmiger Halo (Korona), der Zwerggalaxien, Kugelsternhaufen, einzelne Sterne, Sterngruppen, Staub und Gas enthält.

Die zentralen Regionen der Galaxie zeichnen sich durch eine starke Konzentration von Sternen aus: Jeder Kubikparsec in der Nähe des Zentrums enthält viele tausend Sterne. Die Abstände zwischen Sternen sind zehn- bis hundertmal kleiner als in der Nähe der Sonne.

Die Galaxie rotiert, jedoch nicht gleichmäßig über die gesamte Scheibe. Wenn man sich dem Zentrum nähert, nimmt die Winkelgeschwindigkeit der Rotation der Sterne um das Zentrum der Galaxie zu.

Auf der galaktischen Ebene gibt es neben der erhöhten Konzentration an Sternen auch eine erhöhte Konzentration an Staub und Gas. Zwischen dem Zentrum der Galaxie und den Spiralarmen (Ästen) befindet sich ein Gasring – eine Mischung aus Gas und Staub, die im Radio- und Infrarotbereich stark emittiert. Die Breite dieses Rings beträgt etwa 6.000 Lichtjahre. Es liegt in einem Gebiet zwischen 10.000 und 16.000 Lichtjahren vom Zentrum entfernt. Der Gasring enthält Milliarden Sonnenmassen an Gas und Staub und ist ein Ort der aktiven Sternentstehung.

Die Galaxie hat eine Korona, die Kugelsternhaufen und Zwerggalaxien (die Große und Kleine Magellansche Wolke und andere Sternhaufen) enthält. Die galaktische Korona enthält auch Sterne und Sterngruppen. Einige dieser Gruppen interagieren mit Kugelsternhaufen und Zwerggalaxien.

Die Ebene der Galaxie und die Ebene des Sonnensystems fallen nicht zusammen, sondern stehen in einem Winkel zueinander, und das Planetensystem der Sonne dreht sich in etwa 180–220 Millionen Erdenjahren um das Zentrum der Galaxie – das ist wie lange ein galaktisches Jahr für uns dauert.

In der Nähe der Sonne ist es möglich, Abschnitte zweier Spiralarme zu verfolgen, die etwa dreitausend Lichtjahre von uns entfernt sind. Basierend auf den Sternbildern, in denen diese Gebiete beobachtet werden, erhielten sie die Namen Sagittarius-Arm und Perseus-Arm. Die Sonne befindet sich fast in der Mitte zwischen diesen Spiralästen. Aber relativ nah an uns vorbei (nach galaktischen Maßstäben), im Sternbild Orion, verläuft ein weiterer, nicht sehr klar definierter Arm – der Orion-Arm, der als Zweig eines der Hauptspiralarme der Galaxie gilt.

Die Rotationsgeschwindigkeit der Sonne um das Zentrum der Galaxie stimmt fast mit der Geschwindigkeit der Verdichtungswelle überein, die den Spiralarm bildet. Diese Situation ist für die Galaxie als Ganzes untypisch: Die Spiralarme drehen sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit wie Speichen in einem Rad, und die Bewegung der Sterne erfolgt nach einem anderen Muster, sodass fast die gesamte Sternpopulation der Scheibe entweder fällt dringt in die Spiralarme ein oder fällt aus ihnen heraus. Der einzige Ort, an dem die Geschwindigkeiten von Sternen und Spiralarmen zusammenfallen, ist der sogenannte Korotationskreis, und auf ihm befindet sich die Sonne.

Für die Erde ist dieser Umstand äußerst wichtig, da in den Spiralarmen heftige Prozesse ablaufen, die starke Strahlung erzeugen, die für alle Lebewesen zerstörerisch ist. Und keine Atmosphäre könnte davor schützen. Aber unser Planet existiert an einem relativ ruhigen Ort in der Galaxie und wurde seit Hunderten von Millionen (oder sogar Milliarden) Jahren nicht von diesen kosmischen Kataklysmen betroffen. Vielleicht konnte deshalb Leben auf der Erde entstehen und überleben.

Eine Analyse der Rotation der Galaxie hat gezeigt, dass sie große Massen nicht leuchtender (nicht emittierender) Materie enthält, die als „verborgene Masse“ oder „dunkler Halo“ bezeichnet wird. Die Masse der Galaxie, einschließlich dieser verborgenen Masse, wird auf etwa 10 Billionen Sonnenmassen geschätzt. Einer Hypothese zufolge könnte ein Teil der verborgenen Masse in Braunen Zwergen, in Gasriesenplaneten, die eine Zwischenposition zwischen Sternen und Planeten einnehmen, und in dichten und kalten Molekülwolken liegen, die dies getan haben niedrige Temperatur und sind für gewöhnliche Beobachtungen unzugänglich. Darüber hinaus gibt es in unserer und anderen Galaxien viele planetengroße Körper, die keinem zirkumstellaren System angehören und daher mit Teleskopen nicht sichtbar sind. Ein Teil der verborgenen Galaxienmasse könnte zu „erloschenen“ Sternen gehören. Einer anderen Hypothese zufolge trägt auch der galaktische Raum (Vakuum) zur Menge der Dunklen Materie bei. Verborgene Masse gibt es nicht nur in unserer Galaxie, sondern in allen Galaxien.

Das Problem der Dunklen Materie in der Astrophysik entstand, als klar wurde, dass die Rotation von Galaxien (einschließlich unserer eigenen Milchstraße) nicht korrekt beschrieben werden kann, wenn wir nur die gewöhnliche sichtbare (leuchtende) Materie berücksichtigen, die sie enthalten. Alle Sterne der Galaxie müssten in diesem Fall auseinanderfliegen und in den Weiten des Universums verstreut werden. Damit das nicht passiert (und das passiert auch nicht), ist die Anwesenheit zusätzlicher unsichtbarer Materie mit großer Masse notwendig. Die Wirkung dieser unsichtbaren Masse manifestiert sich ausschließlich bei der gravitativen Wechselwirkung mit sichtbarer Materie. In diesem Fall sollte die Menge an unsichtbarer Materie etwa sechsmal größer sein als die Menge an sichtbarer Materie (Informationen hierzu wurden in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters veröffentlicht). Die Natur der Dunklen Materie sowie der Dunklen Energie, deren Vorhandensein im beobachtbaren Universum angenommen wird, bleibt unklar.

Wissenschaft

Jeder Mensch hat seine eigene Vorstellung davon, was Zuhause ist. Für manche ist es ein Dach über dem Kopf, für andere ist es ein Zuhause... Planet Erde, ein felsiger Ball, der auf seiner geschlossenen Bahn um die Sonne durch den Weltraum pflügt.

Egal wie groß uns unser Planet auch erscheinen mag, er ist nur ein Sandkorn riesiges Sternensystem, deren Größe schwer vorstellbar ist. Dieses Sternensystem ist die Milchstraße, die zu Recht auch unsere Heimat genannt werden kann.

Galaxy-Ärmel

Milchstraße- eine Spiralgalaxie mit einem Balken, der durch die Mitte der Spirale verläuft. Etwa zwei Drittel aller bekannten Galaxien sind Spiralgalaxien und zwei Drittel davon sind Balkengalaxien. Das heißt, die Milchstraße ist in der Liste enthalten häufigsten Galaxien.

Spiralgalaxien haben Arme, die sich vom Zentrum aus erstrecken, wie Radspeichen, die sich spiralförmig drehen. Unser Sonnensystem befindet sich im zentralen Teil eines der Arme, der so genannte Orions Ärmel.

Der Orion-Arm galt einst als kleiner „Ableger“ größerer Waffen wie z Perseus-Arm oder Shield-Centauri-Arm. Vor nicht allzu langer Zeit wurde vermutet, dass es sich tatsächlich um den Orion-Arm handelt Zweig des Perseus-Arms und verlässt das Zentrum der Galaxie nicht.

Das Problem ist, dass wir unsere Galaxie von außen nicht sehen können. Wir können nur die Dinge beobachten, die sich um uns herum befinden, und beurteilen, welche Form die Galaxie hat, da sie sich sozusagen in ihr befindet. Wissenschaftler konnten jedoch berechnen, dass dieser Ärmel eine Länge von ca 11.000 Lichtjahre und Dicke 3500 Lichtjahre.

Supermassereiches Schwarzes Loch

Die kleinsten supermassiven Schwarzen Löcher, die Wissenschaftler entdeckt haben, sind etwa 1,5 km groß V 200.000 Mal schwerer als die Sonne. Zum Vergleich: Gewöhnliche Schwarze Löcher haben gerade mal die Masse 10 Malübersteigt die Masse der Sonne. Im Zentrum der Milchstraße befindet sich ein unglaublich massereiches Schwarzes Loch, dessen Masse man sich kaum vorstellen kann.

Seit zehn Jahren überwachen Astronomen die Aktivität von Sternen im Orbit um den Stern. Schütze A, eine dichte Region im Zentrum der Spirale unserer Galaxie. Anhand der Bewegung dieser Sterne wurde festgestellt, dass sie sich im Zentrum befinden Sagittarius A*, der sich hinter einer dichten Wolke aus Staub und Gas verbirgt, Es gibt ein supermassereiches Schwarzes Loch, dessen Masse 4,1 Millionen Mal mehr als die Masse der Sonne!

Die folgende Animation zeigt die tatsächliche Bewegung von Sternen um ein Schwarzes Loch. von 1997 bis 2011 im Bereich von einem Kubikparsec im Zentrum unserer Galaxie. Wenn sich Sterne einem Schwarzen Loch nähern, umkreisen sie es mit unglaublicher Geschwindigkeit. Zum Beispiel einer dieser Sterne, S 0-2 bewegt sich mit Geschwindigkeit 18 Millionen Kilometer pro Stunde: schwarzes Loch zieht sie zuerst an und stößt sie dann scharf weg.

Erst kürzlich beobachteten Wissenschaftler, wie sich eine Gaswolke einem Schwarzen Loch näherte und verschwand in Stücke gerissen durch sein massives Gravitationsfeld. Teile dieser Wolke wurden von dem Loch verschluckt, und die übrigen Teile begannen, langen, dünnen Nudeln zu ähneln, die länger waren 160 Milliarden Kilometer.

MagnetischPartikel

Das Zentrum unserer Galaxie rühmt sich nicht nur mit der Anwesenheit eines supermassereichen, alles verzehrenden Schwarzen Lochs unglaubliche Aktivität: Alte Sterne sterben und neue werden mit beneidenswerter Beständigkeit geboren.

Vor nicht allzu langer Zeit bemerkten Wissenschaftler etwas anderes im galaktischen Zentrum – einen Strom hochenergetischer Teilchen, die sich über eine Distanz erstrecken 15.000 Parsec quer durch die Galaxie. Dieser Abstand entspricht etwa dem halben Durchmesser der Milchstraße.

Die Partikel sind für das bloße Auge unsichtbar, aber magnetische Aufnahmen zeigen, dass Partikelgeysire ca. zwei Drittel des sichtbaren Himmels:

Was steckt hinter diesem Phänomen? Eine Million Jahre lang erschienen und verschwanden Sterne und ernährten sich Der Fluss hört nie auf, auf die äußeren Arme der Galaxie gerichtet. Die Gesamtenergie des Geysirs ist eine Million Mal größer als die Energie einer Supernova.

Teilchen bewegen sich mit unglaublicher Geschwindigkeit. Basierend auf der Struktur des Teilchenflusses bauten Astronomen Modell Magnetfeld , der unsere Galaxie dominiert.

NeuSterne

Wie oft entstehen in unserer Galaxie neue Sterne? Diese Frage stellten Forscher seit vielen Jahren. Es war möglich, die Gebiete unserer Galaxie zu kartieren, in denen es vorhanden ist Aluminium-26, ein Aluminiumisotop, das dort auftritt, wo Sterne entstehen oder sterben. So konnte man das jedes Jahr in der Milchstraße herausfinden 7 neue Sterne und ungefähr zweimal in hundert Jahren Ein großer Stern explodiert in einer Supernova.

Die Milchstraße ist nicht der Produzent ihrer selbst große Menge Sterne Wenn ein Stern stirbt, gibt er Rohstoffe in den Weltraum ab wie Wasserstoff und Helium. Über Hunderttausende von Jahren verschmelzen diese Teilchen zu Molekülwolken, die schließlich so dicht werden, dass ihr Zentrum unter ihrer eigenen Schwerkraft zusammenbricht und so einen neuen Stern bildet.

Es sieht aus wie eine Art Ökosystem: Der Tod ernährt sich neues Leben . Teilchen eines bestimmten Sterns werden in Zukunft Teil einer Milliarde neuer Sterne sein. So sind die Dinge in unserer Galaxie, weshalb sie sich weiterentwickelt. Dadurch entstehen neue Bedingungen, unter denen die Wahrscheinlichkeit der Entstehung erdähnlicher Planeten steigt.

Planeten der Milchstraße

Trotz endgültiger Tod und die Geburt neuer Sterne in unserer Galaxie, deren Anzahl berechnet wird: Die Milchstraße ist die Heimat von ca 100 Milliarden Sterne. Basierend auf neuen Forschungsergebnissen gehen Wissenschaftler davon aus, dass jeder Stern von mindestens einem oder mehreren Planeten umkreist wird. Das heißt, in unserer Ecke des Universums gibt es nur von 100 bis 200 Milliarden Planeten.

Die Wissenschaftler, die zu diesem Schluss kamen, untersuchten Sterne wie Rote Zwerge der Spektralklasse M. Diese Sterne sind kleiner als unsere Sonne. Sie versöhnen sich 75 Prozent aller Sterne in der Milchstraße. Besonderes Augenmerk richteten die Forscher auf den Stern Kepler-32, was beschützte fünf Planeten.

Wie entdecken Astronomen neue Planeten?

Im Gegensatz zu Sternen sind Planeten schwer zu erkennen, da sie kein eigenes Licht aussenden. Wir können nur dann mit Sicherheit sagen, dass es einen Planeten um einen Stern gibt, wenn er steht vor seinem Stern und blockiert dessen Licht.

Die Planeten von Kepler-32 verhalten sich genau wie Exoplaneten, die andere M-Zwergsterne umkreisen. Sie liegen ungefähr im gleichen Abstand und sind ähnlich groß. Das heißt, das Kepler-32-System ist typisches System für unsere Galaxie.

Wenn es in unserer Galaxie mehr als 100 Milliarden Planeten gibt, wie viele davon sind erdähnliche Planeten? Es stellt sich heraus, nicht so sehr. Es gibt Dutzende verschiedene Arten Planeten: Gasriesen, Pulsarplaneten, Braune Zwerge und Planeten, auf denen geschmolzenes Metall vom Himmel regnet. Es können Planeten geortet werden, die aus Gestein bestehen zu weit oder zu nah zum Stern, daher ist es unwahrscheinlich, dass sie der Erde ähneln.

Die Ergebnisse neuerer Studien haben gezeigt, dass es in unserer Galaxie mehr terrestrische Planeten gibt als bisher angenommen, nämlich: von 11 auf 40 Milliarden. Wissenschaftler nahmen als Beispiel 42.000 Sterne, ähnlich unserer Sonne, und begannen, nach Exoplaneten zu suchen, die sie in einer Zone umkreisen können, in der es nicht zu heiß und nicht zu kalt ist. Es wurde entdeckt 603 Exoplaneten, darunter 10 entsprach den Suchkriterien.

Durch die Analyse von Daten über Sterne haben Wissenschaftler die Existenz von Milliarden erdähnlicher Planeten nachgewiesen, die sie offiziell noch nicht entdeckt haben. Theoretisch sind diese Planeten in der Lage, die Temperatur aufrechtzuerhalten Vorhandensein von flüssigem Wasser auf ihnen, was wiederum die Entstehung von Leben ermöglicht.

Kollision von Galaxien

Selbst wenn in der Milchstraße ständig neue Sterne entstehen, wird sie nicht an Größe zunehmen können, wenn er nicht erhält neues Material von irgendwo anders. Und die Milchstraße dehnt sich wirklich aus.

Bisher wussten wir nicht genau, wie die Galaxie wächst, aber neuere Entdeckungen deuten darauf hin, dass die Milchstraße wächst Galaxie-Kannibale, was bedeutet, dass sie in der Vergangenheit andere Galaxien verschlungen hat und dies wahrscheinlich erneut tun wird, zumindest bis eine größere Galaxie sie verschluckt.

Mit einem Weltraumteleskop „Hubble“ Mithilfe von über sieben Jahre hinweg aufgenommenen Fotos haben Wissenschaftler Sterne am äußeren Rand der Milchstraße entdeckt auf besondere Weise bewegen. Anstatt sich wie andere Sterne auf das Zentrum der Galaxie zu oder von diesem weg zu bewegen, scheinen sie zum Rand hin zu driften. Es wird angenommen, dass dieser Sternhaufen das einzige Überbleibsel einer anderen Galaxie ist, die von der Milchstraße absorbiert wurde.

Zu dieser Kollision kam es offenbar vor mehreren Milliarden Jahren und höchstwahrscheinlich wird es nicht das letzte Mal sein. In Anbetracht der Geschwindigkeit, mit der wir uns bewegen, durchquert unsere Galaxie 4,5 Milliarden Jahre wird mit der Andromeda-Galaxie kollidieren.

Einfluss von Satellitengalaxien

Obwohl die Milchstraße eine Spiralgalaxie ist, ist sie nicht gerade eine perfekte Spirale. Im Zentrum steht eine Art Ausbuchtung, die durch das Entweichen von Wasserstoffgasmolekülen aus der flachen Scheibe der Spirale entstand.

Seit Jahren rätseln Astronomen darüber, warum die Galaxie eine solche Ausbuchtung hat. Es ist logisch anzunehmen, dass das Gas in die Scheibe selbst gesaugt wird und nicht entweicht. Je länger sie sich mit dieser Frage beschäftigten, desto verwirrter wurden sie: Die Moleküle der Ausbuchtung werden nicht nur herausgedrückt, sondern auch schwingen in ihrer eigenen Frequenz.

Was könnte diesen Effekt verursachen? Heute glauben Wissenschaftler, dass Dunkle Materie und Satellitengalaxien dafür verantwortlich sind – Magellansche Wolken. Diese beiden Galaxien sind sehr klein: Zusammengenommen ergeben sie etwas nur 2 Prozent der Gesamtmasse der Milchstraße. Dies reicht nicht aus, um eine Wirkung auf ihn zu haben.

Wenn sich dunkle Materie jedoch durch die Wolken bewegt, erzeugt sie Wellen, die offenbar die Anziehungskraft der Schwerkraft beeinflussen und sie verstärken, und Wasserstoff entsteht unter dem Einfluss dieser Anziehung entkommt aus dem Zentrum der Galaxie.

Magellansche Wolken umkreisen die Milchstraße. Die Spiralarme der Milchstraße scheinen unter dem Einfluss dieser Galaxien an der Stelle zu schwanken, an der sie vorbeiziehen.

Zwillingsgalaxien

Obwohl die Milchstraße in vielerlei Hinsicht als einzigartig bezeichnet werden kann, ist sie nicht sehr selten. Im Universum überwiegen Spiralgalaxien. Wenn man bedenkt, dass sie nur in unserem Sichtfeld liegen etwa 170 Milliarden Galaxien, können wir davon ausgehen, dass es irgendwo Galaxien gibt, die unserer sehr ähnlich sind.

Was wäre, wenn es irgendwo eine Galaxie gäbe – eine exakte Kopie der Milchstraße? Im Jahr 2012 entdeckten Astronomen eine solche Galaxie. Er wird sogar von zwei kleinen Monden umkreist, die genau unseren Magellanschen Wolken entsprechen. Übrigens, nur 3 Prozent Spiralgalaxien haben ähnliche Begleiter, deren Lebensdauer relativ kurz ist. Die Magellanschen Wolken werden sich wahrscheinlich auflösen in ein paar Milliarden Jahren.

Eine so ähnliche Galaxie mit Satelliten, einem supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum und derselben Größe zu entdecken, ist unglaubliches Glück. Diese Galaxie wurde benannt NGC 1073 und es ist der Milchstraße so ähnlich, dass Astronomen es untersuchen, um mehr herauszufinden über unsere eigene Galaxie. Wir können es beispielsweise von der Seite betrachten und uns so besser vorstellen, wie die Milchstraße aussieht.

Galaktisches Jahr

Auf der Erde ist ein Jahr die Zeit, in der die Erde es schafft, etwas zu produzieren volle Revolution um die Sonne. Alle 365 Tage kehren wir zum selben Punkt zurück. Unser Sonnensystem dreht sich auf die gleiche Weise um ein Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie. Es macht jedoch eine völlige Revolution 250 Millionen Jahre. Das heißt, seit dem Verschwinden der Dinosaurier haben wir nur ein Viertel einer vollständigen Revolution gemacht.

Beschreibungen des Sonnensystems erwähnen selten, dass es sich bewegt Weltraum, wie alles in unserer Welt. Relativ zum Zentrum der Milchstraße bewegt sich das Sonnensystem mit einer Geschwindigkeit 792.000 Kilometer pro Stunde. Um es ins rechte Licht zu rücken: Wenn man sich mit der gleichen Geschwindigkeit fortbewegt, könnte man um die Welt reisen in 3 Minuten.

Als bezeichnet wird der Zeitraum, in dem es der Sonne gelingt, einen vollständigen Umlauf um das Zentrum der Milchstraße zu machen galaktisches Jahr. Es wird geschätzt, dass die Sonne nur gelebt hat 18 galaktische Jahre.

Planet Erde, Sonnensystem, und alle mit bloßem Auge sichtbaren Sterne sind drin Milchstraßengalaxie Dabei handelt es sich um eine Balkenspiralgalaxie mit zwei unterschiedlichen Armen, die an den Enden des Balkens beginnen.

Dies wurde 2005 vom Lyman-Spitzer-Weltraumteleskop bestätigt, das zeigte, dass der zentrale Balken unserer Galaxie größer ist als bisher angenommen. Spiralgalaxien Barred – Spiralgalaxien mit einem Balken („Balken“) aus hellen Sternen, der sich vom Zentrum aus erstreckt und die Galaxie in der Mitte kreuzt.

Die Spiralarme in solchen Galaxien beginnen an den Enden der Balken, während sie in gewöhnlichen Spiralgalaxien direkt vom Kern ausgehen. Beobachtungen zeigen, dass etwa zwei Drittel aller Spiralgalaxien gesperrt sind. Nach bestehenden Hypothesen sind Brücken Zentren der Sternentstehung, die die Geburt von Sternen in ihren Zentren ermöglichen. Es wird angenommen, dass sie durch Orbitalresonanz Gas aus den Spiralarmen durchlassen. Dieser Mechanismus sorgt für den Zufluss von Baumaterial für die Geburt neuer Sterne.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0 % 50 % keine Wiederholung rgb(29, 41, 29);"> Galaxienstruktur
Von Aussehen Die Galaxie ähnelt einer Scheibe (da sich der Großteil der Sterne in Form einer flachen Scheibe befindet) mit einem Durchmesser von etwa 30.000 Parsec (100.000 Lichtjahre, 1 Trillion Kilometer) und einer geschätzten durchschnittlichen Dicke der Scheibe in dieser Größenordnung Bei einer Größe von 1000 Lichtjahren beträgt der Durchmesser der Ausbuchtung im Zentrum der Scheibe 30.000 Lichtjahre. Die Scheibe ist in einen kugelförmigen Halo eingetaucht und um sie herum befindet sich eine kugelförmige Korona. Das Zentrum des galaktischen Kerns liegt im Sternbild Schütze. Die Dicke der galaktischen Scheibe an dem Ort, an dem sie sich befindet Sonnensystem mit dem Planeten Erde beträgt 700 Lichtjahre. Die Entfernung von der Sonne zum Zentrum der Galaxie beträgt 8,5 Kiloparsec (2,62,1017 km oder 27.700 Lichtjahre). Sonnensystem befindet sich am inneren Rand eines Arms, der Orion-Arm genannt wird. Im Zentrum der Galaxie befindet sich offenbar ein Supermassiver schwarzes Loch(Sagittarius A*) (etwa 4,3 Millionen Sonnenmassen), um das sich vermutlich ein Schwarzes Loch mit einer durchschnittlichen Masse von 1000 bis 10.000 Sonnenmassen und einer Umlaufzeit von etwa 100 Jahren und mehreren tausend relativ kleinen Jahren dreht. Die Galaxie enthält nach der niedrigsten Schätzung etwa 200 Milliarden Sterne (moderne Schätzungen reichen von 200 bis 400 Milliarden). Im Januar 2009 wurde die Masse der Galaxie auf 3,1012 Sonnenmassen oder 6,1042 kg geschätzt. Der Großteil der Galaxie besteht nicht aus Sternen und interstellarem Gas, sondern aus einem nicht leuchtenden Halo aus dunkler Materie.

Im Vergleich zum Halo dreht sich die Scheibe des Galaxy deutlich schneller. Die Geschwindigkeit seiner Rotation ist in verschiedenen Abständen vom Zentrum nicht gleich. Sie steigt schnell von Null im Zentrum auf 200–240 km/s in einer Entfernung von 2.000 Lichtjahren davon an, nimmt dann etwas ab, steigt wieder auf ungefähr denselben Wert an und bleibt dann nahezu konstant. Die Untersuchung der Besonderheiten der Rotation der Galaxienscheibe ermöglichte die Abschätzung ihrer Masse. Es stellte sich heraus, dass sie 150 Milliarden Mal größer als die Masse der Sonne ist. Alter Galaxien der Milchstraße gleicht13.200 Millionen Jahre alt, fast so alt wie das Universum. Die Milchstraße ist Teil der Lokalen Gruppe von Galaxien.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0 % 50 % keine Wiederholung rgb(29, 41, 29);">Standort des Sonnensystems Sonnensystem befindet sich am inneren Rand eines Arms namens Orion-Arm, am Rande des lokalen Superhaufens, der manchmal auch Virgo-Superhaufen genannt wird. Die Dicke der galaktischen Scheibe (an dem Ort, an dem sie sich befindet) Sonnensystem mit dem Planeten Erde) beträgt 700 Lichtjahre. Die Entfernung von der Sonne zum Zentrum der Galaxie beträgt 8,5 Kiloparsec (2,62,1017 km oder 27.700 Lichtjahre). Die Sonne befindet sich näher am Rand der Scheibe als in ihrem Zentrum.

Zusammen mit anderen Sternen dreht sich die Sonne mit einer Geschwindigkeit von 220–240 km/s um das Zentrum der Galaxie und vollführt dabei eine Umdrehung in etwa 225–250 Millionen Jahren (was einem galaktischen Jahr entspricht). Somit ist die Erde während ihrer gesamten Existenz nicht mehr als 30 Mal um das Zentrum der Galaxie geflogen. Das galaktische Jahr der Galaxie beträgt 50 Millionen Jahre, die Umlaufzeit des Jumpers beträgt 15-18 Millionen Jahre. In der Nähe der Sonne ist es möglich, Abschnitte zweier Spiralarme zu verfolgen, die etwa dreitausend Lichtjahre von uns entfernt sind. Basierend auf den Sternbildern, in denen diese Gebiete beobachtet werden, erhielten sie die Namen Sagittarius-Arm und Perseus-Arm. Die Sonne befindet sich fast in der Mitte zwischen diesen Spiralästen. Aber relativ nah an uns vorbei (nach galaktischen Maßstäben), im Sternbild Orion, verläuft ein weiterer, nicht sehr klar definierter Arm – der Orion-Arm, der als Zweig eines der Hauptspiralarme der Galaxie gilt. Ein Diagramm der Position der Erde im Universum in einer Reihe von acht Karten, die von links nach rechts beginnend mit der Erde ihre Bewegung nach innen zeigen Sonnensystem, zum Nachbarn Sternensysteme, zur Milchstraße, zu lokalen galaktischen Gruppen, zulokale Virgo-Superhaufen, auf unserem lokalen Superhaufen und endet im beobachtbaren Universum.

Sonnensystem: 0,001 Lichtjahre

Nachbarn im interstellaren Raum

Milchstraße: 100.000 Lichtjahre

Lokale galaktische Gruppen

Lokaler Jungfrau-Superhaufen

Lokal über einem Galaxienhaufen

Beobachtbares Universum

Planet Erde, Sonnensystem, Milliarden anderer Sterne und Himmelskörper- das alles ist unsere Milchstraße - eine riesige intergalaktische Formation, in der alles den Gesetzen der Schwerkraft gehorcht. Angaben zur wahren Größe der Galaxie sind nur ungefähre Angaben. Und das Interessanteste ist, dass es im Universum Hunderte, vielleicht sogar Tausende solcher Formationen gibt, ob größer oder kleiner.

Die Milchstraße und was sie umgibt

Alle Himmelskörper, einschließlich der Planeten, Satelliten, Asteroiden, Kometen und Sterne der Milchstraße, sind ständig in Bewegung. Alle diese Objekte wurden im kosmischen Wirbel des Urknalls geboren und befinden sich auf dem Weg ihrer Entwicklung. Manche sind älter, andere deutlich jünger.

Die Gravitationsformation rotiert um das Zentrum, wobei einzelne Teile der Galaxie unterschiedlich schnell rotieren. Wenn im Zentrum die Rotationsgeschwindigkeit der galaktischen Scheibe recht moderat ist, erreicht dieser Parameter an der Peripherie Werte von 200-250 km/s. Die Sonne befindet sich in einem dieser Bereiche, näher am Zentrum der galaktischen Scheibe. Die Entfernung von ihm zum Zentrum der Galaxie beträgt 25-28.000 Lichtjahre. Die Sonne und das Sonnensystem vollenden in 225–250 Millionen Jahren eine vollständige Umdrehung um die Mittelachse der Gravitationsformation. Dementsprechend hat das Sonnensystem in der gesamten Geschichte seines Bestehens das Zentrum nur 30 Mal umflogen.

Ort der Galaxie im Universum

Ein bemerkenswertes Merkmal sollte beachtet werden. Der Stand der Sonne und damit auch des Planeten Erde ist sehr günstig. Die galaktische Scheibe unterliegt einem ständigen Verdichtungsprozess. Dieser Mechanismus wird durch die Diskrepanz zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der Spiraläste und der Bewegung von Sternen verursacht, die sich innerhalb der galaktischen Scheibe nach ihren eigenen Gesetzen bewegen. Bei der Verdichtung kommt es zu heftigen Vorgängen, begleitet von kraftvollen ultraviolette Strahlung. Sonne und Erde befinden sich bequem im Korotationskreis, wo es keine so starke Aktivität gibt: zwischen zwei Spiralzweigen an der Grenze der Arme der Milchstraße – Schütze und Perseus. Das erklärt die Ruhe, in der wir schon seit so langer Zeit sind. Seit mehr als 4,5 Milliarden Jahren sind wir von kosmischen Katastrophen verschont geblieben.

Struktur der Milchstraße

Die galaktische Scheibe ist in ihrer Zusammensetzung nicht homogen. Wie andere spiralförmige Gravitationssysteme hat die Milchstraße drei unterscheidbare Regionen:

• ein Kern, der aus einem dichten Sternhaufen besteht, der eine Milliarde Sterne unterschiedlichen Alters enthält;
• die galaktische Scheibe selbst, gebildet aus Sternhaufen, Sterngas und Staub;
• Korona, sphärischer Halo – die Region, in der sich Kugelsternhaufen, Zwerggalaxien, einzelne Sterngruppen, kosmischer Staub und Gas befinden.

In der Nähe der Ebene der galaktischen Scheibe gibt es junge Sterne, die in Clustern gesammelt sind. Die Dichte der Sternhaufen im Zentrum der Scheibe ist höher. In der Nähe des Zentrums beträgt die Dichte 10.000 Sterne pro Kubikparsec. In der Region, in der sich das Sonnensystem befindet, beträgt die Sternendichte bereits 1-2 Sterne pro 16 Kubikparsec. Das Alter dieser Himmelskörper beträgt in der Regel nicht mehr als mehrere Milliarden Jahre.

Interstellares Gas konzentriert sich auch um die Ebene der Scheibe und unterliegt Zentrifugalkräften. Trotz der konstanten Rotationsgeschwindigkeit der Spiralzweige verteilt sich das interstellare Gas ungleichmäßig und bildet große und kleine Wolken- und Nebelzonen. Allerdings die wichtigste galaktische Baumaterial ist dunkle Materie. Seine Masse überwiegt die Gesamtmasse aller Himmelskörper, aus denen die Milchstraße besteht.

Wenn im Diagramm die Struktur der Galaxie recht klar und transparent ist, ist es in Wirklichkeit fast unmöglich, die zentralen Regionen der galaktischen Scheibe zu untersuchen. Gas- und Staubwolken sowie Ansammlungen von Sterngas verbergen vor unserer Sicht das Licht aus dem Zentrum der Milchstraße, in dem ein echtes Weltraummonster lebt – ein supermassereiches Schwarzes Loch. Die Masse dieses Überriesen beträgt etwa 4,3 Millionen M☉. Neben dem Überriesen befindet sich ein kleineres Schwarzes Loch. Ergänzt wird dieses düstere Unternehmen durch Hunderte von Zwergschwarzen Löchern. Die Schwarzen Löcher der Milchstraße verschlingen nicht nur Sternmaterie, sondern fungieren auch als Entbindungsheim und schleudern riesige Bündel von Protonen, Neutronen und Elektronen in den Weltraum. Aus ihnen entsteht atomarer Wasserstoff – der Hauptbrennstoff des Sternenstammes.

Der Jumper-Balken befindet sich im Bereich des galaktischen Kerns. Seine Länge beträgt 27.000 Lichtjahre. Hier herrschen alte Sterne, Rote Riesen, deren Sternmaterie Schwarze Löcher speist. In dieser Region ist der Großteil des molekularen Wasserstoffs konzentriert, der als Hauptbaustoff für den Sternentstehungsprozess dient.

Geometrisch sieht die Struktur der Galaxie recht einfach aus. Jeder Spiralarm, und davon gibt es in der Milchstraße vier, hat seinen Ursprung in einem Gasring. Die Ärmel laufen in einem Winkel von 20⁰ auseinander. An den äußeren Grenzen der galaktischen Scheibe ist das Hauptelement atomarer Wasserstoff, der sich vom Zentrum der Galaxie zur Peripherie ausbreitet. Die Dicke der Wasserstoffschicht am Rande der Milchstraße ist viel größer als im Zentrum, während ihre Dichte äußerst gering ist. Die Entladung der Wasserstoffschicht wird durch den Einfluss von Zwerggalaxien erleichtert, die unserer Galaxie seit mehreren zehn Milliarden Jahren eng folgen.

Theoretische Modelle unserer Galaxie

Schon antike Astronomen versuchten zu beweisen, dass der sichtbare Streifen am Himmel Teil einer riesigen Sternscheibe ist, die sich um ihr Zentrum dreht. Diese Aussage wurde durch die durchgeführten mathematischen Berechnungen gestützt. Erst Tausende von Jahren später war es möglich, sich ein Bild von unserer Galaxie zu machen, als der Wissenschaft instrumentelle Methoden der Weltraumforschung zu Hilfe kamen. Ein Durchbruch in der Erforschung der Natur der Milchstraße gelang dem Engländer William Herschel. Im Jahr 1700 konnte er experimentell nachweisen, dass unsere Galaxie scheibenförmig ist.

Schon in unserer Zeit hat die Forschung eine andere Wendung genommen. Wissenschaftler verließen sich auf den Vergleich der Bewegungen der Sterne, zwischen denen es existierte unterschiedlicher Abstand. Mit der Parallaxenmethode konnte Jacob Kaptein den Durchmesser der Galaxie annähernd bestimmen, der nach seinen Berechnungen 60-70.000 Lichtjahre beträgt. Dementsprechend wurde der Ort der Sonne bestimmt. Es stellte sich heraus, dass es relativ weit vom tobenden Zentrum der Galaxie und in beträchtlicher Entfernung von der Peripherie der Milchstraße entfernt liegt.

Die grundlegende Theorie zur Existenz von Galaxien stammt vom amerikanischen Astrophysiker Edwin Hubble. Er kam auf die Idee, alle Gravitationsformationen zu klassifizieren und sie in elliptische Galaxien und spiralförmige Formationen zu unterteilen. Letztere, Spiralgalaxien, stellen die größte Gruppe dar, zu der auch Formationen gehören verschiedene Größen. Die größte kürzlich entdeckte Spiralgalaxie ist NGC 6872 mit einem Durchmesser von mehr als 552.000 Lichtjahren.

Erwartete Zukunft und Prognosen

Die Milchstraße scheint eine kompakte und geordnete Gravitationsformation zu sein. Im Gegensatz zu seinen Nachbarn ist es in unserem intergalaktischen Zuhause recht ruhig. Schwarze Löcher beeinflussen systematisch die galaktische Scheibe und verkleinern sie. Dieser Prozess hat bereits Dutzende Milliarden Jahre gedauert und wie lange er noch andauern wird, ist unbekannt. Die einzige Bedrohung, die über unserer Galaxie droht, geht von ihrem nächsten Nachbarn aus. Die Andromeda-Galaxie nähert sich uns schnell. Wissenschaftler vermuten, dass es in 4,5 Milliarden Jahren zu einer Kollision zweier Gravitationssysteme kommen könnte.

Eine solche Zusammenführung von Treffen wird das Ende der Welt bedeuten, in der wir gewohnt sind zu leben. Die kleinere Milchstraße wird von der größeren Formation absorbiert. Anstelle zweier großer Spiralformationen wird im Universum eine neue elliptische Galaxie erscheinen. Bis zu diesem Zeitpunkt wird unsere Galaxie in der Lage sein, mit ihren Satelliten umzugehen. Zwei Zwerggalaxien – die Große und die Kleine Magellansche Wolke – werden in 4 Milliarden Jahren von der Milchstraße absorbiert.

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