Der Kosmos, den wir zu studieren versuchen, ist ein riesiger und grenzenloser Raum, in dem es zehn, hundert, tausend Billionen von Sternen gibt, die in bestimmten Gruppen vereint sind. Unsere Erde lebt nicht für sich allein. Wir sind Teil des Sonnensystems, das ein kleines Teilchen ist, und Teil der Milchstraße – einer größeren kosmischen Einheit.

Unsere Erde bewegt sich, wie andere Planeten der Milchstraße, unser Stern namens Sonne, wie andere Sterne der Milchstraße, in einer bestimmten Reihenfolge im Universum und nimmt die zugewiesenen Plätze ein. Versuchen wir, genauer zu verstehen, wie die Milchstraße aufgebaut ist und was die Hauptmerkmale unserer Galaxie sind.

Ursprung der Milchstraße

Unsere Galaxie hat ihre eigene Geschichte, wie andere Bereiche des Weltraums, und ist das Produkt einer Katastrophe von universellem Ausmaß. Die Haupttheorie des Ursprungs des Universums, die die wissenschaftliche Gemeinschaft heute dominiert, ist der Urknall. Das Modell, das die Urknalltheorie perfekt charakterisiert, ist das Kettenmodell. Kernreaktion auf mikroskopischer Ebene. Anfangs gab es eine Art Substanz, die sich aus bestimmten Gründen augenblicklich in Bewegung setzte und explodierte. Es lohnt sich nicht, über die Bedingungen zu sprechen, die zum Einsetzen der explosiven Reaktion geführt haben. Dies ist weit von unserem Verständnis entfernt. Das Universum, das vor 15 Milliarden Jahren als Ergebnis einer Katastrophe entstanden ist, ist ein riesiges, endloses Vieleck.

Die Hauptprodukte der Explosion waren zunächst Ansammlungen und Gaswolken. Später, unter dem Einfluss von Gravitationskräften und anderen physikalischen Prozessen, fand die Bildung größerer Objekte von universellem Maßstab statt. Alles geschah sehr schnell nach kosmischen Maßstäben, über Milliarden von Jahren. Zuerst entstanden Sterne, die Haufen bildeten und später zu Galaxien verschmolzen, deren genaue Anzahl unbekannt ist. In ihrer Zusammensetzung besteht galaktische Materie aus Wasserstoff- und Heliumatomen in Gesellschaft anderer Elemente, die das Baumaterial für die Bildung von Sternen und anderen Weltraumobjekten sind.

Sagen Sie genau, wo im Universum es sich befindet die Milchstrasse, ist nicht möglich, da das Zentrum des Universums nicht genau bekannt ist.

Aufgrund der Ähnlichkeit der Prozesse, die das Universum gebildet haben, ist unsere Galaxie in ihrer Struktur vielen anderen sehr ähnlich. Aufgrund ihres Typs ist dies eine typische Spiralgalaxie, eine Art von Objekten, die im Universum in einer großen Vielfalt verbreitet ist. Von der Größe her liegt die Galaxie in der goldenen Mitte – nicht klein und nicht riesig. Unsere Galaxie hat viel mehr kleinere Nachbarn in einem stellaren Zuhause als solche, die kolossal groß sind.

Das Alter aller Galaxien, die im Weltraum existieren, ist gleich. Unsere Galaxie ist fast gleich alt wie das Universum und hat ein Alter von 14,5 Milliarden Jahren. In dieser riesigen Zeit hat sich die Struktur der Milchstraße immer wieder verändert, was heute im Vergleich zum Tempo des irdischen Lebens nur unmerklich geschieht.

Die Geschichte mit dem Namen unserer Galaxie ist merkwürdig. Wissenschaftler glauben, dass der Name Milchstraße legendär ist. Dies ist ein Versuch, die Position der Sterne an unserem Himmel mit dem antiken griechischen Mythos über den Göttervater Kronos zu verbinden, der seine eigenen Kinder verschlang. Das letzte Kind, dem das gleiche traurige Schicksal bevorstand, stellte sich als mager heraus und wurde der Amme zur Mast übergeben. Beim Füttern fielen Milchspritzer in den Himmel und bildeten so einen Milchpfad. Anschließend waren sich Wissenschaftler und Astronomen aller Zeiten und Völker einig, dass unsere Galaxie einer Milchstraße wirklich sehr ähnlich ist.

Die Milchstraße befindet sich derzeit mitten in ihrem Entwicklungszyklus. Mit anderen Worten, kosmisches Gas und Materie für die Entstehung neuer Sterne gehen zu Ende. Die bestehenden Stars sind noch recht jung. Wie in der Geschichte mit der Sonne, die sich in 6-7 Milliarden Jahren in einen Roten Riesen verwandeln könnte, werden unsere Nachkommen die Umwandlung anderer Sterne und der gesamten Galaxie als Ganzes in die rote Sequenz beobachten.

Unsere Galaxie könnte auch als Ergebnis einer weiteren universellen Katastrophe aufhören zu existieren. Forschungsthemen den letzten Jahren Sie orientieren sich an der bevorstehenden Begegnung der Milchstraße mit unserem nächsten Nachbarn, der Andromeda-Galaxie, in ferner Zukunft. Es ist wahrscheinlich, dass die Milchstraße nach dem Treffen mit der Andromeda-Galaxie in mehrere kleine Galaxien zerfallen wird. In jedem Fall wird dies der Grund für die Entstehung neuer Sterne und die Rekonstruktion des Raums sein, der uns am nächsten ist. Es bleibt nur zu erraten, was das Schicksal des Universums und unserer Galaxie in ferner Zukunft sein wird.

Astrophysikalische Parameter der Milchstraße

Um sich vorzustellen, wie die Milchstraße im Weltraum aussieht, reicht es aus, das Universum selbst zu betrachten und seine Einzelteile zu vergleichen. Unsere Galaxie ist Teil einer Untergruppe, die wiederum Teil der Lokalen Gruppe ist, einer größeren Einheit. Hier grenzt unsere Weltraummetropole an die Galaxien Andromeda und Triangulum. Um die Dreifaltigkeit herum befinden sich mehr als 40 kleine Galaxien. Die lokale Gruppe ist bereits Teil einer noch größeren Formation und gehört zum Virgo-Superhaufen. Einige argumentieren, dass dies nur grobe Vermutungen darüber sind, wo sich unsere Galaxie befindet. Das Ausmaß der Formationen ist so groß, dass es fast unmöglich ist, sich das alles vorzustellen. Heute kennen wir die Entfernung zu den nächsten Nachbargalaxien. Andere Deep-Sky-Objekte sind außer Sichtweite. Nur theoretisch und mathematisch ist ihre Existenz erlaubt.

Der Standort der Galaxie wurde nur dank ungefährer Berechnungen bekannt, die die Entfernung zu den nächsten Nachbarn bestimmten. Die Satelliten der Milchstraße sind Zwerggalaxien - die Kleine und die Große Magellansche Wolke. Insgesamt gibt es laut Wissenschaftlern bis zu 14 Satellitengalaxien, die die Eskorte des universellen Streitwagens namens Milchstraße bilden.

Was die beobachtbare Welt betrifft, so gibt es heute genügend Informationen darüber, wie unsere Galaxie aussieht. Das bestehende Modell und damit die Karte der Milchstraße wurde auf der Grundlage mathematischer Berechnungen aus astrophysikalischen Beobachtungen erstellt. Jeder kosmische Körper oder Fragment der Galaxie nimmt seinen Platz ein. Es ist wie das Universum, nur in kleinerem Maßstab. Die astrophysikalischen Parameter unserer Weltraummetropole sind interessant und beeindruckend.

Unsere Galaxie ist eine Spiralgalaxie mit einem Balken, der auf Sternenkarten mit dem Index SBbc gekennzeichnet ist. Der Durchmesser der galaktischen Scheibe der Milchstraße beträgt etwa 50-90.000 Lichtjahre oder 30.000 Parsec. Zum Vergleich: Der Radius der Andromeda-Galaxie beträgt 110.000 Lichtjahre auf der Skala des Universums. Man kann sich nur vorstellen, wie viel größer die Milchstraße unser Nachbar ist. Die Abmessungen der der Milchstraße am nächsten gelegenen Zwerggalaxien sind zehnmal kleiner als die Parameter unserer Galaxie. Magellansche Wolken haben einen Durchmesser von nur 7-10 Tausend Lichtjahren. In diesem riesigen Sternenzyklus gibt es etwa 200-400 Milliarden Sterne. Diese Sterne werden in Clustern und Nebeln gesammelt. Ein wesentlicher Teil davon sind die Arme der Milchstraße, in denen sich unser Sonnensystem befindet.

Alles andere ist dunkle Materie, Wolken aus kosmischem Gas und Blasen, die den interstellaren Raum füllen. Je näher am Zentrum der Galaxie, desto mehr Sterne, desto enger wird es Platz. Unsere Sonne befindet sich in einer Region des Weltraums, die aus kleineren Weltraumobjekten besteht, die sich in beträchtlichem Abstand voneinander befinden.

Die Masse der Milchstraße beträgt 6x1042 kg, das Billionenfache der Masse unserer Sonne. Fast alle Sterne, die unser Sternenland bewohnen, befinden sich in der Ebene einer Scheibe, deren Dicke nach verschiedenen Schätzungen 1000 Lichtjahre beträgt. Es ist nicht möglich, die genaue Masse unserer Galaxie zu kennen, da der größte Teil des sichtbaren Sternenspektrums durch die Arme der Milchstraße vor uns verborgen ist. Darüber hinaus ist die Masse der Dunklen Materie, die riesige interstellare Räume einnimmt, unbekannt.

Die Entfernung von der Sonne zum Zentrum unserer Galaxie beträgt 27.000 Lichtjahre. Da sich die Sonne an der relativen Peripherie befindet, bewegt sie sich schnell um das Zentrum der Galaxie herum und macht in 240 Millionen Jahren eine vollständige Umdrehung.

Das Zentrum der Galaxie hat einen Durchmesser von 1000 Parsec und besteht aus einem Kern mit einer interessanten Sequenz. Das Zentrum des Kerns hat die Form einer Ausbuchtung, in der sich die größten Sterne und ein Haufen heißer Gase konzentrieren. Dieser Bereich zeichnet sich aus große Menge Energie, die insgesamt größer ist als die Strahlung der Milliarden von Sternen, aus denen die Galaxie besteht. Dieser Teil des Kerns ist der aktivste und hellste Teil der Galaxie. An den Rändern des Kerns befindet sich ein Jumper, der den Beginn der Arme unserer Galaxie darstellt. Eine solche Brücke entsteht durch die kolossale Schwerkraft, die durch die schnelle Rotation der Galaxie selbst verursacht wird.

In Anbetracht des zentralen Teils der Galaxie erscheint die folgende Tatsache paradox. Wissenschaftler konnten lange Zeit nicht verstehen, was sich im Zentrum der Milchstraße befindet. Es stellt sich heraus, dass sich im Zentrum eines Sternenlandes namens Milchstraße ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einem Durchmesser von etwa 140 km niedergelassen hat. Dorthin geht die meiste Energie, die vom Kern der Galaxie freigesetzt wird, in diesem bodenlosen Abgrund lösen sich die Sterne auf und sterben. Das Vorhandensein eines Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße weist darauf hin, dass alle Entstehungsprozesse im Universum eines Tages enden müssen. Materie wird zu Antimaterie und alles wird sich wiederholen. Wie sich dieses Monster in Millionen und Milliarden von Jahren verhalten wird, der schwarze Abgrund schweigt, was darauf hindeutet, dass die Prozesse der Absorption von Materie nur an Dynamik gewinnen.

Zwei Hauptarme der Galaxie erstrecken sich vom Zentrum aus - der Schild des Zentauren und des Perseus. Diese Strukturformationen wurden nach den am Himmel befindlichen Sternbildern benannt. Zusätzlich zu den Hauptwaffen ist die Galaxie von 5 weiteren Kleinwaffen umgeben.

Nahe und ferne Zukunft

Die Arme, die aus dem Kern der Milchstraße stammen, winden sich spiralförmig nach außen und füllen den Weltraum mit Sternen und kosmischem Material. Eine Analogie zu kosmischen Körpern, die in unserem Sternensystem um die Sonne kreisen, ist hier angebracht. Eine riesige Masse aus großen und kleinen Sternen, Haufen und Nebeln, kosmischen Objekten unterschiedlicher Größe und Beschaffenheit dreht sich auf einem riesigen Karussell. Sie alle schaffen ein wunderbares Bild des Sternenhimmels, den ein Mensch seit mehr als tausend Jahren betrachtet. Wenn Sie unsere Galaxie studieren, sollten Sie wissen, dass die Sterne in der Galaxie nach ihren eigenen Gesetzen leben und sich heute in einem der Arme der Galaxie befinden, morgen werden sie ihre Reise in die andere Richtung beginnen, einen Arm verlassen und in einen anderen fliegen .

Die Erde in der Milchstraße ist bei weitem nicht der einzige Planet, der für Leben geeignet ist. Dies ist nur ein Staubpartikel von der Größe eines Atoms, das in der riesigen Sternenwelt unserer Galaxie verloren gegangen ist. Es kann eine große Anzahl solcher erdähnlicher Planeten in der Galaxie geben. Es reicht aus, sich die Anzahl der Sterne vorzustellen, die irgendwie ihre eigenen stellaren Planetensysteme haben. Anderes Leben kann weit entfernt sein, am äußersten Rand der Galaxie, Zehntausende von Lichtjahren entfernt, oder umgekehrt in benachbarten Regionen, die durch die Arme der Milchstraße vor uns verborgen sind.

Teilen durch soziale Gruppen wird unsere Milchstraße einer starken „Mittelschicht“ angehören. Sie gehört also zum häufigsten Galaxientyp, ist aber gleichzeitig weder durchschnittlich groß noch massereich. Es gibt mehr Galaxien, die kleiner als die Milchstraße sind, als solche, die größer sind. Unsere "Sterneninsel" hat auch mindestens 14 Satelliten - andere Zwerggalaxien. Sie sind dazu verdammt, die Milchstraße zu umkreisen, bis sie von ihr verschlungen werden, oder vor einer intergalaktischen Kollision wegfliegen. Nun, bisher ist dies der einzige Ort, an dem Leben mit Sicherheit existiert - das heißt, wir sind bei Ihnen.

Dennoch bleibt die Milchstraße die mysteriöseste Galaxie im Universum: Da wir am äußersten Rand der "Sterneninsel" liegen, sehen wir nur einen Teil ihrer Milliarden von Sternen. Und die Galaxie ist völlig unsichtbar - sie ist mit dichten Hüllen aus Sternen, Gas und Staub bedeckt. Die Fakten und Geheimnisse der Milchstraße werden heute diskutiert.

Unsere Galaxie. Geheimnisse der Milchstraße

Bis zu einem gewissen Grad wissen wir mehr über entfernte Sternensysteme als über unsere eigene Galaxie, die Milchstraße. Es ist schwieriger, ihre Struktur zu studieren als die Struktur jeder anderen Galaxie, weil sie von innen untersucht werden muss und vieles nicht so leicht zu sehen ist. Interstellare Staubwolken absorbieren das Licht, das von Myriaden entfernter Sterne ausgestrahlt wird.

Erst mit der Entwicklung der Radioastronomie und dem Aufkommen von Infrarotteleskopen konnten Wissenschaftler verstehen, wie unsere Galaxie funktioniert. Doch viele Details sind bis heute ungeklärt. Auch die Anzahl der Sterne in der Milchstraße wird ziemlich grob geschätzt. Die neuesten elektronischen Verzeichnisse geben Zahlen von 100 bis 300 Milliarden Sternen an.

Vor nicht allzu langer Zeit glaubte man, dass unsere Galaxie 4 große Arme hat. Aber im Jahr 2008 veröffentlichten Astronomen der University of Wisconsin die Ergebnisse der Verarbeitung von rund 800.000 Infrarotbildern, die vom Spitzer-Weltraumteleskop aufgenommen wurden. Ihre Analyse zeigte, dass die Milchstraße nur zwei Arme hat. Die anderen Arme sind nur schmale Seitenäste. Die Milchstraße ist also eine Spiralgalaxie mit zwei Armen. Es sollte beachtet werden, dass die meisten der bekannten Spiralgalaxien auch nur zwei Ärmel.

„Dank des Spitzer-Teleskops haben wir die Möglichkeit, die Struktur der Milchstraße zu überdenken“, sagte der Astronom Robert Benjamin von der University of Wisconsin auf einer Konferenz der American Astronomical Society. „Wir verfeinern unser Verständnis der Galaxie auf die gleiche Weise, wie vor Jahrhunderten die Entdecker, die um den Globus reisten, frühere Vorstellungen darüber, wie die Erde aussieht, verfeinert und überdacht haben.“

Seit Anfang der 1990er Jahre verändern Infrarotbeobachtungen zunehmend unser Wissen über den Aufbau der Milchstraße, denn Infrarotteleskope ermöglichen es, durch Gas- und Staubwolken zu blicken und zu sehen, was herkömmlichen Teleskopen nicht zugänglich ist.

2004 - Das Alter unserer Galaxie wurde auf 13,6 Milliarden Jahre geschätzt. Es entstand kurz darauf. Zunächst war es eine diffuse Gasblase, die hauptsächlich Wasserstoff und Helium enthielt. Im Laufe der Zeit wurde es zu einer riesigen Spiralgalaxie, in der wir jetzt leben.

allgemeine Charakteristiken

Doch wie verlief die Evolution unserer Galaxie? Wie ist es entstanden - langsam oder im Gegenteil sehr schnell? Wie wurde es mit schweren Elementen gesättigt? Wie die Form der Milchstraße und ihrer chemische Zusammensetzung? Detaillierte Antworten auf diese Fragen müssen die Wissenschaftler noch geben.

Die Länge unserer Galaxie beträgt etwa 100.000 Lichtjahre und die durchschnittliche Dicke der galaktischen Scheibe beträgt etwa 3.000 Lichtjahre (die Dicke ihres konvexen Teils - der Ausbuchtung - erreicht 16.000 Lichtjahre). Im Jahr 2008 schlug der australische Astronom Brian Gensler jedoch vor, nachdem er die Ergebnisse von Beobachtungen von Pulsaren analysiert hatte, dass die galaktische Scheibe wahrscheinlich doppelt so dick ist, wie allgemein angenommen wird.

Ist unsere Galaxie nach kosmischen Maßstäben groß oder klein? Zum Vergleich: Die Ausdehnung des Andromeda-Nebels, der uns am nächsten gelegenen großen Galaxie, beträgt etwa 150.000 Lichtjahre.

Ende 2008 stellten Forscher mithilfe von Radioastronomie fest, dass sich die Milchstraße schneller dreht als bisher angenommen. Nach diesem Indikator zu urteilen, ist seine Masse etwa eineinhalb Mal höher als allgemein angenommen. Verschiedenen Schätzungen zufolge schwankt sie zwischen 1,0 und 1,9 Billionen Sonnenmassen. Nochmals zum Vergleich: Die Masse des Andromeda-Nebels wird auf mindestens 1,2 Billionen Sonnenmassen geschätzt.

Die Struktur von Galaxien

Schwarzes Loch

Die Milchstraße ist also dem Andromedanebel nicht unterlegen. „Wir sollten unsere Galaxie nicht länger als die kleine Schwester des Andromeda-Nebels behandeln“, sagte der Astronom Mark Reid vom Smithsonian Center for Astrophysics an der Harvard University. Da die Masse unserer Galaxie größer als erwartet ist, ist gleichzeitig auch ihre Anziehungskraft höher, was bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit ihrer Kollision mit anderen Galaxien in unserer Nähe ebenfalls steigt.

Unsere Galaxie ist von einem kugelförmigen Halo umgeben, der einen Durchmesser von 165.000 Lichtjahren erreicht. Astronomen bezeichnen den Halo manchmal als „galaktische Atmosphäre“. Es enthält ungefähr 150 Kugelsternhaufen sowie eine kleine Anzahl alter Sterne. Der Rest des Halo-Raums ist mit verdünntem Gas und dunkler Materie gefüllt. Die Masse des letzteren wird auf etwa eine Billion Sonnenmassen geschätzt.

Die Spiralarme der Milchstraße enthalten riesige Mengen an Wasserstoff. Hier werden weiterhin Sterne geboren. Im Laufe der Zeit verlassen junge Sterne die Arme von Galaxien und "wandern" in die galaktische Scheibe. Die massereichsten und hellsten Sterne leben jedoch nicht lange genug, daher haben sie keine Zeit, sich von ihrem Geburtsort zu entfernen. Es ist kein Zufall, dass die Arme unserer Galaxie so hell leuchten. Der größte Teil der Milchstraße besteht aus kleinen, nicht sehr massiven Sternen.

Der zentrale Teil der Milchstraße liegt im Sternbild Schütze. Dieses Gebiet ist von dunklen Gas- und Staubwolken umgeben, hinter denen nichts zu sehen ist. Erst seit den 1950er Jahren können Wissenschaftler mit den Mitteln der Radioastronomie nach und nach sehen, was dort lauert. In diesem Teil der Galaxis wurde eine mächtige Radioquelle namens Sagittarius A entdeckt, in der sich, wie Beobachtungen gezeigt haben, eine Masse konzentriert, die die Masse der Sonne um mehrere Millionen übersteigt. Die akzeptabelste Erklärung für diese Tatsache ist nur eine: im Zentrum unserer Galaxie befindet.

Jetzt hat sie sich aus irgendeinem Grund eine Auszeit gegönnt und ist nicht besonders aktiv. Der Materiezufluss ist hier sehr gering. Vielleicht wird das Schwarze Loch mit der Zeit Appetit bekommen. Dann wird sie wieder beginnen, den Schleier aus Gas und Staub zu absorbieren, der sie umgibt, und die Milchstraße wird zur Liste der aktiven Galaxien hinzugefügt. Es ist möglich, dass vorher schnell Sterne im Zentrum der Galaxie auftauchen. Ähnliche Prozesse werden wahrscheinlich regelmäßig wiederholt.

2010 - Amerikanische Astronomen entdeckten mit dem Fermi-Weltraumteleskop, das zur Beobachtung von Gammastrahlungsquellen entwickelt wurde, zwei mysteriöse Strukturen in unserer Galaxie - zwei riesige Blasen, die Gammastrahlung aussenden. Der Durchmesser jedes von ihnen beträgt im Durchschnitt 25.000 Lichtjahre. Sie streuen vom Zentrum der Galaxis in nördliche und südliche Richtung. Kann sein, wir redenüber die Teilchenströme, die einst ein Schwarzes Loch in der Mitte der Galaxie aussendeten. Andere Forscher glauben, dass es sich um Gaswolken handelt, die bei der Geburt von Sternen explodierten.

Rund um die Milchstraße gibt es mehrere Zwerggalaxien. Die bekanntesten von ihnen sind die Große und Kleine Magellansche Wolke, die mit verbunden sind Milchstraße eine Art Wasserstoffbrücke, eine riesige Gasfahne, die sich hinter diesen Galaxien erstreckt. Er wird Magellanscher Strom genannt. Seine Länge beträgt etwa 300.000 Lichtjahre. Unsere Galaxie verschlingt ständig die nächsten Zwerggalaxien, insbesondere die Sagitarius-Galaxie, die sich in einer Entfernung von 50.000 Lichtjahren vom galaktischen Zentrum befindet.

Bleibt noch hinzuzufügen, dass sich die Milchstraße und der Andromedanebel aufeinander zubewegen. Vermutlich in 3 Milliarden Jahren werden beide Galaxien miteinander verschmelzen und eine größere elliptische Galaxie bilden, die bereits Milky Honey genannt wird.

Ursprung der Milchstraße

Andromedas Nebel

Lange Zeit glaubte man, die Milchstraße sei allmählich entstanden. 1962 – Olin Eggen, Donald Linden-Bell und Allan Sandage stellen eine Hypothese auf, die als ELS-Modell bekannt wurde (benannt nach den Anfangsbuchstaben ihrer Nachnamen). Ihr zufolge rotierte einst anstelle der Milchstraße langsam eine homogene Gaswolke. Sie ähnelte einer Kugel, erreichte einen Durchmesser von etwa 300.000 Lichtjahren und bestand hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium. Unter dem Einfluss der Schwerkraft zog sich die Protogalaxie zusammen und wurde flach; gleichzeitig beschleunigte sich seine Rotation merklich.

Fast zwei Jahrzehnte lang passte dieses Modell Wissenschaftlern. Aber neue Beobachtungsergebnisse haben gezeigt, dass die Milchstraße nicht so entstanden sein kann, wie es die Theoretiker vorschrieben.

Nach diesem Modell entsteht zuerst der Halo und dann die galaktische Scheibe. Aber es gibt auch sehr alte Sterne in der Scheibe, zum Beispiel den Roten Riesen Arcturus, der mehr als 10 Milliarden Jahre alt ist, oder zahlreiche Weiße Zwerge im gleichen Alter.

Sowohl in der galaktischen Scheibe als auch im Halo, Kugelhaufen, die jünger sind, als es das ELS-Modell zulässt. Offensichtlich werden sie von unserer späteren Galaxie absorbiert.

Viele Sterne im Halo rotieren in eine andere Richtung als die Milchstraße. Vielleicht waren auch sie einmal außerhalb der Galaxie, aber dann wurden sie in diesen "stellaren Wirbelwind" hineingezogen - wie ein zufälliger Schwimmer in einem Strudel.

1978 - Leonard Searle und Robert Zinn schlugen ihr eigenes Modell für die Entstehung der Milchstraße vor. Es wurde als "Modell SZ" bezeichnet. Jetzt ist die Geschichte der Galaxy merklich komplizierter geworden. Vor nicht allzu langer Zeit wurde ihre Jugend aus Sicht der Astronomen so einfach beschrieben wie nach Meinung der Physiker - eine einfache Vorwärtsbewegung. Die Mechanik dessen, was geschah, war deutlich sichtbar: Es gab eine homogene Wolke; es bestand nur aus gleichmäßig verteiltem Gas. Nichts durch seine Anwesenheit erschwerte die Berechnungen der Theoretiker.

Anstelle einer riesigen Wolke in den Visionen der Wissenschaftler erschienen nun mehrere kleine, bizarr verstreute Wolken auf einmal. Zwischen ihnen waren Sterne zu sehen; Sie befanden sich jedoch nur im Halo. Im Halo brodelte alles: Die Wolken kollidierten; Gasmassen wurden gemischt und verdichtet. Aus dieser Mischung entstand im Laufe der Zeit eine galaktische Scheibe. Neue Sterne begannen darin zu erscheinen. Dieses Modell wurde jedoch später kritisiert.

Es war unmöglich zu verstehen, was den Halo und die galaktische Scheibe verband. Diese sich verdickende Scheibe und die spärliche Sternhülle um sie herum hatten wenig gemeinsam. Auch nachdem Searle und Zinn ihr Modell gebaut hatten, stellte sich heraus, dass sich der Halo zu langsam dreht, um daraus eine galaktische Scheibe zu formen. Nach der Verteilung der chemischen Elemente zu urteilen, sind letztere aus protogalaktischem Gas entstanden. Schließlich stellte sich heraus, dass der Drehimpuls der Scheibe zehnmal höher war als der des Halo.

Das ganze Geheimnis ist, dass beide Modelle ein Körnchen Wahrheit enthalten. Das Problem ist, dass sie zu einfach und einseitig sind. Beide scheinen nun Fragmente desselben Rezepts zu sein, nach dem die Milchstraße entstanden ist. Eggen und seine Kollegen lesen ein paar Zeilen aus diesem Rezept, Searle und Zinn ein paar andere. Daher fallen uns beim Versuch, uns die Geschichte unserer Galaxie neu vorzustellen, hin und wieder bekannte Zeilen auf, die bereits einmal gelesen wurden.

Die Milchstrasse. Computermodell

Alles begann also kurz nach dem Urknall. „Heute wird allgemein angenommen, dass Schwankungen in der Dichte der Dunklen Materie die ersten Strukturen, die sogenannten Dunklen Halos, hervorgebracht haben. Dank der Schwerkraft sind diese Strukturen nicht auseinandergefallen“, sagt der deutsche Astronom Andreas Burkert, Autor eines neuen Modells für die Geburt der Galaxis.

Dunkle Halos sind zu Embryonen – Kernen – zukünftiger Galaxien geworden. Um sie herum sammelte sich unter dem Einfluss der Schwerkraft Gas. Es kam zu einem homogenen Kollaps, wie er durch das ELS-Modell beschrieben wird. Bereits 500 bis 1000 Millionen Jahre nach dem Urknall wurden Gascluster, die dunkle Halos umgaben, zu „Inkubatoren“ von Sternen. Hier erschienen kleine Protogalaxien. In dichten Gaswolken entstanden die ersten Kugelhaufen, denn hier wurden hundertmal häufiger Sterne geboren als anderswo. Urgalaxien kollidierten und verschmolzen miteinander – so entstanden große Galaxien, darunter auch unsere Milchstraße. Heute ist es umgeben von Dunkler Materie und einem Halo aus Einzelsternen und ihren Kugelhaufen, diesen Ruinen eines über 12 Milliarden Jahre alten Universums.

In Protogalaxien gab es viele sehr massereiche Sterne. In weniger als ein paar zehn Millionen Jahren explodierten die meisten von ihnen. Diese Explosionen reicherten die Gaswolken mit schweren chemischen Elementen an. Daher wurden in der galaktischen Scheibe nicht solche Sterne geboren wie im Halo - sie enthielten hundertmal mehr Metalle. Außerdem erzeugten diese Explosionen mächtige galaktische Wirbel, die das Gas erhitzten und aus den Protogalaxien fegten. Es kam zu einer Trennung von Gasmassen und dunkler Materie. Dies war die wichtigste Phase in der Entstehung von Galaxien, die bisher in keinem Modell berücksichtigt wurde.

Gleichzeitig kollidierten immer häufiger dunkle Lichthöfe miteinander. Außerdem wurden Protogalaxien gestreckt oder aufgelöst. Diese Katastrophen erinnern an die im Halo der Milchstraße erhaltenen Sternenketten aus der Zeit der „Jugend“. Durch die Untersuchung ihres Standorts ist es möglich, die Ereignisse zu bewerten, die in dieser Zeit stattfanden. Allmählich bildete sich aus diesen Sternen eine riesige Sphäre – der Halo, den wir sehen. Als es abkühlte, drangen Gaswolken in es ein. Ihr Drehimpuls blieb erhalten, sodass sie nicht zu einem einzigen Punkt zusammenschrumpften, sondern eine rotierende Scheibe bildeten. All dies geschah vor über 12 Milliarden Jahren. Das Gas wurde nun wie im ELS-Modell beschrieben komprimiert.

Zu dieser Zeit bildet sich auch die "Ausbuchtung" der Milchstraße - ihr mittlerer Teil, der einem Ellipsoid ähnelt. Die Ausbuchtung besteht aus sehr alten Sternen. Es entstand wahrscheinlich während der Verschmelzung der größten Protogalaxien, die die Gaswolken am längsten hielten. Mittendrin waren Neutronensterne und winzige Schwarze Löcher - Relikte explodierender Supernovae. Sie verschmolzen miteinander und nahmen gleichzeitig Gasströme auf. Vielleicht wurde so das riesige Schwarze Loch geboren, das sich jetzt im Zentrum unserer Galaxie befindet.

Die Geschichte der Milchstraße ist viel chaotischer als bisher angenommen. Unsere eigene Galaxie, die selbst nach kosmischen Maßstäben beeindruckend ist, entstand nach einer Reihe von Einschlägen und Verschmelzungen – nach einer Reihe kosmischer Katastrophen. Spuren dieser antiken Ereignisse sind noch heute zu finden.

So drehen sich zum Beispiel nicht alle Sterne in der Milchstraße um das galaktische Zentrum. Wahrscheinlich hat unsere Galaxie in den Milliarden Jahren ihres Bestehens viele Mitreisende „aufgesaugt“. Jeder zehnte Stern im galaktischen Halo ist weniger als 10 Milliarden Jahre alt. Zu diesem Zeitpunkt hatte sich die Milchstraße bereits gebildet. Vielleicht sind dies die Überreste einst eingefangener Zwerggalaxien. Eine Gruppe britischer Wissenschaftler des Astronomical Institute (Cambridge) unter der Leitung von Gerard Gilmour berechnete, dass die Milchstraße offensichtlich 40 bis 60 Zwerggalaxien vom Typ Carina aufnehmen könnte.

Außerdem zieht die Milchstraße riesige Gasmassen an. 1958 bemerkten niederländische Astronomen viele kleine Flecken im Halo. Ob Sie es glauben oder nicht, sie waren es Gaswolken, die hauptsächlich aus Wasserstoffatomen bestand und auf die galaktische Scheibe zuraste.

Unser Galaxy wird seinen Appetit in Zukunft nicht zügeln. Vielleicht wird es die nächsten Zwerggalaxien - Fornax, Carina und wahrscheinlich Sextans - absorbieren und dann mit dem Andromeda-Nebel verschmelzen. Rund um die Milchstraße wird dieser unersättliche "Sternen-Kannibale" noch menschenleerer.

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Ein Kommentar

Die Milchstraße ist die Galaxie, in der sich die Erde befindet. das Sonnensystem und alle mit bloßem Auge sichtbaren Einzelsterne. Bezieht sich auf vergitterte Spiralgalaxien.

Die Milchstraße bildet zusammen mit der Andromeda-Galaxie (M31), der Triangulum-Galaxie (M33) und mehr als 40 Satelliten-Zwerggalaxien – ihrer eigenen und Andromeda – die Lokale Gruppe von Galaxien, die Teil des Lokalen Superhaufens (Virgo-Superhaufen) ist. .

Entdeckungsgeschichte

Entdeckung von Galileo

Die Milchstraße enthüllte ihr Geheimnis erst 1610. Damals wurde das erste Teleskop erfunden, das von Galileo Galilei verwendet wurde. Der berühmte Wissenschaftler sah durch das Gerät, dass die Milchstraße ein echter Sternhaufen ist, der mit bloßem Auge zu einem durchgehenden, schwach funkelnden Band verschmolzen ist. Galilei gelang es sogar, die Heterogenität der Struktur dieser Bande zu erklären. Es wurde durch die Anwesenheit von nicht nur Sternhaufen im Himmelsphänomen verursacht. Es gibt auch dunkle Wolken. Die Kombination dieser beiden Elemente erzeugt ein erstaunliches Bild des Nachtphänomens.

Entdeckung von William Herschel

Die Erforschung der Milchstraße wurde bis ins 18. Jahrhundert fortgesetzt. Während dieser Zeit war William Herschel sein aktivster Forscher. Der berühmte Komponist und Musiker beschäftigte sich mit der Herstellung von Teleskopen und studierte die Wissenschaft der Sterne. Die wichtigste Entdeckung von Herschel war der Große Plan des Universums. Dieser Wissenschaftler beobachtete die Planeten durch ein Teleskop und zählte sie an verschiedenen Stellen des Himmels. Untersuchungen haben zu dem Schluss geführt, dass die Milchstraße eine Art Sterneninsel ist, auf der sich auch unsere Sonne befindet. Herschel zeichnete sogar einen schematischen Plan seiner Entdeckung. In der Abbildung wurde das Sternensystem als Mühlstein dargestellt und hatte eine längliche Form unregelmäßige Form. Die Sonne befand sich zur gleichen Zeit in diesem Ring, der unsere Welt umgab. So stellten alle Wissenschaftler unsere Galaxie bis Anfang des letzten Jahrhunderts dar.

Erst in den 1920er Jahren erblickte das Werk von Jacobus Kaptein das Licht der Welt, in dem die Milchstraße am ausführlichsten beschrieben wurde. Gleichzeitig gab der Autor ein Schema der Sterneninsel, das dem uns heute bekannten so ähnlich wie möglich ist. Heute wissen wir, dass die Milchstraße eine Galaxie ist, die das Sonnensystem, die Erde und jene einzelnen Sterne umfasst, die für Menschen mit bloßem Auge sichtbar sind.

Welche Form hat die Milchstraße?

Bei der Untersuchung von Galaxien klassifizierte Edwin Hubble sie in verschiedene Arten von elliptischen und spiralförmigen Galaxien. Spiralgalaxien sind scheibenförmig mit Spiralarmen im Inneren. Da die Milchstraße zusammen mit Spiralgalaxien scheibenförmig ist, ist es logisch anzunehmen, dass es sich wahrscheinlich um eine Spiralgalaxie handelt.

In den 1930er Jahren erkannte R. J. Trumpler, dass die von Kapetin und anderen vorgenommenen Schätzungen der Größe der Milchstraße falsch waren, da die Messungen auf Beobachtungen mit Strahlungswellen im sichtbaren Bereich des Spektrums beruhten. Trumpler kam zu dem Schluss, dass eine große Menge Staub in der Ebene der Milchstraße sichtbares Licht absorbiert. Daher wirken entfernte Sterne und ihre Haufen gespenstischer, als sie wirklich sind. Aus diesem Grund mussten Astronomen einen Weg finden, durch den Staub zu sehen, um die Sterne und Sternhaufen in der Milchstraße genau abzubilden.

In den 1950er Jahren wurden die ersten Radioteleskope erfunden. Astronomen haben entdeckt, dass Wasserstoffatome Strahlung in Radiowellen aussenden und dass solche Radiowellen Staub in der Milchstraße durchdringen können. Dadurch wurde es möglich, die Spiralarme dieser Galaxie zu sehen. Dazu haben wir die Markierung von Sternen in Analogie zu Markierungen bei der Entfernungsmessung verwendet. Astronomen erkannten, dass O- und B-Sterne dazu dienen könnten, dieses Ziel zu erreichen.

Solche Sterne haben mehrere Merkmale:

• Helligkeit– sie sind gut sichtbar und oft in kleinen Gruppen oder Vereinen zu finden;
• warm– sie senden Wellen unterschiedlicher Länge aus (sichtbare, infrarote, Funkwellen);
• kurze Lebensdauer Sie leben etwa 100 Millionen Jahre. Angesichts der Geschwindigkeit, mit der sich Sterne im Zentrum der Galaxie drehen, entfernen sie sich nicht weit von ihrem Geburtsort.

Astronomen können Radioteleskope verwenden, um die Positionen von O- und B-Sternen genau abzugleichen und anhand der Dopplerverschiebungen im Radiospektrum ihre Geschwindigkeit zu bestimmen. Nach der Durchführung solcher Operationen an vielen Sternen konnten die Wissenschaftler kombinierte Radio- und optische Karten der Spiralarme der Milchstraße erstellen. Jeder Arm ist nach der darin vorhandenen Konstellation benannt.

Astronomen glauben, dass die Bewegung von Materie um das Zentrum der Galaxie Dichtewellen (Regionen hoher und niedriger Dichte) erzeugt, genau wie Sie sehen, wenn Sie Kuchenteig mit einem elektrischen Mixer mischen. Es wird angenommen, dass diese Dichtewellen den spiralförmigen Charakter der Galaxie verursacht haben.

Durch die Untersuchung des Himmels bei verschiedenen Wellenlängen (Radio, Infrarot, sichtbar, Ultraviolett, Röntgen) mit verschiedenen bodengestützten und Weltraumteleskopen kann man verschiedene Bilder der Milchstraße erhalten.

Doppler-Effekt. So wie der hohe Ton einer Feuerwehrsirene leiser wird, wenn sich das Fahrzeug entfernt, beeinflusst die Bewegung der Sterne die Wellenlängen des Lichts, das von ihnen die Erde erreicht. Dieses Phänomen wird als Doppler-Effekt bezeichnet. Wir können diesen Effekt messen, indem wir die Linien im Spektrum des Sterns messen und sie mit dem Spektrum einer Standardlampe vergleichen. Der Grad der Dopplerverschiebung gibt an, wie schnell sich der Stern relativ zu uns bewegt. Außerdem kann uns die Richtung der Dopplerverschiebung zeigen, in welche Richtung sich der Stern bewegt. Wenn sich das Spektrum des Sterns zum blauen Ende verschiebt, bewegt sich der Stern auf uns zu; wenn in die rote Richtung, bewegt es sich weg.

Struktur der Milchstraße

Wenn wir den Aufbau der Milchstraße genau betrachten, sehen wir Folgendes:

1. galaktische Scheibe. Hier konzentrieren sich die meisten Sterne der Milchstraße.

Die Festplatte selbst ist in folgende Teile unterteilt:

• Der Kern ist das Zentrum der Scheibe;
• Bögen - Bereiche um den Kern herum, einschließlich direkt der Bereiche über und unter der Ebene der Scheibe.
• Spiralarme sind Bereiche, die von der Mitte nach außen ragen. Unser Sonnensystem befindet sich in einem der Spiralarme der Milchstraße.

1. Kugelhaufen. Mehrere Hundert von ihnen sind über und unter der Ebene der Scheibe verstreut.
2. Heiligenschein. Dies ist eine große, dunkle Region, die die gesamte Galaxie umgibt. Der Halo besteht aus Hochtemperaturgas und möglicherweise dunkler Materie.

Der Radius des Halo ist viel größer als die Größe der Scheibe und erreicht nach einigen Daten mehrere hunderttausend Lichtjahre. Das Symmetriezentrum des Halo der Milchstraße fällt mit dem Zentrum der galaktischen Scheibe zusammen. Der Halo besteht hauptsächlich aus sehr alten, schwachen Sternen. Das Alter der sphärischen Komponente der Galaxie übersteigt 12 Milliarden Jahre. Der zentrale, dichteste Teil des Halo innerhalb weniger tausend Lichtjahre vom Zentrum der Galaxis wird genannt Ausbuchtung(übersetzt aus dem Englischen "Verdickung"). Der Halo als Ganzes dreht sich sehr langsam.

Im Vergleich zu Heiligenschein Scheibe dreht viel schneller. Es sieht aus wie zwei Platten, die an den Rändern gefaltet sind. Der Durchmesser der Scheibe der Galaxie beträgt etwa 30 kpc (100.000 Lichtjahre). Die Dicke beträgt etwa 1000 Lichtjahre. Die Rotationsgeschwindigkeit ist bei unterschiedlichen Abständen vom Mittelpunkt nicht gleich. Sie steigt schnell von Null im Zentrum auf 200-240 km/s in einer Entfernung von 2000 Lichtjahren davon an. Die Masse der Scheibe beträgt 150 Milliarden mal die Masse der Sonne (1,99*1030 kg). Junge Sterne und Sternhaufen sind in der Scheibe konzentriert. Darunter sind viele helle und heiße Sterne. Das Gas in der Scheibe der Galaxie ist ungleichmäßig verteilt und bildet riesige Wolken. Hauptsächlich Chemisches Element in unserer Galaxie ist Wasserstoff. Etwa 1/4 davon besteht aus Helium.

Einer der meisten Interessengebiete Die Galaxie gilt als ihr Zentrum, bzw Ader befindet sich in Richtung des Sternbildes Schütze. Die sichtbare Strahlung der Zentralregionen der Galaxis wird von mächtigen Schichten absorbierender Materie vollständig vor uns verborgen. Daher wurde es erst nach der Schaffung von Empfängern für Infrarot- und Funkstrahlung untersucht, die in geringerem Maße absorbiert werden. Die zentralen Regionen der Galaxie sind durch eine starke Konzentration von Sternen gekennzeichnet: In jedem Kubikparsec gibt es viele Tausende von ihnen. Näher am Zentrum sind Regionen mit ionisiertem Wasserstoff und zahlreiche Infrarotstrahlungsquellen zu erkennen, was darauf hindeutet, dass dort Sternentstehung stattfindet. Im Zentrum der Galaxie wird die Existenz eines massiven kompakten Objekts angenommen - eines Schwarzen Lochs mit einer Masse von etwa einer Million Sonnenmassen.

Eine der bemerkenswertesten Formationen ist spiralförmige Zweige (oder Ärmel). Sie gaben dieser Art von Objekten den Namen - Spiralgalaxien. Entlang der Arme konzentrieren sich hauptsächlich die jüngsten Sterne, viele offene Sternhaufen sowie Ketten aus dichten Wolken aus interstellarem Gas, in denen sich weiterhin Sterne bilden. Im Gegensatz zum Halo, wo jegliche Manifestationen stellarer Aktivität äußerst selten sind, geht in den Ästen ein stürmisches Leben weiter, verbunden mit dem kontinuierlichen Übergang der Materie vom interstellaren Raum zu den Sternen und zurück. Die Spiralarme der Milchstraße sind uns durch die Aufnahme von Materie weitgehend verborgen. Ihre detaillierte Untersuchung begann nach dem Aufkommen von Radioteleskopen. Sie ermöglichten es, die Struktur der Galaxie zu untersuchen, indem sie die Radioemission von interstellaren Wasserstoffatomen beobachteten, die entlang langer Spiralen konzentriert sind. Nach modernen Konzepten sind Spiralarme mit Kompressionswellen verbunden, die sich über die Scheibe der Galaxie ausbreiten. Beim Passieren der Kompressionsregionen wird die Materie der Scheibe dichter und die Bildung von Sternen aus dem Gas wird intensiver. Die Gründe für das Auftreten einer solch eigentümlichen Wellenstruktur in den Scheiben von Spiralgalaxien sind nicht ganz klar. Viele Astrophysiker arbeiten an diesem Problem.

Der Platz der Sonne in der Galaxie

In der Nähe der Sonne ist es möglich, Abschnitte von zwei Spiralästen zu verfolgen, die etwa 3000 Lichtjahre von uns entfernt sind. Entsprechend den Sternbildern, in denen sich diese Bereiche befinden, werden sie als Schütze-Arm und als Perseus-Arm bezeichnet. Die Sonne steht fast in der Mitte zwischen diesen Spiralarmen. Richtig, relativ nahe (nach galaktischen Maßstäben) von uns, im Sternbild Orion, gibt es einen weiteren, nicht so ausgeprägten Zweig, der als Ableger eines der wichtigsten Spiralarme der Galaxis gilt.

Die Entfernung von der Sonne zum Zentrum der Galaxie beträgt 23-28.000 Lichtjahre oder 7-9.000 Parsec. Dies deutet darauf hin, dass sich die Sonne näher am Rand der Scheibe befindet als in ihrer Mitte.

Zusammen mit allen nahen Sternen umkreist die Sonne das Zentrum der Galaxis mit einer Geschwindigkeit von 220–240 km/s, was einer Umdrehung in etwa 200 Millionen Jahren entspricht. Das bedeutet, dass die Erde während ihrer gesamten Existenz nicht mehr als 30 Mal um das Zentrum der Galaxis geflogen ist.

Die Rotationsgeschwindigkeit der Sonne um das Zentrum der Galaxis fällt praktisch mit der Geschwindigkeit zusammen, mit der sich die Kompressionswelle, die den Spiralarm bildet, in der gegebenen Region bewegt. Diese Situation ist für die Galaxie im Allgemeinen ungewöhnlich: Die Spiralarme rotieren mit einer Konstante Winkelgeschwindigkeit wie die Speichen eines Rades, und die Bewegung der Sterne gehorcht, wie wir gesehen haben, einem ganz anderen Muster. Daher gelangt fast die gesamte Sternpopulation der Scheibe entweder in den Spiralast oder verlässt ihn. 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 günstig. Schließlich treten in den Spiralzweigen heftige Prozesse auf, die eine starke Strahlung erzeugen, die für alle Lebewesen zerstörerisch ist. Und keine Atmosphäre konnte ihn davor schützen. Aber unser Planet existiert an einem relativ ruhigen Ort in der Galaxie und hat den Einfluss dieser kosmischen Kataklysmen seit Hunderten von Millionen und Milliarden von Jahren nicht mehr erlebt. Vielleicht konnte deshalb Leben auf der Erde entstehen und überleben.

Die Position der Sonne unter den Sternen galt lange Zeit als die gewöhnlichste. Heute wissen wir, dass dem nicht so ist: In gewisser Weise ist es privilegiert. Und dies muss berücksichtigt werden, wenn die Möglichkeit der Existenz von Leben in anderen Teilen unserer Galaxie diskutiert wird.

Die Position der Sterne

An einem wolkenlosen Nachthimmel ist die Milchstraße von überall auf unserem Planeten sichtbar. Für das menschliche Auge ist jedoch nur ein Teil der Galaxie, eines Sternensystems innerhalb des Orion-Arms, zugänglich. Was ist die Milchstraße? Die räumliche Definition aller seiner Teile wird am verständlichsten, wenn wir die Sternenkarte betrachten. In diesem Fall wird deutlich, dass sich die Sonne, die die Erde beleuchtet, fast auf der Scheibe befindet. Dies ist fast der Rand der Galaxie, wo die Entfernung vom Kern 26-28.000 Lichtjahre beträgt. Mit einer Geschwindigkeit von 240 Kilometern pro Stunde verbringt die Luminary 200 Millionen Jahre bei einer Umdrehung um den Kern, so dass sie während der gesamten Zeit ihres Bestehens nur dreißig Mal über die Scheibe gereist ist und den Kern umrundet hat. Unser Planet befindet sich im sogenannten Korotationskreis. Dies ist ein Ort, an dem die Rotationsgeschwindigkeit der Arme und Sterne identisch ist. Dieser Kreis ist durch eine erhöhte Strahlung gekennzeichnet. Deshalb konnte Leben, wie Wissenschaftler glauben, nur auf diesem Planeten entstehen, in dessen Nähe sich eine kleine Anzahl von Sternen befindet. Unsere Erde ist ein solcher Planet. Es befindet sich an der Peripherie der Galaxie, an ihrem friedlichsten Ort. Deshalb gab es auf unserem Planeten mehrere Milliarden Jahre lang keine globale Katastrophen die oft im Universum vorkommen.

Wie wird der Tod der Milchstraße aussehen?

Die kosmische Geschichte vom Tod unserer Galaxie beginnt hier und jetzt. Wir können uns blind umsehen und denken, dass die Milchstraße, Andromeda (unsere ältere Schwester) und ein Haufen Unbekannter – unsere kosmischen Nachbarn – unser Zuhause sind, aber in Wirklichkeit gibt es noch viel mehr. Es ist Zeit zu erkunden, was sonst noch um uns herum ist. Gehen.

• Dreiecksgalaxie. Mit einer Masse von etwa 5 % der Masse der Milchstraße ist sie die drittgrößte Galaxie in der Lokalen Gruppe. Es hat eine spiralförmige Struktur, eigene Satelliten und könnte ein Satellit der Andromeda-Galaxie sein.
• Große Magellansche Wolke. Diese Galaxie macht nur 1 % der Masse der Milchstraße aus, ist aber die viertgrößte in unserer lokalen Gruppe. Es ist unserer Milchstraße sehr nahe – weniger als 200.000 Lichtjahre entfernt – und unterliegt einer aktiven Sternentstehung, da Gezeitenwechselwirkungen mit unserer Galaxie dazu führen, dass Gas kollabiert und neue, heiße und große Sterne im Universum entstehen.
• Kleine Magellansche Wolke, NGC 3190 und NGC 6822. Alle von ihnen haben Massen von 0,1 % bis 0,6 % der Milchstraße (und es ist nicht klar, welche größer ist) und alle drei sind unabhängige Galaxien. Jeder enthält über eine Milliarde Sonnenmassen an Material.
• Elliptische Galaxien M32 und M110. Sie sind zwar „nur“ Satelliten von Andromeda, aber jeder von ihnen hat mehr als eine Milliarde Sterne, und sie können sogar die Masse der Nummern 5, 6 und 7 übertreffen.

Darüber hinaus gibt es mindestens 45 weitere bekannte Galaxien - kleinere -, die unsere lokale Gruppe bilden. Jeder von ihnen ist von einem Heiligenschein aus dunkler Materie umgeben; Jeder von ihnen ist gravitativ an den anderen gebunden und befindet sich in einer Entfernung von 3 Millionen Lichtjahren. Trotz ihrer Größe, Masse und Größe wird keiner von ihnen in ein paar Milliarden Jahren übrig bleiben.

Also Hauptsache

Im Laufe der Zeit interagieren Galaxien gravitativ. Sie ziehen sich nicht nur aufgrund der Anziehungskraft der Schwerkraft zusammen, sondern interagieren auch gezeitenabhängig. Wir sprechen normalerweise über Gezeiten im Zusammenhang damit, dass der Mond an den Ozeanen der Erde zieht und Gezeiten erzeugt, und das ist teilweise wahr. Aber aus Sicht der Galaxie sind die Gezeiten ein weniger auffälliger Prozess. Der Teil einer kleinen Galaxie, der einer großen nahe ist, wird mehr anziehen Erdanziehungskraft, und der weiter entfernte Teil wird weniger angezogen. Infolgedessen wird sich die kleine Galaxie ausdehnen und schließlich unter dem Einfluss der Schwerkraft auseinanderbrechen.

Nicht große Galaxien, die Teil unserer lokalen Gruppe sind und sowohl Magellansche Wolken als auch elliptische Zwerggalaxien umfassen, werden auf diese Weise auseinandergerissen, und ihr Material wird in die großen Galaxien aufgenommen, mit denen sie verschmelzen. „Na und“, sagst du. Schließlich ist dies nicht ganz der Tod, denn große Galaxien werden am Leben bleiben. Aber auch sie werden in diesem Zustand nicht ewig existieren. In 4 Milliarden Jahren wird die gegenseitige Anziehungskraft der Milchstraße und der Andromeda die Galaxien in einen Gravitationstanz ziehen, der zu einer großen Verschmelzung führen wird. Obwohl dieser Prozess Milliarden von Jahren dauern wird, spiralförmige Struktur Beide Galaxien werden zerstört, was zur Schaffung einer einzigen, riesigen elliptischen Galaxie im Kern unserer lokalen Gruppe führt: den Säugetieren.

Ein kleiner Prozentsatz der Sterne wird während einer solchen Verschmelzung ausgestoßen, aber die Mehrheit bleibt unversehrt, und es wird einen großen Ausbruch von Sternentstehung geben. Schließlich werden auch die restlichen Galaxien in unserer lokalen Gruppe angesaugt, so dass eine große Riesengalaxie übrig bleibt, die den Rest verschlingt. Dieser Prozess wird in allen verbundenen Gruppen und Galaxienhaufen im gesamten Universum stattfinden, während dunkle Energie einzelne Gruppen und Cluster auseinander drängen wird. Aber auch das kann nicht als Tod bezeichnet werden, denn die Galaxie wird bleiben. Und für eine Weile wird es so sein. Aber die Galaxie besteht aus Sternen, Staub und Gas, und alles wird irgendwann ein Ende haben.

Im gesamten Universum werden galaktische Verschmelzungen über mehrere zehn Milliarden Jahre hinweg stattfinden. Gleichzeitig wird dunkle Energie sie im ganzen Universum in einen Zustand völliger Einsamkeit und Unzugänglichkeit ziehen. Und obwohl die letzten Galaxien außerhalb unserer lokalen Gruppe erst nach Hunderten von Milliarden Jahren verschwinden werden, werden die Sterne in ihnen leben. Die langlebigsten Sterne, die es heute gibt, werden weiterhin ihren Treibstoff für zig Billionen Jahre verbrennen, und neue Sterne werden aus dem Gas, dem Staub und den stellaren Leichen entstehen, die jede Galaxie bewohnen – wenn auch mit immer weniger.

Wenn die letzten Sterne ausbrennen, bleiben nur ihre Leichen übrig - Weiße Zwerge und Neutronensterne. Sie werden für Hunderte von Billionen oder sogar Billiarden von Jahren leuchten, bevor sie erlöschen. Wenn diese Unvermeidlichkeit eintritt, bleiben uns Braune Zwerge (ausgefallene Sterne), die versehentlich verschmelzen, die Kernfusion neu entzünden und für zig Billionen Jahre Sternenlicht erzeugen.

Wenn der letzte Stern zehn Billiarden Jahre in der Zukunft erlischt, wird immer noch etwas Masse in der Galaxie übrig sein. Dies kann also nicht als "wahrer Tod" bezeichnet werden.

Alle Massen interagieren gravitativ miteinander, und Gravitationsobjekte unterschiedlicher Massen zeigen seltsame Eigenschaften, wenn sie interagieren:

• Wiederholte "Annäherungen" und enge Pässe führen zu einem Austausch von Geschwindigkeit und Schwung zwischen ihnen.
• Objekte mit geringer Masse werden aus der Galaxie herausgeschleudert und Objekte mit höherer Masse sinken in das Zentrum und verlieren an Geschwindigkeit.
• Über einen ausreichend langen Zeitraum wird der größte Teil der Masse herausgeschleudert und nur ein kleiner Teil der verbleibenden Masse wird fest anhaften.

Im Zentrum dieser galaktischen Überreste wird es in jeder Galaxie ein supermassereiches Schwarzes Loch geben, und der Rest der galaktischen Objekte wird eine größere Version unseres eigenen Sonnensystems umkreisen. Natürlich wird diese Struktur die letzte sein, und da das Schwarze Loch so groß wie möglich sein wird, wird es alles fressen, was es erreichen kann. Im Zentrum von Mlecomeda wird es ein Objekt geben, das hunderte Millionen Mal massiver ist als unsere Sonne.

Aber wird es auch enden?

Dank des Phänomens der Hawking-Strahlung werden auch diese Objekte eines Tages zerfallen. Es wird ungefähr 10 80 bis 10 100 Jahre dauern, je nachdem, wie massiv unser supermassereiches Schwarzes Loch wird, wenn es wächst, aber das Ende kommt. Danach lösen sich die Überreste, die sich um das galaktische Zentrum drehen, und hinterlassen nur einen Halo aus dunkler Materie, der je nach den Eigenschaften dieser Materie auch zufällig dissoziieren kann. Ohne jede Materie wird es nichts geben, was wir einst die lokale Gruppe, die Milchstraße und andere liebe Namen nannten.

Mythologie

Armenisch, Arabisch, Walachisch, Jüdisch, Persisch, Türkisch, Kirgisisch

Einer der armenischen Mythen über die Milchstraße zufolge stahl der Gott Vahagn, der Vorfahre der Armenier, in einem strengen Winter Stroh vom Vorfahren der Assyrer, Barsham, und verschwand im Himmel. Als er mit seiner Beute über den Himmel ging, ließ er auf seinem Weg Strohhalme fallen; von ihnen bildete sich eine leichte Spur am Himmel (auf Armenisch „Strohdiebstraße“). Der Mythos vom verstreuten Stroh wird auch in arabischen, jüdischen, persischen, türkischen und kirgisischen Namen erwähnt (Kirg. Samanchynyn jolu- der Weg des Strohmanns) dieses Phänomens. Die Bewohner der Walachei glaubten, dass Venus diesen Strohhalm von St. Peter gestohlen hatte.

Burjaten

Der burjatischen Mythologie zufolge erschaffen gute Mächte die Welt, modifizieren das Universum. So entstand die Milchstraße aus der Milch, die Manzan Gurme aus ihrer Brust schöpfte und nach Abai Geser spritzte, der sie betrogen hatte. Einer anderen Version zufolge ist die Milchstraße eine "Naht des Himmels", die zugenäht wurde, nachdem die Sterne herausgefallen waren; darauf, wie auf einer Brücke, Tengri gehen.

ungarisch

Der ungarischen Legende nach wird Attila die Milchstraße hinabsteigen, wenn die Székelys in Gefahr sind; die Sterne stellen Funken von den Hufen dar. Die Milchstrasse. dementsprechend wird es die "Straße der Krieger" genannt.

Altgriechisch

Etymologie des Wortes Galaxien (Γαλαξίας) und seine Assoziation mit Milch (γάλα) zeigen zwei ähnliche altgriechischer Mythos. Eine der Legenden erzählt von der über den Himmel vergossenen Muttermilch der Göttin Hera, die Herkules stillte. Als Hera erfuhr, dass das Baby, das sie stillte, nicht ihr eigenes Kind war, sondern der uneheliche Sohn von Zeus und einer irdischen Frau, stieß sie ihn weg, und die verschüttete Milch wurde zur Milchstraße. Eine andere Legende besagt, dass die verschüttete Milch die Milch von Rhea ist, der Frau von Kronos, und Zeus selbst das Baby war. Kronos verschlang seine Kinder, da ihm vorhergesagt wurde, dass er von seinem eigenen Sohn gestürzt werden würde. Rhea hat einen Plan, um ihr sechstes Kind, den neugeborenen Zeus, zu retten. Sie wickelte einen Stein in Babykleidung und steckte ihn Kronos zu. Kronos bat sie, ihren Sohn noch einmal zu füttern, bevor er ihn verschluckte. Die Milch, die aus Rheas Brust auf einen nackten Felsen floss, wurde später Milchstraße genannt.

indisch

Die alten Indianer hielten die Milchstraße für die Milch einer abendroten Kuh, die durch den Himmel zieht. Im Rig Veda wird die Milchstraße Aryamans Thronstraße genannt. Das Bhagavata Purana enthält eine Version, nach der die Milchstraße der Bauch eines himmlischen Delphins ist.

Inka

Die Hauptbeobachtungsobjekte der Inka-Astronomie (was sich in ihrer Mythologie widerspiegelt) am Himmel waren die dunklen Abschnitte der Milchstraße - eine Art "Sternbild" in der Terminologie der Andenkulturen: Lama, Lamajunges, Hirte, Kondor, Rebhuhn, Kröte, Schlange, Fuchs; sowie die Sterne: das Kreuz des Südens, die Plejaden, Lyra und viele andere.

Ketskaja

In den Ket-Mythen, ähnlich wie in den Selkup-Mythen, wird die Milchstraße als die Straße einer der drei mythologischen Figuren beschrieben: des Sohnes des Himmels (Esya), der auf die Jagd zur Westseite des Himmels ging und dort erstarrte, der Held Albe, der die böse Göttin verfolgte, oder der erste Schamane Dokh, der diesen Weg zur Sonne erklommen hat.

Chinesisch, Vietnamesisch, Koreanisch, Japanisch

In den Mythologien der Sinosphäre wird die Milchstraße genannt und mit einem Fluss verglichen (auf Vietnamesisch, Chinesisch, Koreanisch u japanisch der Name "Silberfluss" wird beibehalten. Die Chinesen nannten die Milchstraße manchmal auch die "Gelbe Straße", nach der Farbe des Strohs.

Indigene Völker Nordamerikas

Die Hidatsa und die Eskimos nennen die Milchstraße "Asche". Ihre Mythen erzählen von einem Mädchen, das Asche über den Himmel streute, damit die Menschen nachts den Weg nach Hause finden konnten. Die Cheyenne glaubten, dass die Milchstraße aus Erde und Schlick bestand, die vom Bauch einer am Himmel schwebenden Schildkröte aufgewirbelt wurden. Eskimos aus der Beringstraße - dass dies die Spuren des Schöpferraben sind, der über den Himmel geht. Die Cherokee glaubten, dass die Milchstraße entstand, als ein Jäger aus Eifersucht die Frau eines anderen stahl und ihr Hund anfing, unbeaufsichtigt Maismehl zu fressen und es über den Himmel zu verstreuen (derselbe Mythos findet sich unter der Khoisan-Bevölkerung der Kalahari). Ein anderer Mythos derselben Leute besagt, dass die Milchstraße die Spur eines Hundes ist, der etwas über den Himmel schleift. Die Ctunah nannten die Milchstraße "den Schwanz des Hundes", die Blackfoot nannten sie die "Wolfsstraße". Der Wyandot-Mythos besagt, dass die Milchstraße ein Ort ist, an dem die Seelen toter Menschen und Hunde zusammenkommen und tanzen.

Maori

In der Maori-Mythologie gilt die Milchstraße als Tama-rereti-Boot. Die Nase des Bootes ist die Konstellation Orion und Skorpion, der Anker ist das Kreuz des Südens, Alpha Centauri und Hadar sind das Seil. Der Legende nach segelte Tama-rereti eines Tages in seinem Kanu und sah, dass es schon spät war und er weit weg von zu Hause war. Es gab keine Sterne am Himmel, und aus Angst, Tanif könnte angreifen, begann Tama-rereti, funkelnde Kieselsteine ​​in den Himmel zu werfen. Der himmlischen Gottheit Ranginui gefiel, was er tat, und er setzte das Tama-rereti-Boot in den Himmel und verwandelte die Kieselsteine ​​in Sterne.

Finnisch, Litauisch, Estnisch, Erzya, Kasachisch

Der finnische Name ist Fin. Linnunrata- bedeutet "Der Weg der Vögel"; Der litauische Name hat eine ähnliche Etymologie. Der estnische Mythos verbindet auch die Milchstraße ("Vogel") mit dem Vogelflug.

Der Erzya-Name ist "Kargon Ki" ("Kranichstraße").

Der kasachische Name lautet „Kus Zholy“ („Weg der Vögel“).

Interessante Fakten über die Milchstraße

• Die Milchstraße begann sich nach dem Urknall als Ansammlung dichter Regionen zu bilden. Die ersten Sterne, die auftauchten, befanden sich in Kugelsternhaufen, die weiterhin existieren. Dies sind die ältesten Sterne in der Galaxie;
• Die Galaxie hat ihre Parameter erhöht, indem sie andere absorbiert und mit ihnen verschmolzen. Jetzt pflückt sie Sterne aus der Schütze-Zwerggalaxie und den Magellanschen Wolken;
• Die Milchstraße bewegt sich im Weltraum mit einer Beschleunigung von 550 km / s in Bezug auf die Hintergrundstrahlung;
• Im galaktischen Zentrum lauert das supermassereiche Schwarze Loch Sagittarius A*. Der Masse nach ist sie 4,3 Millionen Mal größer als die Sonnenmasse;
• Gas, Staub und Sterne kreisen mit einer Geschwindigkeit von 220 km/s um das Zentrum. Dies ist ein stabiler Indikator, der auf das Vorhandensein einer Hülle aus dunkler Materie hinweist;
• In 5 Milliarden Jahren wird eine Kollision mit der Andromeda-Galaxie erwartet.

In unserer Galaxie. Damit verbunden sind riesige Entfernungen im Weltraum und die Komplexität von Beobachtungen mit anschließender Analyse der gewonnenen Daten. Bis heute ist es Wissenschaftlern gelungen, etwa 50 Milliarden Leuchten zu entdecken und zu registrieren. Eine fortschrittlichere Technik ermöglicht es uns, die entferntesten Ecken des Weltraums zu erkunden und neue Informationen über Objekte zu erhalten.

Schätzung und Suche nach Überriesen im Weltraum

Die moderne Astrophysik ist im Prozess der Weltraumforschung ständig mit einer Vielzahl von Fragen konfrontiert. Grund dafür ist die gigantische Größe sichtbares Universum, ungefähr vierzehn Milliarden Lichtjahre. Manchmal ist es bei der Beobachtung eines Sterns ziemlich schwierig, die Entfernung zu ihm einzuschätzen. Bevor Sie sich also auf die Suche nach dem größten Stern unserer Galaxie begeben, müssen Sie den Schwierigkeitsgrad bei der Beobachtung von Weltraumobjekten verstehen.

Früher, bis Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts, glaubte man, dass unsere Galaxie eine ist. Sichtbare andere Galaxien wurden als Nebel klassifiziert. Aber Edwin Hubble versetzte den Ideen der wissenschaftlichen Welt einen vernichtenden Schlag. Er argumentierte, dass es eine große Anzahl von Galaxien gibt und unsere nicht die größte ist.

Der Raum ist unglaublich groß

Die Entfernungen zu den nächsten Galaxien sind enorm. Hunderte von Millionen Jahren erreichen. Für Astrophysiker ist es ziemlich problematisch zu bestimmen, welcher der größte Stern in unserer Galaxie ist.

Daher ist es noch schwieriger, über andere Galaxien mit Billionen von Sternen in einer Entfernung von hundert oder mehr Millionen Lichtjahren zu sprechen. Im Rechercheprozess werden neue Objekte erschlossen. Die entdeckten Sterne werden verglichen und die einzigartigsten und größten ermittelt.

Überriese im Sternbild Scutum

Der Name des großer Star in unserer Galaxie - UY Shield, ein roter Überriese. Dies ist eine Variable, die von 1700 bis 2000 Sonnendurchmessern variiert.

Unser Gehirn ist nicht in der Lage, solche Größen darzustellen. Um eine vollständige Vorstellung davon zu bekommen, welche Größe der größte Stern in der Galaxie hat, ist es daher notwendig, mit den für uns verständlichen Werten zu vergleichen. Zum Vergleich eignet sich unsere Solaranlage. Die Größe des Sterns ist so groß, dass, wenn er an der Stelle unserer Sonne platziert wird, die Grenze des Überriesen in der Umlaufbahn des Saturn liegt.

Und unser Planet und Mars werden innerhalb des Sterns sein. Die Entfernung zu diesem "Monster" des Weltraums beträgt etwa 9600 Lichtjahre.

Der größte Stern der Galaxie - UY Shield - kann nur bedingt als "König" bezeichnet werden. Die Gründe liegen auf der Hand. Eine davon sind riesige kosmische Entfernungen und kosmischer Staub was es schwierig macht, genaue Daten zu erhalten. Ein weiteres Problem ist direkt damit verbunden physikalische EigenschaftenÜberriesen. Mit einem Durchmesser, der 1700-mal größer ist als bei uns göttlicher Körper, der größte Stern in unserer Galaxie, ist nur 7-10 mal so massereich wie er selbst. Es stellt sich heraus, dass die Dichte des Überriesen millionenfach geringer ist als die der Luft um uns herum. Seine Dichte ist vergleichbar mit der Erdatmosphäre in einer Höhe von etwa hundert Kilometern über dem Meeresspiegel. Daher ist es ziemlich problematisch, genau zu bestimmen, wo die Grenzen eines Sterns enden und sein „Wind“ beginnt.

Auf der dieser Moment Der größte Stern unserer Galaxie steht am Ende seines Evolutionszyklus. Es expandierte (derselbe Prozess wird am Ende der Evolution mit unserer Sonne stattfinden) und begann aktiv Helium und eine Reihe anderer Elemente zu verbrennen, die schwerer als Wasserstoff sind. Nach ein paar Millionen Jahren verwandelt sich der größte Stern der Galaxie – UY Scuti – in einen gelben Überriesen. Und in der Zukunft - in eine hellblaue Variable und möglicherweise in einen Wolf-Rayet-Stern.

Zusammen mit dem "König" - dem Überriesen UY Scuti - können etwa zehn Sterne mit ähnlicher Größe festgestellt werden. Dazu gehören VY Großer Hund, Cepheus A, NML Cygnus, WOH G64 VV und mehrere andere.

Es ist bekannt, dass alle größten Sterne kurzlebig und sehr instabil sind. Solche Sterne können sowohl Millionen von Jahren als auch mehrere Jahrtausende existieren und ihren Lebenszyklus in Form einer Supernova oder eines Schwarzen Lochs beenden.

Der größte Stern der Galaxie: Die Suche geht weiter

Angesichts der gravierenden Veränderungen in den letzten zwanzig Jahren ist anzunehmen, dass sich unser Verständnis der möglichen Parameter von Überriesen im Laufe der Zeit von den bisher bekannten unterscheiden wird. Und es ist durchaus möglich, dass in den kommenden Jahren ein weiterer Überriese mit größerer Masse oder Größe entdeckt wird. Und neue Entdeckungen werden Wissenschaftler veranlassen, zuvor akzeptierte Dogmen und Definitionen zu revidieren.