עובדות מעניינות על גלקסיית שביל החלב. עובדות מעניינות על גלקסיית שביל החלב מה שמה של הגלקסיה שלנו מדוע הירח זוהר

המדע

לכל אדם יש רעיון משלו מה זה בית. עבור חלק זה קורת גג מעל הראש, עבור אחרים בית הוא... כדור הארץ, כדור סלעי החורש בחלל החיצון לאורך דרכו הסגורה סביב השמש.

לא משנה כמה כוכב הלכת שלנו נראה לנו, הוא רק גרגר חול מערכת כוכבים ענקית,את גודלו קשה לדמיין. מערכת הכוכבים הזו היא גלקסיית שביל החלב, שניתן לקרוא לה בצדק גם הבית שלנו.

שרוולי גלקסי

שביל החלב- גלקסיה ספירלית עם פס העובר במרכז הספירלה. כשני שליש מכל הגלקסיות המוכרות הן ספירליות, ושני שליש מהן חסומות. כלומר, שביל החלב נכלל ברשימה הגלקסיות הנפוצות ביותר.

לגלקסיות ספירליות יש זרועות שנמשכות החוצה מהמרכז, כמו חישורי גלגל שמתפתלים בספירלה. מערכת השמש שלנו ממוקמת בחלק המרכזי של אחת הזרועות, הנקרא השרוול של אוריון.

זרוע אוריון נחשבה פעם כ"שלשה" קטנה של זרועות גדולות יותר כגון זרוע פרסאוס או זרוע מגן-קנטאורי. לא מזמן, הוצע כי זרוע אוריון היא אכן ענף זרוע פרסאוסואינו עוזב את מרכז הגלקסיה.

הבעיה היא שאנחנו לא יכולים לראות את הגלקסיה שלנו מבחוץ. אנחנו יכולים רק להתבונן באותם דברים שנמצאים סביבנו, ולשפוט איזו צורה יש לגלקסיה, שהיא, כביכול, בתוכה. עם זאת, מדענים הצליחו לחשב שלשרוול זה יש אורך של בערך 11 אלף שנות אורועובי 3500 שנות אור.

חור שחור סופר מאסיבי

החורים השחורים הסופר-מסיביים הקטנים ביותר שמדענים גילו הם בערך V 200 אלף פעםכבד יותר מהשמש. לשם השוואה: לחורים שחורים רגילים יש מסה של רק 10 פעמיםעולה על מסת השמש. במרכז שביל החלב נמצא חור שחור מאסיבי להפליא, שקשה לדמיין את המסה שלו.

במשך 10 השנים האחרונות, אסטרונומים עוקבים אחר פעילותם של כוכבים במסלול סביב הכוכב. קשת א, אזור צפוף במרכז הספירלה של הגלקסיה שלנו. בהתבסס על תנועת הכוכבים הללו, נקבע שבמרכז קשת A*, המוסתרת מאחורי ענן צפוף של אבק וגז,יש חור שחור סופר מסיבי שהמסה שלו 4.1 מיליון פעמיםיותר ממסת השמש!

ההנפשה שלהלן מציגה את התנועה האמיתית של כוכבים סביב חור שחור. מ-1997 עד 2011באזור של פרסק מעוקב אחד במרכז הגלקסיה שלנו. כאשר כוכבים מתקרבים לחור שחור, הם בלולאה סביבו במהירויות מדהימות. לדוגמה, אחד הכוכבים האלה, S 0-2נע במהירות 18 מיליון קילומטרים לשעה:חור שחור תחילה מושך אותה, ואחר כך דוחף אותה בחדות.

רק לאחרונה, מדענים הבחינו כיצד ענן גז התקרב לחור שחור והיה נקרע לגזריםעל ידי שדה הכבידה האדיר שלו. חלקים מהענן הזה נבלעו על ידי החור, והחלקים הנותרים החלו להידמות לאטריות דקות ארוכות יותר מ- 160 מיליארד קילומטרים.

מַגנֶטִיחלקיקים

בנוסף לנוכחות של חור שחור כל כך סופר מסיבי, מרכז הגלקסיה שלנו מתגאה פעילות מדהימה: כוכבים ישנים מתים, וחדשים נולדים בעקביות מעוררת קנאה.

לפני זמן לא רב, מדענים הבחינו במשהו אחר במרכז הגלקטי - זרם של חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה המתרחבים למרחקים 15 אלף פרסקיםעל פני הגלקסיה. מרחק זה הוא כמחצית מקוטר שביל החלב.

החלקיקים אינם נראים לעין בלתי מזוינת, אך הדמיה מגנטית מראה שגייזרי חלקיקים תופסים כ. שני שלישים מהשמים הגלויים:

מה עומד מאחורי התופעה הזו? במשך מיליון שנים, הופיעו ונעלמו כוכבים, ניזונים לא מפסיק את הזרימה, מכוון אל הזרועות החיצוניות של הגלקסיה. האנרגיה הכוללת של הגייזר גדולה פי מיליון מהאנרגיה של סופרנובה.

חלקיקים נעים במהירויות מדהימות. בהתבסס על מבנה זרימת החלקיקים, בנו אסטרונומים דגם שדה מגנטי, השולטת בגלקסיה שלנו.

חָדָשׁכוכבים

באיזו תדירות נוצרים כוכבים חדשים בגלקסיה שלנו? חוקרים שואלים את השאלה הזו כבר שנים רבות. אפשר היה למפות את אזורי הגלקסיה שלנו היכן שיש אלומיניום-26, איזוטופ של אלומיניום המופיע במקום בו כוכבים נולדים או מתים. כך, ניתן היה לגלות שבכל שנה בגלקסיית שביל החלב 7 כוכבים חדשיםובערך פעמיים במאה שניםכוכב גדול מתפוצץ בסופרנובה.

גלקסיית שביל החלב אינה מייצרת את המספר הגדול ביותר של כוכבים. כאשר כוכב מת, הוא משחרר חומרי גלם לחלל כמו כמו מימן והליום. במשך מאות אלפי שנים, חלקיקים אלה מתלכדים לעננים מולקולריים שבסופו של דבר הופכים צפופים עד כדי כך שמרכזם מתמוטט תחת כוח הכבידה שלהם, ובכך יוצרים כוכב חדש.

זה נראה כמו סוג של מערכת אקולוגית: המוות מזין חיים חדשים. חלקיקים מכוכב מסוים יהיו חלק ממיליארד כוכבים חדשים בעתיד. כך הם פני הדברים בגלקסיה שלנו, וזו הסיבה שהיא מתפתחת. זה מוביל להיווצרות תנאים חדשים שבהם הסבירות להופעתם של כוכבי לכת דמויי כדור הארץ עולה.

כוכבי הלכת של גלקסיית שביל החלב

למרות מותם ולידתם המתמידים של כוכבים חדשים בגלקסיה שלנו, מספרם חושב: שביל החלב הוא ביתם של כ 100 מיליארד כוכבים. בהתבסס על מחקר חדש, מדענים מציעים שכל כוכב מקיף לפחות כוכב לכת אחד או יותר. כלומר, בפינה שלנו ביקום יש רק בין 100 ל-200 מיליארד כוכבי לכת.

המדענים שהגיעו למסקנה זו חקרו כוכבים כמו גמדים אדומים מסוג ספקטרלי M. הכוכבים האלה קטנים יותר מהשמש שלנו. הם משלימים 75 אחוזמכל הכוכבים בשביל החלב. בפרט, חוקרים שמו לב לכוכב קפלר-32,אשר חסה חמישה כוכבי לכת.

איך אסטרונומים מגלים כוכבי לכת חדשים?

כוכבי לכת, בניגוד לכוכבים, קשים לזיהוי מכיוון שהם אינם פולטים את האור שלהם. אנו יכולים לומר בוודאות שיש כוכב לכת סביב כוכב רק כאשר הוא עומד מול הכוכב שלו וחוסם את אורו.

כוכבי הלכת של קפלר -32 מתנהגים בדיוק כמו כוכבי לכת חיצוניים המקיפים כוכבי M אחרים. הם ממוקמים בערך באותו מרחק ויש להם גדלים דומים. כלומר, מערכת קפלר -32 היא מערכת טיפוסית לגלקסיה שלנו.

אם יש יותר מ-100 מיליארד כוכבי לכת בגלקסיה שלנו, כמה מהם הם כוכבי לכת דמויי כדור הארץ? מסתבר, שלא כל כך. ישנם עשרות סוגים שונים של כוכבי לכת: ענקי גזים, כוכבי לכת פולסרים, ננסים חומים וכוכבי לכת שבהם יורדים גשמי מתכת מותכת מהשמים. ניתן לאתר את כוכבי הלכת המורכבים מסלעים רחוק מדי או קרוב מדילכוכב, כך שלא סביר שהם ידומים לכדור הארץ.

תוצאות מחקרים אחרונים הראו שבגלקסיה שלנו יש יותר כוכבי לכת יבשתיים ממה שחשבו בעבר, כלומר: מ-11 ל-40 מיליארד. מדענים לקחו כדוגמה 42 אלף כוכבים, בדומה לשמש שלנו, והחל לחפש כוכבי לכת חיצוניים שיכולים להקיף סביבם באזור שבו לא חם מדי ולא קר מדי. נמצא 603 כוכבי לכת, שביניהם 10 תואם את קריטריוני החיפוש.

על ידי ניתוח נתונים על כוכבים, מדענים הוכיחו את קיומם של מיליארדי כוכבי לכת דמויי כדור הארץ שטרם גילו רשמית. תיאורטית, כוכבי לכת אלה מסוגלים לשמור על טמפרטורות עבור קיומם של מים נוזליים עליהם, אשר, בתורו, יאפשר לחיים להתעורר.

התנגשות של גלקסיות

גם אם כוכבים חדשים נוצרים כל הזמן בגלקסיית שביל החלב, היא לא תוכל להגדיל את גודלה, אלא אם כן הוא מקבל חומר חדש ממקום אחר. ושביל החלב ממש מתרחב.

בעבר, לא היינו בטוחים איך בדיוק הגלקסיה מצליחה לגדול, אבל גילויים אחרונים העלו כי שביל החלב הוא גלקסיה-קניבל, כלומר היא צרכה גלקסיות אחרות בעבר וככל הנראה תעשה זאת שוב, לפחות עד שגלקסיה גדולה יותר תבלע אותה.

שימוש בטלסקופ חלל "האבל"ומידע שהתקבל מתצלומים שצולמו במשך שבע שנים, מדענים גילו כוכבים בקצה החיצוני של שביל החלב לנוע בצורה מיוחדת. במקום לנוע לכיוון או להתרחק ממרכז הגלקסיה כמו כוכבים אחרים, נראה שהם נסחפים לכיוון הקצה. מאמינים שצביר כוכבים זה הוא כל מה שנותר מגלקסיה אחרת שנספגה על ידי גלקסיית שביל החלב.

ההתנגשות הזו התרחשה ככל הנראה לפני כמה מיליארדי שניםוסביר להניח שזה לא יהיה האחרון. בהתחשב במהירות שבה אנו נעים, הגלקסיה שלנו עוברת 4.5 מיליארד שניםיתנגש בגלקסיית אנדרומדה.

השפעת גלקסיות לוויין

למרות ששביל החלב היא גלקסיה ספירלית, היא לא בדיוק ספירלה מושלמת. במרכזו יש סוג של בליטה, שהופיע כתוצאה ממולקולות גז מימן שנמלטו מהדיסק השטוחה של הספירלה.

במשך שנים, אסטרונומים תמהו מדוע לגלקסיה יש בליטה כזו. הגיוני להניח שהגז נשאב לתוך הדיסק עצמו, ואינו בורח החוצה. ככל שלמדו את השאלה הזו זמן רב יותר, כך הם התבלבלו יותר: המולקולות של הבליטה לא רק נדחפות החוצה, אלא גם לרטוט בתדר שלהם.

מה יכול לגרום להשפעה הזו? כיום, מדענים מאמינים שהחומר האפל וגלקסיות הלוויין אשמים - עננים מגלן. שתי הגלקסיות הללו קטנות מאוד: ביחד הן מרכיבות רק 2 אחוזמהמסה הכוללת של שביל החלב. זה לא מספיק כדי להשפיע עליו.

עם זאת, כאשר חומר אפל נע דרך העננים, הוא יוצר גלים שכנראה משפיעים על משיכה הכבידה, מחזקים אותה ומימן בהשפעת משיכה זו בורח ממרכז הגלקסיה.

ענני מגלן מקיפים את שביל החלב. נראה שהזרועות הספירליות של שביל החלב, בהשפעת הגלקסיות הללו, מתנדנדות במקום שבו הן חולפות.

גלקסיות תאומות

למרות שניתן לכנות את גלקסיית שביל החלב ייחודית במובנים רבים, היא אינה נדירה במיוחד. גלקסיות ספירליות שולטות ביקום. בהתחשב בכך שרק בשדה הראייה שלנו נמצאים כ-170 מיליארד גלקסיות, אנו יכולים להניח שבמקום כלשהו יש גלקסיות דומות מאוד לשלנו.

מה אם יש גלקסיה איפשהו - העתק מדויק של שביל החלב? בשנת 2012, אסטרונומים גילו גלקסיה כזו. יש לו אפילו שני ירחים קטנים שמקיפים אותו התואמים בדיוק את העננים המגלן שלנו. דרך אגב, רק 3 אחוזיםלגלקסיות ספירליות יש חברות דומות, שתוחלת החיים שלהן קצרה יחסית. סביר להניח שהעננים המגלן יתמוססו בעוד כמה מיליארדי שנים.

לגלות גלקסיה כל כך דומה, עם לוויינים, חור שחור סופר מסיבי במרכז ובאותו גודל, זה מזל מדהים. הגלקסיה הזו קיבלה את השם NGC 1073והוא כל כך דומה לשביל החלב שאסטרונומים חוקרים אותו כדי לגלות יותר על הגלקסיה שלנו.למשל, אנחנו יכולים לראות אותו מהצד וכך לדמיין טוב יותר איך נראה שביל החלב.

שנה גלקטית

על כדור הארץ, שנה היא הזמן שבמהלכו כדור הארץ מצליח ליצור מהפכה מלאה סביב השמש. כל 365 ימים אנו חוזרים לאותה נקודה. מערכת השמש שלנו סובבת באותו אופן סביב חור שחור שנמצא במרכז הגלקסיה. עם זאת, זה עושה מהפכה מלאה ב 250 מיליון שנה. כלומר, מאז שהדינוזאורים נעלמו, עשינו רק רבע מהפכה מלאה.

תיאורים של מערכת השמש כמעט ואינם מזכירים שהיא נעה בחלל, כמו כל דבר אחר בעולמנו. יחסית למרכז שביל החלב, מערכת השמש נעה במהירות 792 אלף קילומטרים לשעה. כדי לשים את זה בפרספקטיבה, אם הייתם נעים באותה מהירות, הייתם יכולים לנסוע מסביב לעולם תוך 3 דקות.

פרק הזמן שבו השמש מצליחה לעשות מהפכה שלמה סביב מרכז שביל החלב נקרא שנה גלקטית.ההערכה היא שהשמש חיה רק 18 שנים גלקטיות.

מערכת השמש שלנו, כל הכוכבים הנראים בשמי הלילה ורבים אחרים מרכיבים את המערכת - גָלַקסִיָה. יש מיליוני מערכות כאלה (גלקסיות) בחלל החיצון. הגלקסיה שלנו, או גלקסיית שביל החלב, היא גלקסיה ספירלית עם פס של כוכבים בהירים.

מה זה אומר? גשר של כוכבים בהירים יוצא ממרכז הגלקסיה וחוצה את הגלקסיה באמצע. בגלקסיות כאלה, הזרועות הספירליות מתחילות בקצות הסורגים, בעוד שבגלקסיות ספירליות רגילות הן משתרעות ישירות מהליבה. תראה את התמונה "דגם מחשב של גלקסיית שביל החלב."

אם אתה מעוניין מדוע הגלקסיה שלנו קיבלה את השם "שביל החלב", אז הקשיבו לאגדה היוונית העתיקה.
זאוס, אל השמים, הרעם והברק, שאחראי על העולם כולו, החליט להפוך את בנו הרקולס, שנולד מאישה בת תמותה, לאלמוות. לשם כך, הוא הניח את התינוק על אשתו הישנה, ​​הרה, כדי שהרקולס ישתה את החלב האלוהי. הרה, שהתעוררה, ראתה שהיא לא מאכילה את הילד שלה, ודחפה אותו ממנה. זרם החלב שניתז משד האלה הפך לשביל החלב.
כמובן שזו רק אגדה, אבל שביל החלב נראה בשמיים כפס אור מעורפל הנמתח על פני כל השמים - תמונה אמנותית שנוצרה על ידי אנשים קדומים מוצדקת לחלוטין.
כשאנחנו מדברים על הגלקסיה שלנו, אנחנו כותבים את המילה הזו באות גדולה. כשמדברים על גלקסיות אחרות, אנחנו כותבים באות גדולה.

המבנה של הגלקסיה שלנו

קוטר הגלקסיה הוא כ-100,000 שנות אור (יחידת אורך השווה למרחק שעבר האור בשנה אחת; שנת אור שווה ל-9,460,730,472,580,800 מטר).
הגלקסיה מכילה בין 200 ל-400 מיליארד כוכבים. מדענים מאמינים שרוב המסה של הגלקסיה מצויה לא בכוכבים ובגז בין-כוכבי, אלא בלא זוהר הֵלמחומר אפל. הֵל- זהו המרכיב הבלתי נראה של הגלקסיה, בעל צורה כדורית ומשתרע מעבר לחלק הגלוי שלה. מורכב בעיקר מגז חם קלוש, כוכבים וחומר אפל, הוא מהווה את עיקר הגלקסיה. חומר אפלהוא סוג של חומר שאינו פולט או יוצר אינטראקציה עם קרינה אלקטרומגנטית. תכונה זו של צורת החומר הזו הופכת את ההתבוננות הישירה שלו לבלתי אפשרית.
בחלק האמצעי של הגלקסיה יש עיבוי שנקרא בְּלִיטָה. אם היינו יכולים להסתכל על הגלקסי שלנו מהצד, היינו רואים את העיבוי הזה במרכזו, בדומה לשני חלמונים במחבת, אם הם מקופלים עם הבסיסים התחתונים שלהם – הביטו בתמונה.

יש ריכוז חזק של כוכבים בחלק המרכזי של הגלקסיה. ההערכה היא שאורכו של הבר הגלקטי הוא כ-27,000 שנות אור. פס זה עובר דרך מרכז הגלקסיה בזווית של ~44º לקו שבין השמש שלנו למרכז הגלקסיה. הוא מורכב בעיקר מכוכבים אדומים, הנחשבים מבוגרים מאוד. המגשר מוקף בטבעת. טבעת זו מכילה את רוב המימן המולקולרי של הגלקסיה והיא אזור פעיל ליצירת כוכבים בגלקסיה שלנו. אם נצפה מגלקסיית אנדרומדה, הבר הגלקטי של שביל החלב יהיה חלק בהיר ממנו.
לכל הגלקסיות הספירליות, כולל שלנו, יש זרועות ספירליות במישור הדיסק: שתי זרועות שמתחילות בפס בחלק הפנימי של הגלקסיה, ובחלקה הפנימי יש עוד זוג זרועות. זרועות אלו הופכות לאחר מכן למבנה בעל ארבע זרועות הנצפה בקו המימן הנייטרלי בחלקים החיצוניים של הגלקסיה.

גילוי הגלקסיה

בתחילה זה התגלה באופן תיאורטי: אסטרונומים כבר למדו שהירח סובב סביב כדור הארץ, והלוויינים של כוכבי הלכת הענקיים יוצרים מערכות. כדור הארץ וכוכבי לכת אחרים סובבים סביב השמש. ואז עלתה שאלה טבעית: האם השמש היא גם חלק ממערכת גדולה עוד יותר? המחקר השיטתי הראשון של סוגיה זו בוצע במאה ה-18. אסטרונום אנגלי ויליאם הרשל. בהתאם לתצפיות שלו, הוא ניחש שכל הכוכבים שצפינו יוצרים מערכת כוכבים ענקית, שמשוטחת לכיוון קו המשווה הגלקטי. במשך זמן רב האמינו שכל העצמים ביקום הם חלקים מהגלקסיה שלנו, אם כי קאנט אפילו הציע שכמה ערפיליות יכולות להיות גלקסיות אחרות הדומות לשביל החלב. השערה זו של קאנט הוכחה לבסוף רק בשנות העשרים של המאה הקודמת, כאשר אדווין האבל מדד את המרחק לכמה ערפיליות ספירליות והראה שבגלל המרחק שלהן, הן אינן יכולות להיות חלק מהגלקסיה.

איפה אנחנו נמצאים בגלקסיה?

מערכת השמש שלנו ממוקמת קרוב יותר לקצה הדיסק של הגלקסיה. יחד עם כוכבים אחרים, השמש מסתובבת סביב מרכז הגלקסיה במהירות של 220-240 קמ"ש, ועושה מהפך אחד ב-200 מיליון שנה בערך. כך, במהלך כל קיומו, כדור הארץ טס סביב מרכז הגלקסיה לא יותר מ-30 פעמים.
הזרועות הספירליות של הגלקסיה מסתובבות במהירות זוויתית קבועה, כמו חישורים בגלגל, ותנועת הכוכבים מתרחשת לפי תבנית אחרת, כך שכמעט כל הכוכבים בדיסק או נופלים בתוך הזרועות הספירליות או נופלים מהן. . המקום היחיד שבו המהירויות של כוכבים וזרועות ספירליות חופפות הוא מה שנקרא מעגל קורוטציה, ועליו נמצאת השמש.
לנו, בני האדמה, זה חשוב מאוד, שכן בזרועות הספירליות מתרחשים תהליכים אלימים, היוצרים קרינה עוצמתית שהרסנית לכל היצורים החיים. שום אווירה לא יכלה להגן מפניו. אבל הפלנטה שלנו קיימת במקום רגוע יחסית בגלקסיה ולא הושפעה מהאסונות הקוסמיות הללו. לכן החיים יכלו להיוולד ולשרוד על פני כדור הארץ - הבורא בחר מקום רגוע לעריסה שלנו של כדור הארץ.
הגלקסיה שלנו היא חלק ממנה קבוצה מקומית של גלקסיות- קבוצה הקשורה לכבידה של גלקסיות, כולל גלקסיית שביל החלב, גלקסיית אנדרומדה (M31) וגלקסיית המשולש (M33), אתה יכול לראות קבוצה זו בתמונה.

אנחנו רגילים לעובדה ששביל החלב הוא צביר כוכבים בשמים שלאורכו ניווט אבותינו. אבל למעשה, זה יותר מאשר מאורות לילה רגילים - זה עולם ענק ולא ידוע.

מאמר זה מיועד לאנשים מעל גיל 18

כבר מלאו לך 18?

מבנה גלקסיית שביל החלב

לפעמים זה נראה מדהים באיזו מידה דינמית מדע החלל מתפתח. קשה לדמיין, אבל לפני 4 מאות שנה אפילו האמירה שכדור הארץ סובב סביב השמש גרמה לגינוי ודחייה בחברה. שיפוטים לגבי תופעות קוסמיות אלו ואחרות עלולות להוביל לא רק למאסר, אלא גם למוות. למרבה המזל, הזמנים השתנו, וחקר היקום הפך מזמן לעדיפות במדע. חשובים במיוחד בהקשר זה הם מחקרים על שביל החלב, גלקסיה של אלפי כוכבים, שאחד מהם הוא השמש שלנו.

לימוד מבנה הגלקסיה והתפתחותה עוזר לענות על השאלות העיקריות שעניינו את האנושות מאז ראשית הזמן. אלו הן חידות קודש כל כך על האופן שבו מערכת השמש נוצרה, אילו גורמים תרמו להופעתם של חיים על פני כדור הארץ, והאם קיימים חיים על כוכבי לכת אחרים.

העובדה שגלקסיית שביל החלב היא זרוע ענקית של מערכת כוכבים אינסופית נודעה יחסית לאחרונה - לפני קצת יותר מחצי מאה. מבנה הגלקסיה שלנו דומה לספירלה ענקית, שבה מערכת השמש שלנו ממוקמת אי שם בפריפריה. מהצד, זה נראה כמו זכוכית מגדלת ענקית עם מרכז קמור דו-צדדי עם כתר.

מהי גלקסיית שביל החלב? אלו מיליארדי כוכבים וכוכבי לכת המחוברים זה לזה באמצעות אלגוריתם כלשהו למבנה היקום. בנוסף לכוכבים, שביל החלב מכיל גז בין-כוכבי, אבק גלקטי וצבירי כדורי כוכבים.

הדיסק של הגלקסיה שלנו מסתובב כל הזמן סביב החלק המרכזי, שנמצא בקבוצת הכוכבים קשת. לוקח לשביל החלב 220 מיליון שנה לעשות סיבוב אחד שלמה סביב צירו (וזה למרות העובדה שהסיבוב מתרחש במהירות של 250 קילומטרים לשנייה). לפיכך, כל כוכבי הגלקסיה שלנו נעים בדחף אחד במשך שנים רבות, ומערכת השמש שלנו יחד איתם. מה גורם להם להסתובב סביב הליבה במהירות מטורפת באמת? מדענים מציעים גם את המשקל העצום של המרכז וגם את כמות האנרגיה הכמעט בלתי מובנת (היא עשויה לעלות על גודל של 150 מיליון שמשות).

למה אנחנו לא רואים ספירלות או ליבה ענקית, למה אנחנו לא מרגישים את הסיבוב האוניברסלי הזה? העובדה היא שאנחנו בשרוול של היקום הספירלי הזה, והקצב התזזיתי של חייו נתפס על ידינו באופן יומיומי.

כמובן, יהיו ספקנים שיכחישו את המבנה הזה של הגלקסיה שלנו, תוך ציון העובדה שאין צילום מדויק של הדיסק הגלקטי (ולא יכול להיות כזה). העובדה היא שהיקום אינו מוגבל בשום אופן לגלקסיית שביל החלב ויש הרבה תצורות דומות בחלל. הם דומים מאוד לגלקסיה שלנו במבנה - אלו אותן דיסקות עם מרכז שסביבו כוכבים מסתובבים. כלומר, מחוץ לשביל החלב שלנו יש מיליארדי מערכות דומות לזו הסולארית.

הגלקסיה הקרובה ביותר אלינו היא העננים המגלן הגדולים והקטנים. ניתן לראות אותם כמעט בעין בלתי מזוינת בחצי הכדור הדרומי. שתי נקודות זוהרות קטנות אלו, הדומות לעננים, תוארו לראשונה על ידי הנוסע הגדול, שמשמו הגיעו שמות של עצמים בחלל. הקוטר של העננים המגלן קטן יחסית - פחות ממחצית משביל החלב. ויש הרבה פחות מערכות כוכבים בעננים.

או ערפילית אנדרומדה. זוהי גלקסיה נוספת בצורת ספירלה שדומה מאוד במראה ובהרכבה לשביל החלב. גודלו מדהים - לפי ההערכות השמרניות ביותר, הוא גדול פי שלושה מהנתיב שלנו. ומספרן של גלקסיות ענק כאלה ביקום עבר מזמן את המיליארד - זה רק מה שאנחנו יכולים לראות בשלב זה בהתפתחות האסטרונומיה. בהחלט יתכן שבעוד כמה שנים נהיה מודעים לגלקסיה אחרת, שלא הבחינו בעבר.

מאפייני שביל החלב

כפי שהוזכר קודם לכן, שביל החלב הוא אוסף של מיליוני כוכבים עם מערכות משלהם, בדומה לזו הסולארית. כמה כוכבי לכת יש בגלקסיה שלנו היא תעלומה אמיתית, שיותר מדור אחד של אסטרונומים נאבק לפתור. למרות שלמען האמת, הם מודאגים יותר משאלה אחרת - מה הסבירות שבתוך הגלקסיה שלנו יש מערכת כוכבים שמאפייניה דומים לשלנו? מדענים מתעניינים במיוחד בכוכבים בעלי מהירות סיבוב ומאפיינים טכניים הדומים לשמש, וגם תופסים את מקומנו בסולם הגלקטי. הסיבה לכך היא שבכוכבי לכת הדומים בגיל ובתנאים לכדור הארץ שלנו, יש סבירות גבוהה לחיים תבוניים.

לרוע המזל, ניסיונותיהם של מדענים למצוא לפחות משהו דומה למערכת השמש בזרועות הגלקסיה לא הצליחו. וזה כנראה לטובה. עדיין לא ידוע מי או מה עשוי לחכות לנו בקונסטלציה לא מוכרת.

האם החור השחור הוא רוצח כוכבי לכת או יוצר גלקסיות?

בתום חייו, הכוכב משיל את קליפת הגז שלו, וליבה שלו מתחילה להתכווץ מהר מאוד. בתנאי שמסת הכוכב גדולה מספיק (פי 1.4 יותר מהשמש), יווצר במקומו חור שחור. זהו אובייקט עם מהירות קריטית שאף אובייקט לא יכול להתגבר עליו. כתוצאה מכך, מה שנופל לתוך החור השחור נעלם לתוכו לנצח. כלומר, בעצם, האלמנט הקוסמי הזה הוא כרטיס בכיוון אחד. כל חפץ שמתקרב מספיק לחור ייעלם לנצח.

זה עצוב, לא? אבל יש גם היבט חיובי לחור השחור - הודות לו, עצמים קוסמיים שונים נמשכים בהדרגה פנימה ונוצרות גלקסיות חדשות. מסתבר שהליבה של כל אחת ממערכות הכוכבים המוכרות היא חור שחור.

מדוע הגלקסיה שלנו נקראת שביל החלב?

לכל אומה יש אגדות משלה על האופן שבו נוצר החלק הגלוי של שביל החלב. לדוגמה, היוונים הקדמונים האמינו שהוא נוצר מהחלב השפוך של האלה הרה. אבל במסופוטמיה הייתה אגדה על נהר שעשוי מאותו משקה. לפיכך, עמים רבים קשרו צביר גדול של כוכבים לחלב, וכך קיבלה הגלקסיה שלנו את שמה.

כמה כוכבים יש בשביל החלב?

די קשה לחשב במדויק את מספר הכוכבים בגלקסיה שלנו, כי הם אומרים שיש יותר מ-200 מיליארד מהם. כפי שאתה מבין, ללמוד את כולם עם ההתפתחות המודרנית של המדע הוא מאוד בעייתי, אז מדענים מפנים את תשומת לבם רק לנציגים המעניינים ביותר של חפצי החלל הללו. קחו, למשל, את כוכב האלפא מקבוצת הכוכבים קארינה (Carina). זהו כוכב ענק, שבמשך זמן רב החזיק בתואר הגדול והבהיר ביותר.

השמש היא גם אחד הכוכבים בשביל החלב, אשר, עם זאת, אין לו מאפיינים יוצאי דופן. זהו גמד צהוב קטן, שהתפרסם רק בזכות היותו מקור החיים על הפלנטה שלנו במשך מיליוני שנים.

אסטרונומים מכל רחבי העולם ערכו רשימות ארוכות של כוכבים הנבדלים במסה או בהירות יוצאת דופן שלהם. אבל זה בכלל לא אומר שכל אחד מהם קיבל את השם שלו. בדרך כלל, שמות כוכבים מורכבים מאותיות, מספרים ושמות קבוצות הכוכבים שאליהן הם שייכים. לפיכך, הכוכב הבהיר ביותר בשביל החלב מוגדר במפות אסטרונומיות כ-R136a1, ו-R136 אינו אלא שמה של הערפילית ממנה הוא מגיע. לכוכב הזה יש כוח בל יתואר שאי אפשר להשוות עם שום דבר. R136a1 זורח פי 8.7 מיליון יותר מהשמש שלנו, מה שמקשה מאוד לדמיין חיים בקרבתה.

אבל כוח עצום לא אומר של-R136a1 יש ממדים מרשימים. בראש רשימת הכוכבים הגדולים עומד UY Scuti, שגודלו פי 1.7 אלף מגודל הכוכב שלנו. כלומר, אם במקום השמש היה כוכב זה, אז הוא היה תופס את כל החלל ממרכז המערכת שלנו ועד שבתאי.

למרות שלא משנה כמה גדולים וחזקים כוכבים אלה, לא ניתן להשוות את המסה הכוללת שלהם למסה של החור השחור, שנמצא במרכז הגלקסיה. האנרגיה העצומה שלה היא שמחזיקה את שביל החלב, מאלצת אותו לנוע בסדר מסוים.

הגלקסיה שלנו היא לא רק פיזור של כוכבים בשמי הלילה. זוהי מערכת ענקית המורכבת ממאות מיליארדי כוכבים, כולל השמש שלנו.

השמים זרועי הכוכבים משכו את מבטם של אנשים מאז ימי קדם. מיטב המוחות של כל העמים ניסו להבין את מקומנו ביקום, לדמיין ולהצדיק את המבנה שלו. ההתקדמות המדעית אפשרה לעבור בחקר מרחבי החלל העצומים ממבנים רומנטיים ודתיים לתיאוריות מאומתות לוגית המבוססות על חומרים עובדתיים רבים. עכשיו לכל ילד יש מושג איך נראית הגלקסיה שלנו על פי המחקר האחרון, מי, למה ומתי נתן לה שם פיוטי כזה ומה העתיד הצפוי שלה.

מקור השם

הביטוי "גלקסיית שביל החלב" הוא בעצם טאוטולוגיה. Galactikos בתרגום גס מיוונית עתיקה פירושו "חלב". כך כינו תושבי הפלופונס את צביר הכוכבים בשמי הלילה, וייחסו את מקורו להרה חמת המזג: האלה לא רצתה להאכיל את הרקולס, בנו הבלתי חוקי של זאוס, ובכעס התיזה חלב אם. הטיפות יצרו שביל כוכב, הנראה בלילות בהירים. מאות שנים מאוחר יותר, מדענים גילו שהמאורות שנצפו הם רק חלק לא משמעותי מגרמי השמיים הקיימים. הם נתנו את השם גלקסיה או מערכת שביל החלב לחלל היקום שבו נמצא כוכב הלכת שלנו. לאחר שאישר את ההנחה בדבר קיומן של תצורות דומות אחרות בחלל, המונח הראשון הפך עבורם לאוניברסלי.

מבט מבפנים

ידע מדעי על מבנה החלק של היקום, כולל מערכת השמש, למד מעט מהיוונים הקדמונים. ההבנה כיצד נראית הגלקסיה שלנו התפתחה מהיקום הכדורי של אריסטו לתיאוריות מודרניות הכוללות חורים שחורים וחומר אפל.

העובדה שכדור הארץ הוא חלק ממערכת שביל החלב מטילה מגבלות מסוימות על אלה שמנסים להבין איזו צורה יש לגלקסיה שלנו. כדי לענות על שאלה זו באופן חד משמעי, נדרשת מבט מבחוץ, ובמרחק רב מאובייקט ההתבוננות. כעת נשללת מהמדע הזדמנות כזו. מעין תחליף למתבונן מבחוץ הוא איסוף נתונים על מבנה הגלקסיה והקורלציה שלו עם הפרמטרים של מערכות חלל אחרות הזמינות למחקר.

המידע שנאסף מאפשר לנו לומר בביטחון שלגלקסיה שלנו יש צורה של דיסק עם עיבוי (בליטה) באמצע וזרועות ספירליות מתפצלות מהמרכז. האחרונים מכילים את הכוכבים הבהירים ביותר במערכת. קוטר הדיסק הוא יותר מ-100 אלף שנות אור.

מִבְנֶה

מרכז הגלקסיה מוסתר על ידי אבק בין כוכבי, מה שמקשה על חקר המערכת. שיטות רדיו אסטרונומיה עוזרות להתמודד עם הבעיה. גלים באורך מסוים מתגברים בקלות על כל מכשול ומאפשרים לך להשיג את התמונה הרצויה. לגלקסיה שלנו, על פי הנתונים שהתקבלו, יש מבנה לא הומוגני.

באופן קונבנציונלי, אנו יכולים להבחין בין שני אלמנטים המחוברים זה לזה: ההילה והדיסק עצמו. לתת המערכת הראשונה יש את המאפיינים הבאים:

• הצורה היא כדור;

• מרכזו נחשב לבליטה;
• הריכוז הגבוה ביותר של כוכבים בהילה אופייני לחלק האמצעי שלה: ככל שמתקרבים לקצוות, הצפיפות פוחתת מאוד;
• הסיבוב של אזור זה של הגלקסיה איטי למדי;
• ההילה מכילה בעיקר כוכבים ישנים בעלי מסה נמוכה יחסית;
• חלל משמעותי של תת המערכת מלא בחומר אפל.

צפיפות הכוכבים בדיסק הגלקטי עולה בהרבה על ההילה. בשרוולים יש צעירים ואפילו רק מתעוררים

מרכז וליבה

"הלב" של שביל החלב נמצא ב: מבלי ללמוד אותו, קשה להבין עד הסוף מהי הגלקסיה שלנו. השם "הליבה" בכתבים מדעיים מתייחס רק לאזור המרכז, בקוטר של כמה פרסקים בלבד, או שהוא כולל את הבליטה וטבעת הגז, הנחשבת למקום הולדתם של כוכבים. בהמשך, ייעשה שימוש בגרסה הראשונה של המונח.

האור הנראה מתקשה לחדור למרכז שביל החלב מכיוון שהוא נתקל בהרבה אבק קוסמי, שמסתיר איך הגלקסיה שלנו נראית. תמונות ותמונות שצולמו בטווח האינפרא אדום מרחיבים באופן משמעותי את הידע של האסטרונומים על הגרעין.

נתונים על מאפייני הקרינה בחלק המרכזי של הגלקסיה הביאו מדענים להאמין שיש חור שחור בליבת הגרעין. המסה שלו היא יותר מפי 2.5 מיליון מהמסה של השמש. סביב חפץ זה, על פי החוקרים, מסתובב חור שחור אחר, אך פחות מרשים בפרמטרים שלו. ידע מודרני על המאפיינים המבניים של החלל מצביע על כך שעצמים כאלה ממוקמים בחלק המרכזי של רוב הגלקסיות.

אור וחושך

ההשפעה המשולבת של חורים שחורים על תנועת הכוכבים מבצעת התאמות משלה למראה הגלקסיה שלנו: היא מובילה לשינויים ספציפיים במסלולים שאינם אופייניים לגופים קוסמיים, למשל, ליד מערכת השמש. חקר המסלולים הללו והקשר בין מהירות התנועה למרחק ממרכז הגלקסיה היוו את הבסיס לתיאוריה המתפתחת כעת באופן פעיל של החומר האפל. טבעו עדיין אפוף מסתורין. נוכחות החומר האפל, המהווה ככל הנראה את הרוב המכריע של כל החומר ביקום, נרשמת רק על ידי השפעת כוח המשיכה על מסלולים.

אם נפזר את כל האבק הקוסמי שמסתיר לנו את הליבה, תתגלה תמונה מדהימה. למרות ריכוז החומר האפל, חלק זה של היקום מלא באור הנפלט ממספר עצום של כוכבים. יש כאן פי מאות יותר מהם ליחידת שטח מאשר ליד השמש. כעשרה מיליארד מהם יוצרים סרגל גלקטי, הנקרא גם סרגל, בעל צורה יוצאת דופן.

אגוז חלל

לימוד מרכז המערכת בטווח אורכי הגל הארוכים אפשר לנו לקבל תמונת אינפרא אדום מפורטת. לגלקסיה שלנו, כפי שמתברר, יש מבנה בליבה שדומה לבוטן בקליפה. ה"אגוז" הזה הוא הגשר, הכולל יותר מ-20 מיליון ענקים אדומים (כוכבים בהירים, אבל פחות חמים).

הזרועות הספירליות של שביל החלב מקרינות מקצות הבר.

העבודה הקשורה לגילוי ה"בוטן" במרכז מערכת הכוכבים לא רק שפכה אור על מבנה הגלקסיה שלנו, אלא גם עזרה להבין כיצד הוא התפתח. בתחילה, במרחב החלל היה דיסק רגיל, שבו נוצר מגשר עם הזמן. בהשפעת תהליכים פנימיים, הבר שינה את צורתו והחל להידמות לאגוז.

הבית שלנו על מפת החלל

הפעילות מתרחשת הן בבר והן בזרועות הספירליות שיש לגלקסיה שלנו. הם נקראו על שם קבוצות הכוכבים שבהן התגלו קטעים מהענפים: זרועותיהם של פרסאוס, סיגנוס, קנטאורוס, קשת ואוריון. ליד האחרון (במרחק של לפחות 28 אלף שנות אור מהליבה) נמצאת מערכת השמש. לאזור זה יש מאפיינים מסוימים שלפי מומחים אפשרו את הופעת החיים על פני כדור הארץ.

הגלקסיה ומערכת השמש שלנו מסתובבות יחד איתה. דפוסי התנועה של רכיבים בודדים אינם תואמים. כוכבים נכללים לפעמים בענפי הספירלה, לפעמים מופרדים מהם. רק מאורות השוכבים על גבול מעגל הקורוטציה אינם עושים "נסיעות" כאלה. אלה כוללים את השמש, מוגנת מפני תהליכים רבי עוצמה המתרחשים ללא הרף בזרועות. אפילו שינוי קל יבטל את כל היתרונות האחרים להתפתחות של אורגניזמים על הפלנטה שלנו.

השמיים ביהלומים

השמש היא רק אחד מהרבה גופים דומים שהגלקסיה שלנו מלאה בהם. מספר הכוכבים הכולל, בודדים או מקובצים, לפי הנתונים העדכניים, עולה על 400 מיליארד. הקרובה אלינו ביותר, פרוקסימה קנטאורי, היא חלק ממערכת של שלושה כוכבים, יחד עם אלפא קנטאורי A ואלפא קנטאורי B המרוחקים מעט יותר. הנקודה הבהירה ביותר של שמי הלילה, סיריוס A, ממוקמת באור שלה, על פי מקורות שונים, עולה על השמש פי 17-23. סיריוס גם לא לבד; הוא מלווה בלוויין הנושא שם דומה, אך מסומן ב'.

ילדים מתחילים לעתים קרובות להכיר כיצד נראית הגלקסיה שלנו על ידי חיפוש בשמים אחר כוכב הצפון או אלפא אורסה מינור. הוא חייב את הפופולריות שלו למיקומו מעל הקוטב הצפוני של כדור הארץ. מבחינת עוצמת הבהירות, פולאריס גבוה משמעותית מסיריוס (כמעט פי אלפיים יותר בהיר מהשמש), אבל הוא לא יכול לקרוא תיגר על אלפא קאניס מאיריס על התואר הבהיר ביותר בשל מרחקו מכדור הארץ (מוערך בין 300 ל-465 שנות אור) .

סוגי גופי תאורה

כוכבים שונים לא רק בבהירות ובמרחק מהצופה. לכל אחד מוקצה ערך מסוים (הפרמטר המתאים של השמש נלקח כיחידה), מידת חימום פני השטח וצבע.

לג'אנטים יש את הגדלים המרשימים ביותר. לכוכבי ניוטרונים יש את הריכוז הגבוה ביותר של חומר ליחידת נפח. מאפיין הצבע קשור קשר בל יינתק עם הטמפרטורה:

• האדומים הם הקרים ביותר;
• חימום פני השטח ל-6,000º, כמו השמש, גורם לגוון צהוב;
• לתאורה לבנים וכחולים יש טמפרטורה של יותר מ-10,000º.

עשוי להשתנות ולהגיע למקסימום זמן קצר לפני קריסתו. פיצוצי סופרנובה תורמים תרומה עצומה להבנת איך נראית הגלקסיה שלנו. תמונות של תהליך זה שצולמו על ידי טלסקופים הן מדהימות.
הנתונים שנאספו על בסיסם עזרו לשחזר את התהליך שהוביל להתפרצות ולחזות את גורלם של מספר גופים קוסמיים.

העתיד של שביל החלב

הגלקסיה שלנו וגלקסיות אחרות נמצאות כל הזמן בתנועה ובאינטראקציה. אסטרונומים גילו ששביל החלב קלט שוב ​​ושוב את שכניו. תהליכים דומים צפויים בעתיד. עם הזמן, הוא יכלול את הענן המגלן ומספר מערכות גמדיות אחרות. האירוע המרשים ביותר צפוי בעוד 3-5 מיליארד שנים. זו תהיה התנגשות עם השכן היחיד שנראה מכדור הארץ בעין בלתי מזוינת. כתוצאה מכך, שביל החלב יהפוך לגלקסיה אליפטית.

מרחבי החלל האינסופיים מדהימים את הדמיון. קשה לאדם הממוצע להבין את קנה המידה של לא רק שביל החלב או היקום כולו, אלא אפילו כדור הארץ. עם זאת, הודות להישגי המדע, אנו יכולים לדמיין לפחות באיזה סוג של עולם גרנדיוזי אנחנו חלק.