Pianeta Terra, Sistema Solare, miliardi di altre stelle e corpi celesti - tutto questo è la nostra galassia della Via Lattea - un'enorme formazione intergalattica, in cui tutto obbedisce alle leggi della gravità. I dati su quali siano le vere dimensioni della galassia sono solo approssimativi. E la cosa più interessante è che ci sono centinaia, forse persino migliaia di formazioni di questo tipo, più grandi o più piccole.
Galassia della Via Lattea e ciò che lo circonda
Tutti i corpi celesti, compresi i pianeti, le lune, gli asteroidi, le comete e le stelle della Via Lattea, sono costantemente in movimento. Nati nel vortice cosmico del Big Bang, tutti questi oggetti sono sulla strada del loro sviluppo. Alcuni hanno un'età più antica, altri - ovviamente più giovani.
Sentire confini visivamente galattici impossibili. Solo 100 anni fa, il mondo scientifico non sospettava nemmeno che la nostra galassia della Via Lattea non fosse l'unica nell'universo. Solo grazie agli sforzi degli americani Edwin Hubble, è diventato chiaro che l'Universo è letteralmente pieno di formazioni gravitazionali. Ci sono galassie molto piccole tra loro, ce ne sono di medie dimensioni come la nostra, e ci sono veri giganti. Un chiaro esempio è la galassia di Andromeda più vicina alla Via Lattea, che è 2-2,5 volte più grande. Per quanto riguarda le galassie nane, il loro destino non è invidiabile. Avevano il ruolo di essere compagni di formazioni più grandi, che in seguito li inghiottirebbero.
La nostra metropoli intergalattica, in compagnia delle galassie Andromeda e Triangle, forma il gruppo locale, che, rispettivamente, fa già parte di una formazione più ampia: il Local Virgo Supercluster.
Caratteristiche e parametri principali
La Via Lattea è una tipica galassia a spirale della classe SBbc con un saltatore. Il diametro della Via Lattea è di 100 mila anni luce. All'interno di questi confini, ci sono da 200 a 400 miliardi di stelle di vario tipo, ognuna delle quali si trova a un certo stadio del suo sviluppo. Lo spessore del disco galattico varia in 1000 anni luce.
La massa della galassia della Via Lattea include non solo la massa di stelle. La maggior parte del disco galattico è la massa di materia oscura e gas interstellare. Tutto questo insieme costituisce un peso enorme di 4,8 · 10¹¹ M☉. In altre parole, la Via Lattea è 150 miliardi di volte più pesante del nostro Sole.
La formazione gravitazionale ruota intorno al centro, mentre le singole parti della galassia ruotano a velocità diverse. Se al centro la velocità di rotazione del disco galattico è piuttosto moderata, allora alla periferia questo parametro raggiunge i 200-250 km / s. Su uno di questi siti, più vicino al centro del disco galattico, si trova il Sole. La distanza da esso al centro della galassia è di 25-28 mila anni luce. Una rotazione completa attorno all'asse centrale della formazione gravitazionale del Sole e del Sistema Solare ha una durata di 225-250 milioni di anni. Di conseguenza, nell'intera storia della sua esistenza, il sistema solare ruotava attorno al centro solo 30 volte.
Il posto della galassia nell'universo
Dovrebbe essere notato una caratteristica notevole. La posizione del Sole e, di conseguenza, il pianeta Terra è molto conveniente. Nel disco galattico, il processo di compattazione avviene costantemente. Questo meccanismo è causato dalla discrepanza tra la velocità di rotazione dei rami a spirale e il movimento delle stelle che si muovono all'interno del disco galattico secondo le loro leggi. Processi vibranti si verificano durante la compattazione, accompagnati da intense radiazioni ultraviolette. Il sole e la terra si trovano confortevolmente nel cerchio di corotazione dove non c'è una tale attività vigorosa: tra due rami a spirale sul bordo delle maniche della Via Lattea - Sagittario e Perseo. Questo spiega la calma in cui siamo stati così a lungo. Per oltre 4,5 miliardi di anni, i cataclismi cosmici non ci hanno influenzato.
La struttura della galassia della Via Lattea
Il disco galattico non è omogeneo nella composizione. Come altri sistemi a gravità a spirale, la Via Lattea ha tre aree distinte:
- nucleo formato da un denso ammasso di stelle con un miliardo di stelle di età diverse;
- il disco galattico stesso, formato da grappoli di stelle, gas stellari e polvere;
- corona, alone sferico - un'area in cui si trovano ammassi globulari, galassie nane, gruppi separati di stelle, polvere cosmica e gas.
Vicino al piano del disco galattico ci sono giovani stelle raccolte a grappoli. La densità degli ammassi stellari al centro del disco è più alta. Vicino al centro, la densità è di 10.000 stelle per parsec cubico. Nella regione in cui si trova il Sistema Solare, la densità stellare è già di 1-2 stelle in 16 parsec cubici. Di regola, l'età di questi corpi celesti non supera i diversi miliardi di anni.
Il gas interstellare si concentra anche sul piano del disco, obbedendo alle forze centrifughe. Nonostante la costante velocità di rotazione dei rami a spirale, il gas interstellare è distribuito in modo non uniforme, formando zone nuvolose grandi e piccole, nebulose. Tuttavia, il principale materiale da costruzione galattico è la materia oscura. La sua massa prevale sulla massa totale di tutti i corpi celesti che compongono la galassia della Via Lattea.
Se la struttura della galassia è chiara e trasparente nel diagramma, allora in realtà è quasi impossibile considerare le regioni centrali del disco galattico. Nubi di gas e polvere e gruppi di gas stellari nascondono dal nostro punto di vista la luce dal centro della Via Lattea, in cui vive un vero mostro spaziale: un buco nero supermassiccio. La massa di questa supergigante è di circa 4,3 milioni di M. Accanto alla supergigante c'è un buco nero più piccolo. Completa questa tetra compagnia centinaia di buchi neri nani. I buchi neri della Via Lattea non sono solo divoratori di materia stellare, ma svolgono anche la funzione dell'ospedale di maternità, gettando nello spazio enormi coaguli di protoni, neutroni ed elettroni. È da loro che si forma l'idrogeno atomico, il principale combustibile della tribù delle stelle.
Il ponticello è una barra situata nella regione del nucleo galattico. La sua lunghezza è di 27 mila anni luce. Qui regnano vecchie stelle, giganti rossi, la cui materia nera si nutre di materia stellare. La parte principale dell'idrogeno molecolare, che è il principale materiale da costruzione del processo di formazione stellare, è concentrata in quest'area.
Geometricamente, la struttura della galassia sembra piuttosto semplice. Ogni braccio a spirale, e ce ne sono quattro nella Via Lattea, proviene da un anello a gas. Le maniche divergono con un angolo di 20⁰. Ai confini esterni del disco galattico, l'elemento principale è l'idrogeno atomico, che si propaga dal centro della galassia alla periferia. Lo spessore dello strato di idrogeno alla periferia della Via Lattea è molto più ampio rispetto al centro, mentre la sua densità è estremamente bassa. Lo scarico dello strato di idrogeno è promosso dall'impatto delle galassie nane, che sono state continuamente inseparabili dalla nostra galassia per decine di miliardi di anni.
Modelli teorici della nostra galassia
Persino gli antichi astronomi cercarono di dimostrare che la fascia visibile nel cielo faceva parte di un enorme disco stellare, ruotando attorno al suo centro. Questa affermazione è stata facilitata da calcoli matematici condotti. È stato possibile avere un'idea della nostra galassia solo migliaia di anni dopo, quando i metodi strumentali dell'esplorazione spaziale sono venuti per aiutare la scienza. Una svolta nello studio della natura della Via Lattea fu opera dell'inglese William Herschel. Nel 1700, fu in grado di dimostrare empiricamente che la nostra galassia ha una forma di disco.
Già ai nostri giorni, la ricerca ha preso una svolta diversa. Gli scienziati hanno fatto affidamento sul confronto del movimento delle stelle, tra cui c'era una distanza diversa. Usando il metodo della parallasse, Jacob Kaptein è stato in grado di determinare approssimativamente il diametro di una galassia, che, secondo i suoi calcoli, è di 60-70 mila anni luce. Di conseguenza, il luogo del Sole era determinato. Si è scoperto che si trova relativamente lontano dal centro infuriato della galassia ea una discreta distanza dalla periferia della Via Lattea.
La teoria fondamentale dell'esistenza delle galassie è la teoria dell'astrofisica americana Edwin Hubble. Aveva l'idea di classificare tutte le formazioni gravitazionali, dividendole in galassie ellittiche e formazioni a spirale. Le ultime galassie a spirale rappresentano il gruppo più esteso, che comprende formazioni di varie dimensioni. La più grande delle galassie a spirale scoperte di recente è NGC 6872, il cui diametro supera i 552 mila anni luce.
Previsto futuro e previsioni
La Via Lattea appare come una formazione gravitazionale compatta e ordinata. A differenza dei suoi vicini, nella nostra casa intergalattica è piuttosto calmo. I buchi neri influenzano sistematicamente il disco galattico, riducendolo in dimensioni. Questo processo è già durato decine di miliardi di anni e non è noto per quanto tempo continuerà. L'unica minaccia che incombe sulla nostra galassia proviene dal suo vicino più vicino. La Galassia di Andromeda si sta rapidamente avvicinando a noi. Gli scienziati suggeriscono che la collisione di due sistemi gravitazionali può verificarsi in 4,5 miliardi di anni.
Un tale incontro-fusione segnerà la fine del mondo in cui vivevamo. La Via Lattea più piccola sarà assorbita da una formazione più grande. Invece di due grandi formazioni a spirale nell'Universo apparirà una nuova galassia ellittica. Fino a questo momento, la nostra galassia sarà in grado di gestire i suoi satelliti. Due galassie nane - le grandi e piccole nubi di Magellano - consumeranno la Via Lattea in 4 miliardi di anni.
