Galaxisunk összetétele, szerkezete és mérete

2024 Szerző: Miguel Ramacey | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 06:21

A Tejútrendszer egy csíkos spirálgalaxis. Galaxisunk 100 000 és 180 000 fényév közötti átmérőjű. A tudósok becslése szerint 100-400 milliárd csillagot tartalmazhat. Valószínűleg legalább 100 milliárd bolygó található a Tejútrendszerben. A Naprendszer a korongon belül helyezkedik el, 26 490 fényévre a Galaktikus központtól, az Orion Arm belső szélén, amely a gáz és a por egyik spirális koncentrációja. A legbelső 10 000 fényévben lévő csillagok egy dudort és egy vagy több rudat alkotnak. A galaktikus központ egy Sagittarius A néven ismert intenzív rádióforrás, amely valószínűleg egy 4,100 millió naptömegű szupermasszív fekete lyuk.

Sebesség és sugárzás

A csillagok és a gázok a Galaktikus Központ pályájáról széles tartományban mozognak körülbelül 220 kilométer/másodperc sebességgel. Az állandó forgási sebesség ellentétes a kepleri dinamika törvényeivel, és arra utal, hogy a legtöbbA Tejútrendszer tömege nem bocsát ki és nem nyel el elektromágneses sugárzást. Ezt a tömeget „sötét anyagnak” nevezték. A forgási periódus körülbelül 240 millió év a Nap helyzetében. A Tejút körülbelül 600 km/s sebességgel mozog az extragalaktikus vonatkoztatási rendszerekhez képest. A Tejútrendszer legrégebbi csillagai majdnem olyan idősek, mint maga az univerzum, és valószínűleg nem sokkal az ősrobbanás sötét korszaka után keletkeztek.

Megjelenés

A Tejútrendszer közepe a Földről mintegy 30° széles, homályos fehér fénysávként látható, amelyet az éjszakai égbolt ível. Az éjszakai égbolton szabad szemmel látható összes csillag a Tejútrendszer része. A fény a galaktikus sík irányában elhelyezkedő feloldatlan csillagok és egyéb anyagok halmozódásából származik. A sávon belüli sötét területek, például a Nagy Hasadék és a Koalsak olyan területek, ahol a csillagközi por blokkolja a távoli csillagok fényét. Az égboltnak azt a régióját, amelyet a Tejút rejt, az elkerülési zónának nevezik.

Fényerő

A Tejútrendszer felületi fényereje viszonylag alacsony. Láthatósága nagymértékben csökkenthető olyan háttérrel, mint a fény vagy a holdfény. Ahhoz, hogy a Tejút látható legyen, az égboltnak sötétebbnek kell lennie a szokásosnál. Láthatónak kell lennie, ha a magnitúdóhatár hozzávetőlegesen +5,1 vagy magasabb, és több részletet mutat +6,1-nél. Ez megnehezíti a Tejút láthatóságát erősen megvilágított városi vagy elővárosi területekről, de jól látható vidéki területekről, haA hold a horizont alatt van. A mesterséges éjszakai égbolt fényességének új világatlaszáról kiderül, hogy a világ lakosságának több mint egyharmada nem látja otthonából a Tejútrendszert a levegőszennyezés miatt.

A Tejút-galaxis mérete

A Tejútrendszer a második legnagyobb galaxis a Helyi Csoportban, csillagkorongjának átmérője körülbelül 100 000 litas (30 kpc), átlagos vastagsága pedig körülbelül 1000 litas (0,3 kpc). A Tejútrendszer köré tekert gyűrű alakú csillagsor magához a galaxishoz tartozhat, a galaktikus sík felett és alatt oszcillálva. Ha igen, ez 150 000-180 000 fényév (46-55 kpc) átmérőt jelentene.

mise

A Tejútrendszer tömegére vonatkozó becslések a használt módszertől és adatoktól függően változnak. A becslési tartomány alsó végén a Tejútrendszer tömege 5,8 × 1011 naptömeg (M☉), valamivel kisebb, mint az Androméda galaxis tömege. 2009-ben egy nagyon hosszú alaptömb segítségével végzett mérések 254 km/s (570 000 mph) sebességet mutattak a Tejútrendszer külső peremén lévő csillagok esetében. Mivel a keringési sebesség a pályasugárban lévő össztömegtől függ, ez arra utal, hogy a Tejút tömege nagyobb, nagyjából megegyezik az Androméda-galaxis tömegével 7 × 1011 M☉-nál a középpontjától számított 160 000 literen (49 kpc) belül. 2010-ben a halo csillagok radiális sebességének mérése kimutatta, hogy a 80 kiloparszeken belüli tömeg 7×1011 M☉. Egy 2014-ben megjelent tanulmány szerint a teljes Tejútrendszer tömegebecslések szerint 8,5 × 1011 M☉, ami körülbelül a fele az Androméda-galaxis tömegének.

Sötét anyag

A Tejútrendszer nagy része sötét anyag, ennek egy ismeretlen és láthatatlan formája, amely gravitációs kölcsönhatásba lép a közönséges anyaggal. A sötét anyag halója viszonylag egyenletesen oszlik el a Galaktikus Központtól száz kilométernél (kpc) nagyobb távolságban. A Tejútrendszer matematikai modelljei szerint a sötét anyag tömege 1-1,5×1012 M☉. A legújabb tanulmányok szerint a tömegtartomány 4,5×1012 M☉, a méret pedig 8×1011 M☉.

Csillagközi gáz

A Tejútrendszer összes csillagának össztömege a becslések szerint 4,6×1010 M☉ és 6,43×1010 M☉ között van. A csillagokon kívül létezik még egy csillagközi gáz, amely 90% hidrogént és 10% héliumot tartalmaz, a hidrogén kétharmada atomos, a fennmaradó harmada molekuláris hidrogén formájában. Ennek a gáznak a tömege a galaxisban lévő csillagok össztömegének 10%-a vagy 15%-a. A csillagközi por a teljes tömeg további 1%-át teszi ki.

Galaxisunk szerkezete és mérete

A Tejútrendszer 200-400 milliárd csillagot és legalább 100 milliárd bolygót tartalmaz. A pontos adat a nagyon kis tömegű, nehezen észlelhető csillagok számától függ, különösen a Naptól 300 litánál nagyobb távolságra. Összehasonlításképpen, a szomszédos Androméda-galaxis körülbelül három billió csillagot tartalmaz, és ezért meghaladja galaxisunk méretét. Tejúttalán tízmilliárd fehér törpét, milliárdod neutroncsillagot és százmillió fekete lyukat is tartalmazhat. A csillagok közötti teret egy gáz- és porkorong tölti ki, amelyet csillagközi közegnek neveznek. Ennek a korongnak a sugara legalább a csillagokéhoz hasonlítható, míg a gáznemű réteg vastagsága több száz fényévtől a hidegebb gázoknál több ezer fényévig terjed a melegebb gázok esetében.

A Tejútrendszer egy rúd alakú magterületből áll, amelyet gáz, por és csillagok korongja vesz körül. A Tejútrendszer tömegeloszlása nagyon hasonlít a Hubble-féle Sbc típusra, amely viszonylag szabadon feszülő karokkal rendelkező spirális galaxisokat képvisel. A csillagászok először az 1960-as években kezdtek gyanakodni arra, hogy a Tejút egy zárt spirálgalaxis, nem pedig egy közönséges spirálgalaxis. Gyanújukat megerősítették a Spitzer Űrteleszkóp 2005-ös megfigyelései, amelyekben a Tejútrendszer központi gátja nagyobb volt, mint korábban gondolták.

A galaxisunk méretével kapcsolatos elképzelések eltérőek lehetnek. A Tejútrendszer csillagainak korongjának nincs éles széle, amelyen túl nincsenek csillagok. Inkább a csillagok koncentrációja csökken a Tejútrendszer középpontjától való távolsággal. Nem tisztázott okok miatt a középponttól számított mintegy 40 000 litas sugarú körön túl sokkal gyorsabban esik az egy köbös parszekre jutó csillagok száma. A környező galaktikus korong csillagokból és gömbhalmazokból álló gömb alakú galaktikus glória, amely tovább nyúlik kifelé, de méretét a pályák korlátozzák.a Tejútrendszer két műholdja - a Nagy és Kis Magellán-felhők, amelyek közül a legközelebbi körülbelül 180 000 litas távolságra található a Galaktikus Központtól. Ezen a távolságon vagy azon túl a legtöbb halo objektum pályáját elpusztítják a Magellán-felhők. Ezért az ilyen tárgyak valószínűleg kilökődnek a Tejútrendszer közeléből.

Csillagrendszerek és független bolygók

A Tejútrendszer méretével kapcsolatos kérdés az, hogy mekkorák a galaxisok általában. Mind a gravitációs mikrolencsés, mind a bolygótranzit megfigyelések azt mutatják, hogy legalább annyi csillaghoz kötött bolygó van, mint ahány csillag a Tejútrendszerben. A mikrolencsés mérések pedig azt mutatják, hogy több független bolygó van, amelyek nincsenek a gazdacsillagokhoz kötve, mint maguk a csillagok. A Meilin Way szerint csillagonként legalább egy bolygó van, ami becslések szerint 100-400 milliárd.

Galaxisunk szerkezetének és méretének megértése érdekében a tudósok gyakran végeznek különféle ilyen jellegű elemzéseket, folyamatosan frissítve és felülvizsgálva az elavult adatokat. Például a Kepler adatainak egy másik elemzése 2013 januárjában megállapította, hogy a Tejútrendszerben legalább 17 milliárd Föld méretű exobolygó található. 2013. november 4-én a csillagászok a Kepler űrmisszió adatai alapján arról számoltak be, hogy a Tejútrendszerben a Nap számára alkalmas csillagok és vörös törpék határain belül akár 40milliárd Föld méretű bolygó, ezek közül a becslések szerint 11 milliárd bolygó keringhet napszerű csillagok körül. Egy 2016-os tanulmány szerint a legközelebbi ilyen bolygó 4,2 fényévre lehet tőle. Az ilyen Föld méretű bolygók többen lehetnek, mint a gázóriások. Az exobolygók mellett a Naprendszeren kívüli "exocomets"-okat is észleltek, amelyek gyakoriak lehetnek a Tejútrendszerben. A csillagok és galaxisok mérete változhat.