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die Milchstrasse– Spiralgalaxie mit dem Sonnensystem: interessante Fakten,Größe,Bereich,Erkennung und Name,Videostudie,Struktur,Standort.

Die Milchstraße ist eine Spiralgalaxie mit einer Fläche von 100.000 Lichtjahren, in der sich das Sonnensystem befindet.

Wenn Sie einen Ort weiter weg von der Stadt haben, wo es dunkel ist und Sie einen schönen Blick auf den Sternenhimmel haben, bemerken Sie möglicherweise einen schwachen Lichtstreifen. Dies ist eine Gruppe mit Millionen kleiner heller Lichter und leuchtenden Lichthöfen. Die Sterne sind vor dir Milchstraße.

Aber was ist sie? Zunächst einmal ist die Milchstraße eine Balkenspiralgalaxie, in der sich das Sonnensystem befindet. Es ist schwierig, die Heimatgalaxie als etwas Einzigartiges zu bezeichnen, da es im Universum Hunderte Milliarden anderer Galaxien gibt, von denen viele ähnlich sind.

Interessante Fakten über die Milchstraße

• Nach dem Urknall begann sich die Milchstraße als Ansammlung dichter Regionen zu bilden. Die ersten Sterne erschienen in Kugelsternhaufen, die auch heute noch existieren. Dies sind die ältesten Sterne der Galaxie;
• Die Galaxie erhöhte ihre Parameter aufgrund der Absorption und Verschmelzung mit anderen. Es nimmt jetzt Sterne aus der Sagittarius-Zwerggalaxie und den Magellanschen Wolken auf;
• Die Milchstraße bewegt sich mit einer Beschleunigung von 550 km/s relativ zur kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung durch den Weltraum;
• Im galaktischen Zentrum lauert das supermassereiche Schwarze Loch Sagittarius A*. Seine Masse ist 4,3 Millionen Mal größer als die der Sonne;
• Gas, Staub und Sterne rotieren 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. Einige glauben, dass die Milchstraße ein riesiges spiralförmiges Doppelsystem ist;

Entdeckung und Benennung der Milchstraße

Unsere Milchstraßengalaxie hat einen recht interessanten Namen, da der dunstige Dunst einer Milchspur ähnelt. Der Name hat uralte Wurzeln und wird aus dem Lateinischen „Via Lactea“ übersetzt. Dieser Name erscheint bereits im Werk „Tadhira“ von Nasir ad-Din Tusi. Er schrieb: „Dargestellt durch viele kleine und dicht gruppierte Sterne. Sie liegen dicht beieinander und wirken daher wie Flecken. Die Farbe ähnelt Milch...“ Bewundern Sie ein Foto der Milchstraße mit ihren Armen und ihrem Zentrum (natürlich kann niemand ein Foto unserer Galaxie machen, aber es gibt ähnliche Designs und genaue Strukturdaten, die eine Vorstellung vom Aussehen der Galaxie geben Mitte und Arme).

Wissenschaftler gingen davon aus, dass die Milchstraße voller Sterne sei, doch dies blieb bis 1610 eine Vermutung. Damals richtete Galileo Galilei das erste Teleskop in den Himmel und sah einzelne Sterne. Es offenbarte den Menschen auch eine neue Wahrheit: Es gibt viel mehr Sterne, als wir dachten, und sie sind Teil der Milchstraße.

Immanuel Kant glaubte 1755, dass die Milchstraße eine Ansammlung von Sternen sei, die durch eine gemeinsame Schwerkraft verbunden seien. Die Schwerkraft bewirkt, dass sich Objekte drehen und in eine Scheibenform abflachen. Im Jahr 1785 versuchte William Herschel, die galaktische Form nachzubilden, erkannte jedoch nicht, dass das meiste davon hinter einem Dunst aus Staub und Gas verborgen war.

In den 1920er Jahren ändert sich die Situation. Edwin Hubble hat es geschafft, uns davon zu überzeugen, dass wir keine Spiralnebel, sondern einzelne Galaxien sehen. Da ergab sich die Gelegenheit, unsere Form zu verwirklichen. Von diesem Moment an wurde klar, dass es sich um eine Balkenspiralgalaxie handelte. Sehen Sie sich das Video an, um die Struktur der Milchstraße zu erkunden, ihre Kugelsternhaufen zu erkunden und herauszufinden, wie viele Sterne in der Galaxie leben.

Unsere Galaxie: ein Blick von innen

Der Astrophysiker Anatoly Zasov über die Hauptbestandteile unserer Galaxie, das interstellare Medium und Kugelsternhaufen:

Standort der Milchstraße

Die Milchstraße am Himmel erkennt man schnell an ihrer breiten und länglichen weißen Linie, die an eine milchige Spur erinnert. Interessanterweise ist diese Sterngruppe seit der Entstehung des Planeten beobachtbar. Tatsächlich fungiert dieser Bereich als galaktisches Zentrum.

Die Galaxie hat einen Durchmesser von 100.000 Lichtjahren. Wenn Sie es von oben betrachten könnten, würden Sie in der Mitte eine Ausbuchtung bemerken, von der 4 große Spiralarme ausgehen. Dieser Typ repräsentiert 2/3 der Galaxien im Universum.

Im Gegensatz zur üblichen Spirale enthalten Exemplare mit Jumper in der Mitte einen Stab mit zwei Ästen. Unsere Galaxie hat zwei Hauptarme und zwei Nebenarme. Unser System befindet sich im Orion-Arm.

Die Milchstraße ist nicht statisch, sie dreht sich im Raum und trägt alle Objekte mit sich. Das Sonnensystem bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 828.000 km/h um das galaktische Zentrum. Aber die Galaxie ist unglaublich groß, sodass eine Passage 230 Millionen Jahre dauert.

In den Spiralarmen sammelt sich viel Staub und Gas, was zu Staub und Gas führt hervorragende Bedingungen für die Entstehung neuer Sterne. Die Arme reichen von der galaktischen Scheibe aus und erstrecken sich über etwa 1.000 Lichtjahre.

Im Zentrum der Milchstraße ist eine mit Staub, Sternen und Gas gefüllte Ausbuchtung zu sehen. Aus diesem Grund sieht man nur einen kleinen Prozentsatz der Gesamtzahl der Sterne in der Galaxie. Es geht um den dichten Gas- und Staubschleier, der die Sicht versperrt.

Im Zentrum liegt ein supermassereiches Schwarzes Loch, milliardenfach massereicher als die Sonne. Höchstwahrscheinlich war es früher viel kleiner, aber eine regelmäßige Ernährung mit Staub und Gas ließ es wachsen. Das ist ein unglaublicher Vielfraß, denn manchmal werden sogar Sterne angesaugt. Natürlich ist es nicht möglich, es direkt zu sehen, aber der Einfluss der Schwerkraft wird überwacht.

Um die Galaxie herum befindet sich ein Halo aus heißem Gas, in dem alte Sterne und Kugelsternhaufen leben. Sie erstreckt sich über Hunderttausende Lichtjahre, enthält aber nur 2 % der Sterne, die sich in der Scheibe befinden. Vergessen wir nicht die Dunkle Materie (90 % der galaktischen Masse).

Struktur und Zusammensetzung der Milchstraße

Bei der Beobachtung wird deutlich, dass die Milchstraße den Himmelsraum in zwei nahezu identische Hemisphären teilt. Dies deutet darauf hin, dass sich unser System in der Nähe der galaktischen Ebene befindet. Auffällig ist, dass die Galaxie aufgrund der Konzentration von Gas und Staub in der Scheibe eine geringe Oberflächenhelligkeit aufweist. Dies macht es nicht nur unmöglich, das galaktische Zentrum zu sehen, sondern auch zu verstehen, was sich auf der anderen Seite verbirgt. Im Diagramm unten können Sie das Zentrum der Milchstraße leicht erkennen.

Wenn es Ihnen gelänge, über die Milchstraße hinaus zu entkommen und eine Draufsicht von oben zu erhalten, würden Sie eine Spirale mit einem Balken sehen. Es erstreckt sich über 120.000 Lichtjahre und ist 1000 Lichtjahre breit. Viele Jahre lang dachten Wissenschaftler, sie hätten vier Arme gesehen, aber es gibt nur zwei davon: Scutum-Centauri und Sagittarius.

Die Arme entstehen durch dichte Wellen, die um die Galaxie rotieren. Sie bewegen sich in der Umgebung und verdichten Staub und Gas. Dieser Prozess löst die aktive Geburt von Sternen aus. Dies geschieht in allen Galaxien dieser Art.

Wenn Sie auf Fotos der Milchstraße gestoßen sind, handelt es sich bei allen um künstlerische Interpretationen oder um andere ähnliche Galaxien. Es war für uns schwierig, es zu verstehen Aussehen, da wir uns drinnen befinden. Stellen Sie sich vor, Sie möchten die Außenseite eines Hauses beschreiben, dessen Wände Sie noch nie verlassen haben. Man kann aber jederzeit aus dem Fenster schauen und auf die Nachbargebäude blicken. Im unteren Bild können Sie leicht erkennen, wo sich das Sonnensystem in der Milchstraße befindet.

Boden- und Weltraummissionen haben ergeben, dass die Galaxie die Heimat von 100 bis 400 Milliarden Sternen ist. Jeder von ihnen kann einen Planeten haben, das heißt, die Milchstraße kann Hunderte Milliarden Planeten beherbergen, von denen 17 Milliarden in Größe und Masse der Erde ähneln.

Ungefähr 90 % der galaktischen Masse entfallen auf Dunkle Materie. Niemand kann erklären, womit wir konfrontiert sind. Im Prinzip wurde es noch nicht gesehen, aber wir wissen dank der schnellen galaktischen Rotation und anderen Einflüssen um seine Anwesenheit. Dadurch wird verhindert, dass Galaxien während der Rotation zerstört werden. Sehen Sie sich das Video an, um mehr über die Sterne der Milchstraße zu erfahren.

Sternpopulation der Galaxie

Astronom Alexey Rastorguev über das Alter der Sterne, Sternhaufen und Eigenschaften der galaktischen Scheibe:

Position der Sonne in der Milchstraße

Zwischen den beiden Hauptarmen liegt der Orionarm, in dem sich unser System 27.000 Lichtjahre vom Zentrum entfernt befindet. Es hat keinen Sinn, sich über die Abgelegenheit zu beschweren, denn im zentralen Teil lauert ein supermassereiches Schwarzes Loch (Sagittarius A*).

Unser Stern, die Sonne, braucht 240 Millionen Jahre, um die Galaxie zu umkreisen (ein kosmisches Jahr). Das klingt unglaublich, denn als die Sonne das letzte Mal in dieser Gegend war, durchstreiften Dinosaurier die Erde. Während seiner gesamten Existenz machte der Stern etwa 18 bis 20 Vorbeiflüge. Das heißt, sie wurde vor 18,4 Weltraumjahren geboren und das Alter der Galaxie beträgt 61 Weltraumjahre.

Kollisionsbahn der Milchstraße

Die Milchstraße dreht sich nicht nur, sondern bewegt sich auch im Universum selbst. Und obwohl der Raum groß ist, ist niemand vor Kollisionen gefeit.

Es wird geschätzt, dass unsere Milchstraße in etwa 4 Milliarden Jahren mit der Andromeda-Galaxie kollidieren wird. Sie nähern sich mit einer Geschwindigkeit von 112 km/s. Nach der Kollision wird der Prozess der Sternentstehung aktiviert. Insgesamt ist Andromeda nicht der beste Renner, da er in der Vergangenheit bereits in andere Galaxien gestürzt ist (auffällig großer Staubring im Zentrum).

Aber Erdlinge sollten sich über das zukünftige Ereignis keine Sorgen machen. Schließlich wird die Sonne zu diesem Zeitpunkt bereits explodieren und unseren Planeten zerstören.

Was kommt als nächstes für die Milchstraße?

Es wird angenommen, dass die Milchstraße durch die Verschmelzung kleinerer Galaxien entstanden ist. Dieser Prozess geht weiter, da die Andromeda-Galaxie bereits auf uns zurast, um in 3-4 Milliarden Jahren eine riesige Ellipse zu erschaffen.

Die Milchstraße und Andromeda existieren nicht isoliert, sondern sind Teil der Lokalen Gruppe, die auch Teil des Virgo-Superhaufens ist. Diese gigantische Region (110 Millionen Lichtjahre) beherbergt 100 Gruppen und Galaxienhaufen.

Wenn Sie Ihre Heimatgalaxie noch nicht bewundern konnten, dann tun Sie es so schnell wie möglich. Suchen Sie sich einen ruhigen und dunklen Ort mit freiem Himmel und genießen Sie einfach diese erstaunliche Sternensammlung. Wir möchten Sie daran erinnern, dass die Website über ein virtuelles 3D-Modell der Milchstraße verfügt, mit dem Sie alle Sterne, Sternhaufen, Nebel und bekannten Planeten online studieren können. Und unsere Sternenkarte hilft Ihnen dabei, all diese Himmelskörper am Himmel selbst zu finden, wenn Sie sich für den Kauf eines Teleskops entscheiden.

Position und Bewegung der Milchstraße

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

Die Milchstraße und was sie umgibt

Alle Himmelskörper, einschließlich der Planeten, Satelliten, Asteroiden, Kometen und Sterne der Milchstraße, sind ständig in Bewegung. Geboren in einem kosmischen Wirbel Urknall, alle diese Objekte sind auf dem Weg ihrer Entwicklung. Manche sind älter, andere deutlich jünger.

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

Ort der Galaxie im Universum

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

Struktur der Milchstraße

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

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

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

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

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

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

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

Theoretische Modelle unserer Galaxie

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

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

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

Erwartete Zukunft und Prognosen

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

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

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Das Sonnensystem befindet sich in einer Galaxie, die manchmal auch Milchstraße genannt wird. Die Astronomen einigten sich darauf, „unsere“ Galaxie mit einem Großbuchstaben und andere Galaxien außerhalb unseres Sternensystems mit einem Kleinbuchstaben zu schreiben – Galaxien.

M31 - Andromedanebel

Alle Sterne und andere Objekte, die wir mit bloßem Auge sehen, gehören zu unserer Galaxie. Die Ausnahme bildet der Andromedanebel, der ein enger Verwandter und Nachbar unserer Galaxie ist. Durch die Beobachtung dieser Galaxie konnte Edwin Hubble (nach dem das Weltraumteleskop benannt ist) sie 1924 in einzelne Sterne „auflösen“. Danach verschwanden alle Zweifel an der physikalischen Natur dieser und anderer Galaxien, die in Form von verschwommenen Flecken – Nebeln – beobachtet wurden.

Unsere Galaxie ist etwa 100-120.000 Lichtjahre groß (ein Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht in einem Erdenjahr zurücklegt, etwa 9.460.730.472.580 km). Unser Sonnensystem befindet sich etwa 27.000 Lichtjahre vom Zentrum der Galaxie entfernt in einem der Spiralarme, dem Orionarm. Seit Mitte der 80er Jahre des 20. Jahrhunderts ist bekannt, dass unsere Galaxie in der Mitte zwischen den Spiralarmen eine Brücke hat. Wie andere Sterne rotiert die Sonne mit einer Geschwindigkeit von etwa 240 km/s um das Zentrum der Galaxie (andere Sterne haben eine andere Geschwindigkeit). Über einen Zeitraum von etwa 200 Millionen Jahren entstanden Sonne und Planeten Sonnensystem Machen Sie eine vollständige Revolution um das Zentrum der Galaxie. Dies erklärt einige Phänomene in geologische Geschichte Die Erde, die es im Laufe ihrer Existenz geschafft hat, sich 30 Mal um das Zentrum der Galaxie zu drehen.

Von der Seite betrachtet hat unsere Galaxie die Form einer abgeflachten Scheibe. Allerdings hat diese CD unregelmäßige Form. Die beiden Satelliten unserer Galaxie, die Große und die Kleine Magellansche Wolke (auf der Nordhalbkugel der Erde nicht sichtbar), verzerren durch die Wirkung ihrer Schwerkraft die Form unserer Galaxie.

Wir sehen unser Galaxy von innen, als würden wir einem Kinderkarussell zuschauen, während wir auf einem der Karussellpferde sitzen. Die Sterne der Galaxie, die wir beobachten können, liegen in Form eines Streifens ungleicher Breite, den wir nennen Die Milchstrasse. Die Tatsache, dass die seit der Antike bekannte Milchstraße aus vielen schwachen Sternen besteht, wurde 1610 von Galileo Galilei entdeckt, als er sein Teleskop auf den Nachthimmel richtete.

Astronomen glauben, dass unsere Galaxie einen Halo hat, den wir nicht sehen können („dunkle Materie“), der aber 90 % der Masse unserer Galaxie ausmacht. Die Existenz „dunkler Materie“ nicht nur in unserer Galaxie, sondern auch im Universum ergibt sich aus Theorien, die Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie (GTR) verwenden. Es ist jedoch noch keine Tatsache, dass die allgemeine Relativitätstheorie korrekt ist (es gibt andere Theorien zur Schwerkraft), sodass der galaktische Halo möglicherweise eine andere Erklärung hat.

In unserer Galaxie gibt es 200 bis 400 Milliarden Sterne. Nach den Maßstäben des Universums ist das nicht viel. Es gibt Galaxien, die Billionen von Sternen enthalten, zum Beispiel sind es in der Galaxie IC 1101 etwa 300 Billionen.

10-15 % der Masse unserer Galaxie besteht aus Staub und verstreutem interstellarem Gas (hauptsächlich Wasserstoff). Durch den Staub sehen wir unsere Galaxie am Nachthimmel als Milchstraße als hellen Streifen. Wenn Staub nicht das Licht anderer Sterne in der Galaxie absorbiert hätte, hätten wir einen hellen Ring aus Milliarden von Sternen gesehen, besonders hell im Sternbild Schütze, wo sich das Zentrum der Galaxie befindet. Allerdings ist der galaktische Kern auch in anderen Bereichen elektromagnetischer Wellen deutlich sichtbar, beispielsweise im Radiobereich (Quelle Sagittarius A), Infrarot und Röntgen.

Nach den Annahmen von Wissenschaftlern (wiederum im Zusammenhang mit der allgemeinen Relativitätstheorie) befindet sich im Zentrum unserer Galaxie (und der meisten anderen Galaxien) „ schwarzes Loch" Es wird angenommen, dass er eine Masse von etwa 40.000 Sonnenmassen hat. Die Bewegung der Materie der Galaxie in Richtung ihres Zentrums erzeugt die stärkste Strahlung aus dem Zentrum der Galaxie, die von Astronomen in verschiedenen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums beobachtet wird.

Wir können die Galaxie weder von oben noch von der Seite sehen, da wir uns in ihr befinden. Alle Bilder unserer Galaxie von außen sind die Fantasie von Künstlern. Allerdings haben wir eine ziemlich gute Vorstellung vom Aussehen und der Form der Galaxie, da wir im Universum andere Spiralgalaxien beobachten können, die unserer ähneln.

Das Alter der Galaxie beträgt etwa 13,6 Milliarden Jahre, was nicht viel ist jünger als das Alter Wissenschaftlern zufolge das gesamte Universum (13,7 Milliarden Jahre). Die ältesten Sterne der Galaxie befinden sich in Kugelsternhaufen; anhand ihres Alters wird das Alter der Galaxie berechnet.

Unsere Galaxie ist Teil einer größeren Gruppe anderer Galaxien, die wir die Lokale Galaxiengruppe nennen, zu der die Satelliten der Galaxie Große und Kleine Magellansche Wolke, der Andromedanebel (M 31, NGC 224) und die Dreiecksgalaxie (M33) gehören , NGC 598) und etwa 50 weitere Galaxien. Die Lokale Galaxiengruppe wiederum ist Teil des Virgo-Superhaufens, der eine Größe von 150 Millionen Lichtjahren hat.

Dass die Materie im Universum nicht verstreut, sondern in riesigen Sternhaufen konzentriert ist, vermuteten Wissenschaftler bereits im 18. Jahrhundert (I. Kant, W. Herschel), davon waren sie jedoch erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts endgültig überzeugt .

Durch die Schwerkraft gebundene Sternsysteme werden Galaxien genannt.

Unsere Sonne ist Teil der Milchstraße (ansonsten wird unsere Galaxie durch ein Wort mit einem Großbuchstaben bezeichnet – Galaxie). Die Dicke unserer Galaxie beträgt nicht mehr als 1 % ihres Durchmessers, das heißt, sie ähnelt in ihrer Form einer Scheibe, genauer gesagt zwei an den Rändern gefalteten Platten. Diese Komponente der Galaxie wird Stern genannt Scheibe. Der Durchmesser der Scheibe beträgt 30 Kiloparsec (100.000 Lichtjahre), ihre Dicke beträgt 1000 Lichtjahre und ihre Masse übersteigt die Masse der Sonne um das 150-Milliarden-fache. Entlang der Scheibe verläuft ein dunkler Streifen, eine Schicht undurchsichtiger Materie – interstellarer Staub und Gas.

Die Sternscheibe der Galaxie und der Streifen in der Mitte der Scheibe
(Seitenansicht)

Die Scheibe der Galaxie hat keine klar definierte Grenze, ebenso wie die Erdatmosphäre keine klare obere Grenze hat. Allerdings ist die Sternendichte in der Ebene dieser Scheibe viel höher als außerhalb.

Die galaktische Scheibe dreht sich um ihr Zentrum. Die Drehung der Galaxie erfolgt im Uhrzeigersinn, wenn man die Galaxie von der Seite betrachtet. Nordpol, im Sternbild Coma Berenices gelegen. Die galaktische Scheibe hat eine Spiralstruktur, die dieser Art von Sternhaufen – Spiralgalaxien – ihren Namen gibt. Spiralen sind Wellen, die sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit in Richtung der Rotation der Galaxienscheibe ausbreiten. Die Sterne innerhalb der Scheibe bewegen sich mit konstanter Kreisbahn um das Zentrum der Galaxie lineare Geschwindigkeit. Daher hängt die Rotationswinkelgeschwindigkeit vom Abstand zum Zentrum ab und nimmt mit der Entfernung von diesem ab. Die Geschwindigkeit der Sonne, die sich am Rande der Galaxie befindet, beträgt 220-250 km/s.

In der Mitte der Galaxienscheibe gibt es eine Verdickung – Kern mit einem Durchmesser von 1300 Parsec. Es befindet sich im Sternbild Schütze. Der Kern weist eine sehr hohe Konzentration an Sternen auf: Die Sterndichte ist hier millionenfach größer als in der Nähe der Sonne. Doch trotz der Tatsache, dass so viele Sterne im Kern konzentriert sind, konnte er lange Zeit nicht beobachtet werden, da sich in der Nähe der Symmetrieebene der Galaxie riesige dunkle Staubwolken befinden, die das Licht der Sterne absorbieren. Sie verbergen den Kern der Galaxis vor uns. Daher wurde es erst möglich, es zu untersuchen, nachdem Empfänger für Infrarot- und Radiostrahlung geschaffen wurden, die in geringerem Maße absorbiert werden. Übrigens fällt es uns auch schwer, unsere Heimatgalaxie zu studieren, weil wir uns in ihr befinden – es ist einfacher, jedes Objekt von außen zu studieren. Darüber hinaus befindet sich die Sonne in der Ebene der Sternscheibe: Die Dichte der interstellaren Materie ist hier hoch und erschwert Beobachtungen aufgrund der Lichtabsorption.

So sieht unsere Galaxie von außen aus

Neben einer Vielzahl von Sternen gibt es im Zentralbereich der Galaxie eine zirkumnukleare Gasscheibe mit einem Radius von mehr als 1000 Lichtjahren, die hauptsächlich aus molekularem Wasserstoff besteht. Im Zentrum der Galaxie wird die Existenz eines Schwarzen Lochs mit einer Masse von etwa einer Million Sonnenmassen vermutet.

Die zweite Komponente der Galaxie, die sie tatsächlich definiert Außenmaße, hat eine Kugelform. Es wird genannt Heiligenschein. Der Radius des Halos ist deutlich größer als die Größe der Scheibe – er erreicht mehrere hunderttausend Lichtjahre. Das Symmetriezentrum des Milchstraßen-Halos fällt mit dem Zentrum der galaktischen Scheibe zusammen.

Der Halo dreht sich wie die Scheibe um das Zentrum der Galaxie, jedoch mit einer viel geringeren Geschwindigkeit, da sich die Sterne innerhalb des Halos eher zufällig bewegen.

Der zentrale Teil des Halos – mehrere tausend Lichtjahre vom Zentrum der Galaxie entfernt – sei der dichteste, heißt es Ausbuchtung(aus englisches Wort Ausbuchtung, Bedeutung „Verdickung“, „Schwellung“).

Der Aufbau unserer Galaxie (Seitenansicht)

Neben einzelnen Sternen enthält die Galaxie auch Sternhaufen. Sie sind unterteilt in offene Cluster, Kugelsternhaufen Und Sternenverbände.

Offene Sternhaufen gefunden in der Nähe der galaktischen Ebene, wo sich Staub- und interstellare Gasansammlungen konzentrieren. Mittlerweile sind mehr als 1.200 offene Sternhaufen bekannt, von denen 500 eingehend untersucht wurden. Die bekanntesten unter ihnen sind die Plejaden und Hyaden im Sternbild Stier. Die Gesamtzahl der offenen Sternhaufen in der Galaxie kann einhunderttausend erreichen, wobei jeder mehrere Hundert bis mehrere Tausend Sterne enthält. Ihre Masse ist gering, und daher kann das Gravitationsfeld sie nicht für lange Zeit in einem kleinen Raumvolumen halten, sodass offene Sternhaufen im Laufe von Milliarden von Jahren zerfallen.

Offener Sternhaufen der Plejaden

Kugelsternhaufen Sie heben sich aufgrund der großen Anzahl an Sternen und ihrer klaren Kugelform deutlich vom Sternenhintergrund ab. Der Durchmesser von Kugelsternhaufen liegt zwischen 20 und 100 Parsec. Zu Beginn der Entwicklung der Galaxis umkreisten Tausende von Kugelsternhaufen sie. Viele von ihnen wurden durch Kollisionen untereinander oder mit dem galaktischen Zentrum zerstört. Heute gibt es in unserer Galaxie noch etwa 200 Kugelsternhaufen, die sich in einem kugelförmigen Halo befinden. Dies sind die ältesten Formationen in unserer Galaxie – ihr Alter beträgt 10 bis 12 Milliarden Jahre. Das Alter der Sterne, aus denen Kugelsternhaufen bestehen, ist sehr bedeutsam: Sie haben einen langen Entwicklungsweg durchlaufen und sind zu Neutronensternen oder Weißen Zwergen geworden. Sterne in Kugelsternhaufen bewegen sich auf ihren Umlaufbahnen um das Zentrum des Sternhaufens, und der Sternhaufen selbst bewegt sich wiederum auf einer Umlaufbahn um das Zentrum der Galaxie.

Kugelsternhaufen Messier 80,
liegt auf halbem Weg zwischen α Scorpio (Antares) und β Scorpio (Acrab)
in einem nebelreichen Teil der Milchstraße

Die dritte Art von Clustern ist Sternenverbände. Dabei handelt es sich um Gruppen junger Stars, die sogenannten OB-Verbände. Ihre Länge reicht von 15 bis 300 Parsec und sie enthalten mehrere zehn bis mehrere hundert junge Sterne – heiße blaue Riesen und Überriesen. Da Riesen der frühen Spektraltypen den Evolutionspfad schnell durchlaufen, sind alle Sterne gleichzeitig entstanden und haben ein geringes Alter. Es gibt auch T-Assoziationen mit höchstens veränderlichen Sternen frühe Stufen Sternentwicklung.

Sternassoziation LH 72 in der Großen Magellanschen Wolke.
Foto erhalten mit Weitwinkelkamera Hubble Teleskop.
Foto: ESA/Hubble, NASA und D. A. Gouliermis

Entlang der Arme der Sternscheibe sind die jüngsten Sterne (mehrere zehn Millionen Jahre alt), offene Sternhaufen und Sternverbände sowie dichte Wolken aus interstellarem Gas, in denen sich weiterhin Sterne bilden, konzentriert. Supernova-Explosionen werden häufiger in Spiralarmen beobachtet. Ältere Sterne in einer Spiralgalaxie wie unserer Sonne befinden sich sowohl in den Armen als auch zwischen ihnen, wodurch eine ziemlich gleichmäßige Verteilung der Sterne über die Scheibe entsteht. Im Gegensatz zu einem Halo, wo Manifestationen stellarer Aktivität äußerst selten sind, findet in den Zweigen weiterhin reges Leben statt, das mit dem kontinuierlichen Übergang der Materie vom interstellaren Raum zu den Sternen und zurück verbunden ist. Die aktive Sternentstehung in Spiralarmen ist mit einer höheren Materiedichte in ihnen verbunden. Dadurch erhöht sich der durchschnittliche Druck auf Gaswolken im interstellaren Raum. Wenn eine Gaswolke in den dichteren Teil des Spiralarms eindringt, spaltet sich die Wolke aufgrund des erhöhten Drucks in kleinere Materialklumpen auf, die zu Sternen kondensieren können. Als Ergebnis dieses Prozesses werden Sterne innerhalb der Spiralarme geboren. Somit ähneln die Arme einem riesigen kosmischen Brutkasten, in dem sich junge Sterne nahe der vorderen Grenze der Arme befinden. Sterne in der galaktischen Scheibe werden als Populationstyp I bezeichnet.

Der Halo besteht hauptsächlich aus sehr alten, schwachen kleinen Sternen, die in den frühen Stadien der Entwicklung der Galaxie entstanden sind – ihr Alter beträgt etwa 12 Milliarden Jahre. Sie befinden sich sowohl einzeln als auch in Form von Kugelsternhaufen, darunter mehr als eine Million Sterne. Die Sterne der sphärischen Komponente konzentrieren sich auf das Zentrum der Galaxie und die Dichte des Halo-Materials nimmt mit zunehmender Entfernung davon schnell ab. Halo-Sterne werden als Populationstyp II bezeichnet.

Der Raum zwischen den Sternen ist mit verdünnter Materie, Strahlung usw. gefüllt Magnetfeld. Die Scheibe enthält besonders viel interstellaren Staub mit einer Temperatur von 15–25 K, der durch das Leben von Sternen entstanden ist. Der durchschnittliche Radius von Staubkörnern beträgt einen Bruchteil eines Mikrometers. Derzeit geht man davon aus, dass Staubkörner aus einer Mischung aus Eisen- und Silikatpartikeln bestehen, die mit Hüllen aus organischen Molekülen und Eis bedeckt sind. Die Gesamtmasse des Staubs beträgt nur 0,03 % der Gesamtmasse der Galaxie, aber seine Gesamtleuchtkraft beträgt 30 % der Leuchtkraft von Sternen und bestimmt vollständig die Strahlung der Galaxie im Infrarotbereich.

Eine Analyse der Bewegung von Körpern in der Galaxie ergab, dass ihre Masse um eine Größenordnung größer sein sollte als die, die wir aus sichtbaren Objekten bestimmen. Das bedeutet, dass es neben Halo, Bulge und Scheibe mit den darin befindlichen Sternen und Gas riesige Mengen unsichtbarer Materie gibt, die sich nur in der Gravitationswechselwirkung manifestiert, aber von keinem Instrument erfasst wird. Man nannte es Dunkle Materie. Die Scheibe und der Halo der Galaxie sind von einer Korona aus dunkler Materie umgeben, deren Größe und Masse zehnmal größer ist als die Größe der Scheibe und die Masse der sichtbaren Materie der Galaxie. Dunkle Masse existiert nicht nur in unserer Galaxie, sondern auch im intergalaktischen Raum. Die Natur der verborgenen Masse im Universum ist immer noch unklar – wir wissen immer noch nicht, woraus sie besteht.

Unsere Galaxie heißt Milchstraße; sie enthält Hunderte Milliarden Sterne. Bis 1924 glaubte man, dass unsere Galaxie die einzige im Weltraum sei; eine Reihe von Entdeckungen auf diesem Gebiet veränderten die Vorstellung von der Welt. Das Universum endet nicht hinter der Milchstraße; bereits heute ist bekannt, dass wir von etwa zweihundert Milliarden Galaxien umgeben sind, von denen jede auf ihre Weise einzigartig ist.

Alle Galaxien zeichnen sich durch ein gemeinsames Muster aus: Sie sind aggressiv, werden gewaltsam geboren und sterben gewaltsam. Die Galaxie namens Milchstraße ist riesig, ihre Abmessungen werden in Lichtjahren berechnet (ein Lichtjahr entspricht etwa 10 Billionen km). Unsere Galaxie ist etwas mehr als 12 Milliarden Jahre alt und gilt als relativ kleine Galaxie im Universum.

Wie die Galaxie funktioniert, ist zunächst einmal eine riesige Ansammlung von Sternen, die mehr als hundert Milliarden umfasst. Die Milchstraße sieht aus wie eine riesige Scheibe mit einer Verdickung in der Mitte und Spiralarmen von gigantischen Ausmaßen. Es gibt unzählige solcher Systeme im Weltraum. Experten gehen davon aus, dass Galaxien durch eine riesige Explosion im Weltraum entstanden sind.

Dadurch entstanden nach etwa 200 Millionen Jahren die ersten Sterne, die durch die Schwerkraft schließlich in Galaxien gezogen wurden, also das Universum entstand. Die Milchstraße besteht, wie auch Galaxien, aus vielen kleinen Strukturen. Die Gravitationskräfte zogen die Sterne zusammen und drehten sie. Dies setzte sich fort, bis die Schwerkraft einen solchen Sternhaufen in eine flache Scheibe verwandelte.

Etwas später bildeten Sterne und Gas riesige Sternarme; Wissenschaftlern zufolge kam es im gesamten Universum mehr als eine Milliarde Mal zu ähnlichen Prozessen. Jede der existierenden Galaxien dreht sich um ein einziges Zentrum. Laut Wissenschaftlern kann nur ein Schwarzes Loch das Verhalten einer Galaxie verändern, und zwar nicht nur eines Lochs, sondern einer supermassereichen Galaxie.

Die „Nahrung“ für supermassereiche Schwarze Löcher sind Gas und Sterne, die darin absorbiert werden. eine riesige Zahl. Wenn viel dieser „Nahrung“ verzehrt wird, kann sie in Form eines Strahls reiner Energie freigesetzt werden. Dieses Phänomen wird Quasar genannt. Wenn Astronomen ein solches Phänomen in einer Galaxie sehen, bedeutet das, dass es dort ein supermächtiges Schwarzes Loch gibt.

Im Zentrum unserer Galaxie befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, dessen Größe im Zentrum der Milchstraße 24 Millionen km beträgt. Es scheint, wie sich die Galaxie bewegt, denn das Schwarze Loch ist eine starke Schwerkraftquelle und unter seinem Einfluss muss das Sternensystem zerfallen. Wissenschaftler und Astronomen sind zu dem Schluss gekommen, dass es noch mehr gibt starke Kraft Als supermassereiches Schwarzes Loch erhielt es den Namen Schwarze Materie. Sie hat noch mehr starke Kraft Attraktion.

Schwarze Materie ist nicht nur die verbindende Kraft der Galaxie, sondern trägt sie auch und trägt zu ihrer Neugeburt bei. Es ist unsichtbar und nicht greifbar, aber man glaubt, dass es ständig unter uns ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Planet Erde in ein Schwarzes Loch stürzt, wird von Wissenschaftlern als minimal eingeschätzt. Schließlich liegt es selbst nach kosmischen Maßstäben dort Fern vom Schwarzen Loch - etwa 2500 Lichtjahre.