Diagramm der Struktur der Milchstraße. Der Platz der Galaxie im Universum

Milchstraße (MP) ist ein riesiges gravitativ gebundenes System, das mindestens 200 Milliarden Sterne, Tausende von riesigen Gas- und Staubwolken, Sternhaufen und Nebel enthält. Gehört zur Klasse der Balkenspiralgalaxien. Der MP ist in einer Ebene komprimiert und sieht im Profil aus wie eine "fliegende Untertasse".

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

Unsere Galaxie hat die folgende Struktur: ein Kern, bestehend aus Milliarden von Sternen, mit einem schwarzen Loch in der Mitte; eine Scheibe aus Sternen, Gas und Staub mit einem Durchmesser von 100.000 Lichtjahren und einer Dicke von 1000 Lichtjahren, im mittleren Teil der Scheibe eine Ausbuchtung von 3000 Lichtjahren Dicke. Jahre; Ärmel; ein kugelförmiger Halo (Krone), der Zwerggalaxien, Kugelsternhaufen, Einzelsterne, Sterngruppen, Staub und Gas enthält.

Die zentralen Regionen der Galaxie sind durch eine starke Konzentration von Sternen gekennzeichnet: Jedes kubische Parsec in der Nähe des Zentrums enthält viele tausend von ihnen. Die Entfernungen zwischen Sternen sind zehn- und hundertmal geringer als in der Nähe der Sonne.

Die Galaxie dreht sich, aber nicht gleichmäßig mit der gesamten Scheibe. Wenn wir uns dem Zentrum nähern, nimmt die Rotationswinkelgeschwindigkeit der Sterne um das Zentrum der Galaxie zu.

In der Ebene der Galaxie gibt es neben einer erhöhten Konzentration von Sternen auch eine erhöhte Konzentration von Staub und Gas. Zwischen dem Zentrum der Galaxie und den Spiralarmen (Ästen) befindet sich ein Gasring - ein Gemisch aus Gas und Staub, das stark im Radio- und Infrarotbereich strahlt. Die Breite dieses Rings beträgt etwa 6.000 Lichtjahre. Sie befindet sich in der Zone zwischen 10.000 und 16.000 Lichtjahren vom Zentrum entfernt. Der Gasring enthält Milliarden von Sonnenmassen aus Gas und Staub und ist der Ort der aktiven Sternentstehung.

Die Galaxie hat eine Korona, die Kugelsternhaufen und Zwerggalaxien (die Große und die Kleine Magellansche Wolke und andere Haufen) enthält. Es gibt auch Sterne und Sterngruppen in der galaktischen Korona. Einige dieser Gruppen interagieren mit Kugelsternhaufen und Zwerggalaxien.

Die Ebene der Galaxie und die Ebene des Sonnensystems fallen nicht zusammen, sondern stehen in einem Winkel zueinander, und das Planetensystem der Sonne macht in etwa 180-220 Millionen Erdjahren eine Umdrehung um das Zentrum der Galaxie - so lange dauert bei uns ein galaktisches Jahr.

In der Nähe der Sonne ist es möglich, Abschnitte von zwei Spiralarmen zu verfolgen, die etwa 3000 Lichtjahre von uns entfernt sind. Entsprechend den Sternbildern, in denen diese Gebiete beobachtet werden, erhielten sie die Namen des Schütze-Arms und des Perseus-Arms. Die Sonne befindet sich fast in der Mitte zwischen diesen Spiralarmen. Aber relativ nahe bei uns (nach galaktischen Maßstäben) gibt es im Sternbild Orion einen anderen, nicht sehr klar definierten Arm - den Orion-Arm, der als Ableger eines der wichtigsten Spiralarme der Galaxis gilt.

Die Rotationsgeschwindigkeit der Sonne um das Zentrum der Galaxie fällt fast mit der Geschwindigkeit der Kompressionswelle zusammen, die den Spiralarm bildet. Diese Situation ist für die Galaxie als Ganzes untypisch: Die Spiralarme drehen sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit wie Speichen in Rädern, und die Bewegung der Sterne erfolgt mit einem anderen Muster, sodass fast die gesamte Sternpopulation der Scheibe entweder in das Innere gelangt Spiralarme oder fällt aus ihnen heraus. Der einzige Ort, an dem die Geschwindigkeiten von Sternen und Spiralarmen zusammenfallen, ist der sogenannte Korotationskreis, auf dem sich die Sonne befindet.

Für die Erde ist dieser Umstand äußerst wichtig, da in den Spiralarmen heftige Prozesse ablaufen, die eine starke Strahlung bilden, 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 wurde von diesen kosmischen Katastrophen seit Hunderten von Millionen (oder sogar Milliarden) von Jahren nicht beeinträchtigt. Vielleicht konnte deshalb Leben auf der Erde geboren werden und überleben.

Eine Analyse der Rotation der Galaxie zeigte, dass sie große Massen nicht leuchtender (nicht strahlender) Materie enthält, die als „versteckte Masse“ oder „dunkler Halo“ bezeichnet wird. Die Masse der Galaxie wird unter Berücksichtigung dieser verborgenen Masse auf etwa 10 Billionen Sonnenmassen geschätzt. Einer Hypothese zufolge könnte ein Teil der verborgenen Masse in Braunen Zwergen, in Gasriesenplaneten, die eine Zwischenposition zwischen Sternen und Planeten einnehmen, und in dichten und kalten Molekülwolken liegen, die eine niedrige Temperatur haben und gewöhnlichen Beobachtungen nicht zugänglich sind. Darüber hinaus gibt es in unseren und anderen Galaxien viele planetengroße Körper, die in keinem der zirkumstellaren Systeme enthalten sind und daher in Teleskopen nicht sichtbar sind. Ein Teil der verborgenen Masse von Galaxien könnte zu „erloschenen“ Sternen gehören. Einer anderen Hypothese zufolge trägt auch der galaktische Raum (Vakuum) zur Menge der Dunklen Materie bei. Die verborgene Masse ist nicht nur in unserer Galaxie, sie ist in allen Galaxien.

Das Problem der Dunklen Materie in der Astrophysik entstand, als klar wurde, dass die Rotation von Galaxien (einschließlich unserer eigenen Milchstraße) nicht korrekt beschrieben werden kann, wenn nur die darin enthaltene gewöhnliche sichtbare (leuchtende) Materie berücksichtigt wird. Alle Sterne der Galaxie müssten sich in diesem Fall in der Weite des Universums zerstreuen und auflösen. Damit dies nicht passiert (und das passiert nicht), ist das Vorhandensein zusätzlicher unsichtbarer Materie mit großer Masse erforderlich. Die Wirkung dieser unsichtbaren Masse manifestiert sich ausschließlich in der gravitativen Wechselwirkung mit sichtbarer Materie. In diesem Fall sollte die Menge an unsichtbarer Materie etwa sechsmal größer sein als die Menge an sichtbarer (Informationen dazu sind in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters veröffentlicht). Die Natur der Dunklen Materie sowie der Dunklen Energie, deren Vorhandensein im beobachtbaren Universum angenommen wird, bleibt unklar.

Die Milchstraße ist sehr majestätisch, schön. Diese riesige Welt ist unsere Heimat, unser Sonnensystem. Alle Sterne und andere Objekte, die mit bloßem Auge am Nachthimmel sichtbar sind, sind unsere Galaxie. Obwohl es einige Objekte gibt, die sich im Andromedanebel befinden - einem Nachbarn unserer Milchstraße.

Beschreibung der Milchstraße

Die Milchstraße ist riesig, 100.000 Lichtjahre groß, und wie Sie wissen, entspricht ein Lichtjahr 9460730472580 km. Unser Sonnensystem befindet sich in einer Entfernung von 27.000 Lichtjahren vom Zentrum der Galaxie in einem der Arme, dem Orion-Arm.

Unser Sonnensystem dreht sich um das Zentrum der Milchstraße. Dies geschieht auf die gleiche Weise, wie sich die Erde um die Sonne dreht. Das Sonnensystem macht in 200 Millionen Jahren eine komplette Revolution.

Verformung

Die Milchstraße sieht aus wie eine Scheibe mit einer Ausbuchtung in der Mitte. Es ist nicht in perfekter Form. Auf der einen Seite gibt es eine Biegung nördlich des Zentrums der Galaxie, auf der anderen geht es nach unten und dann nach rechts. Äußerlich erinnert eine solche Verformung etwas an eine Welle. Die Scheibe selbst ist verzogen. Dies liegt an der Anwesenheit der Kleinen und Großen Magellanschen Wolke in der Nähe. Sie rotieren sehr schnell um die Milchstraße – das bestätigte das Hubble-Teleskop. Diese beiden Zwerggalaxien werden oft als Satelliten der Milchstraße bezeichnet. Die Wolken bilden ein gravitativ gebundenes System, das aufgrund der schweren Elemente in der Masse sehr schwer und ziemlich massiv ist. Es wird angenommen, dass sie wie ein Tauziehen zwischen Galaxien sind und Vibrationen erzeugen. Das Ergebnis ist eine Verformung der Milchstraße. Die Struktur unserer Galaxie ist etwas Besonderes, sie hat einen Heiligenschein.

Wissenschaftler glauben, dass die Milchstraße in Milliarden von Jahren von den Magellanschen Wolken und nach einiger Zeit von Andromeda verschluckt wird.

Heiligenschein

Wissenschaftler fragten sich, was für eine Galaxie die Milchstraße ist, und begannen, sie zu untersuchen. Sie fanden heraus, dass es zu 90 % seiner Masse aus dunkler Materie besteht, die einen mysteriösen Heiligenschein verursacht. Alles, was mit bloßem Auge von der Erde aus sichtbar ist, nämlich diese leuchtende Materie, macht etwa 10 % der Galaxie aus.

Zahlreiche Studien haben bestätigt, dass die Milchstraße einen Heiligenschein hat. Wissenschaftler haben verschiedene Modelle zusammengestellt, die den unsichtbaren Teil berücksichtigen und ohne ihn. Nach den Experimenten wurde die Meinung vertreten, dass die Geschwindigkeit der Planeten und anderer Elemente der Milchstraße geringer wäre als jetzt, wenn es keinen Halo gäbe. Aufgrund dieser Eigenschaft wurde vermutet, dass die meisten Komponenten aus einer unsichtbaren Masse oder dunkler Materie bestehen.

Anzahl Sterne

Eine der einzigartigsten ist die Milchstraße. Die Struktur unserer Galaxie ist ungewöhnlich, sie hat mehr als 400 Milliarden Sterne. Etwa ein Viertel von ihnen sind große Sterne. Hinweis: Andere Galaxien haben weniger Sterne. Es gibt etwa zehn Milliarden Sterne in der Wolke, einige andere bestehen aus einer Milliarde, und in der Milchstraße gibt es mehr als 400 Milliarden sehr unterschiedliche Sterne, und nur ein kleiner Teil, etwa 3000, ist von der Erde aus sichtbar, das ist unmöglich um genau zu sagen, wie viele Sterne in der Milchstraße sind, weil die Galaxie ständig Objekte aufgrund ihrer Umwandlung in Supernovae verliert.

Gase und Staub

Ungefähr 15% der Komponentengalaxie - Staub und Gase. Vielleicht wird unsere Galaxie deshalb Milchstraße genannt? Trotz ihrer enormen Größe können wir ungefähr 6.000 Lichtjahre voraus sehen, aber die Größe der Galaxie beträgt 120.000 Lichtjahre. Vielleicht sind es mehr, aber selbst die leistungsstärksten Teleskope können nicht darüber hinaussehen. Dies ist auf die Ansammlung von Gas und Staub zurückzuführen.

Die Dicke des Staubs lässt kein sichtbares Licht durch, aber Infrarotlicht durchdringt ihn, und Wissenschaftler können Karten des Sternenhimmels erstellen.

Was war vorher

Wissenschaftlern zufolge war unsere Galaxie nicht immer so. Die Milchstraße ist aus der Verschmelzung mehrerer anderer Galaxien entstanden. Dieser Riese eroberte andere Planeten, Gebiete, die einen starken Einfluss auf Größe und Form hatten. Schon jetzt werden Planeten von der Milchstraße eingefangen. Ein Beispiel dafür sind die Objekte von Canis Major, einer Zwerggalaxie in der Nähe unserer Milchstraße. Canis-Sterne werden unserem Universum regelmäßig hinzugefügt, und von unserem gehen sie zu anderen Galaxien über, zum Beispiel gibt es einen Austausch von Objekten mit der Sagittarius-Galaxie.

Blick auf die Milchstraße

Kein Wissenschaftler, Astronom kann mit Sicherheit sagen, wie unsere Milchstraße von oben aussieht. Dies liegt daran, dass sich die Erde in der Milchstraße befindet, 26.000 Lichtjahre vom Zentrum entfernt. Aufgrund dieser Lage ist es nicht möglich, die gesamte Milchstraße zu fotografieren. Daher ist jedes Bild einer Galaxie entweder eine Momentaufnahme anderer sichtbarer Galaxien oder die Fantasie eines anderen. Und wir können nur vermuten, wie es tatsächlich aussieht. Es besteht sogar die Möglichkeit, dass wir heute so viel darüber wissen wie die alten Menschen, die die Erde für eine Scheibe hielten.

Center

Das Zentrum der Milchstraße heißt Sagittarius A * - eine großartige Quelle für Radiowellen, was darauf hindeutet, dass sich im Herzen ein riesiges Schwarzes Loch befindet. Vermutungen zufolge beträgt seine Ausdehnung etwas mehr als 22 Millionen Kilometer, und das ist das Loch selbst.

Die gesamte Materie, die versucht, in das Loch zu gelangen, bildet eine riesige Scheibe, fast 5 Millionen Mal so groß wie unsere Sonne. Aber selbst eine solche Anziehungskraft verhindert nicht, dass am Rand eines Schwarzen Lochs neue Sterne entstehen.

Alter

Nach Schätzungen der Zusammensetzung der Milchstraße konnte ein geschätztes Alter von etwa 14 Milliarden Jahren ermittelt werden. Der älteste Stern ist knapp über 13 Milliarden Jahre alt. Das Alter einer Galaxie wird berechnet, indem das Alter des ältesten Sterns und die Phasen vor seiner Entstehung bestimmt werden. Basierend auf den verfügbaren Daten haben Wissenschaftler vorgeschlagen, dass unser Universum etwa 13,6 bis 13,8 Milliarden Jahre alt ist.

Zuerst bildete sich die Ausbuchtung der Milchstraße, dann ihr mittlerer Teil, an dessen Stelle sich später ein Schwarzes Loch bildete. Drei Milliarden Jahre später erschien eine Scheibe mit Hüllen. Allmählich veränderte es sich, und erst vor etwa zehn Milliarden Jahren begann es so auszusehen, wie es jetzt aussieht.

Wir sind Teil von etwas Größerem

Alle Sterne in der Milchstraße sind Teil einer größeren galaktischen Struktur. Wir sind Teil des Virgo Superclusters. Die der Milchstraße am nächsten gelegenen Galaxien, wie die Magellansche Wolke, Andromeda und andere fünfzig Galaxien, bilden einen Haufen, den Virgo-Superhaufen. Ein Superhaufen ist eine Gruppe von Galaxien, die eine riesige Fläche bedecken. Und das ist nur ein kleiner Teil der stellaren Nachbarschaft.

Der Virgo-Superhaufen enthält mehr als hundert Gruppen von Haufen mit einem Durchmesser von über 110 Millionen Lichtjahren. Der Virgo-Cluster selbst ist ein kleiner Teil des Laniakea-Superclusters und wiederum Teil des Pisces-Cetus-Komplexes.

Drehung

Unsere Erde bewegt sich um die Sonne und macht in einem Jahr eine komplette Umdrehung. Unsere Sonne dreht sich in der Milchstraße um das Zentrum der Galaxie. Unsere Galaxie bewegt sich in Bezug auf eine spezielle Strahlung. CMB-Strahlung ist ein praktischer Bezugspunkt, mit dem Sie die Geschwindigkeit verschiedener Materie im Universum bestimmen können. Studien haben gezeigt, dass sich unsere Galaxie mit einer Geschwindigkeit von 600 Kilometern pro Sekunde dreht.

Namensauftritt

Die Galaxie erhielt ihren Namen aufgrund ihres besonderen Aussehens, das an verschüttete Milch am Nachthimmel erinnert. Der Name wurde ihr im alten Rom gegeben. Dann wurde es "die Straße der Milch" genannt. Bis jetzt heißt es so - die Milchstraße, die den Namen genau mit dem Erscheinen eines weißen Streifens am Nachthimmel mit verschütteter Milch verbindet.

Erwähnungen über die Galaxie gibt es seit der Ära von Aristoteles, der sagte, dass die Milchstraße ein Ort ist, an dem die Himmelssphären mit den irdischen in Kontakt stehen. Bis zu dem Zeitpunkt, als das Teleskop erstellt wurde, fügte niemand dieser Meinung etwas hinzu. Und erst seit dem 17. Jahrhundert begannen die Menschen, die Welt anders zu sehen.

Unsere Nachbarn

Aus irgendeinem Grund denken viele Leute, dass die der Milchstraße am nächsten gelegene Galaxie Andromeda ist. Aber diese Meinung ist nicht ganz richtig. Der nächste „Nachbar“ für uns ist die Galaxie Canis Major, die sich innerhalb der Milchstraße befindet. Es befindet sich in einer Entfernung von 25.000 Lichtjahren von uns und 42.000 Lichtjahren vom Zentrum. Tatsächlich sind wir Canis Major näher als dem Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie.

Vor der Entdeckung von Canis Major in einer Entfernung von 70.000 Lichtjahren galt Schütze als der nächste Nachbar und danach - die Große Magellansche Wolke. In Pse wurden ungewöhnliche Sterne mit einer enormen Dichte der Klasse M entdeckt.

Der Theorie zufolge hat die Milchstraße Canis Major zusammen mit all seinen Sternen, Planeten und anderen Objekten verschluckt.

Kollision von Galaxien

In letzter Zeit gibt es immer mehr Informationen darüber, dass die der Milchstraße am nächsten gelegene Galaxie – der Andromeda-Nebel – unser Universum verschlingen wird. Diese beiden Riesen entstanden etwa zur gleichen Zeit – vor etwa 13,6 Milliarden Jahren. Es wird angenommen, dass diese Riesen in der Lage sind, Galaxien zu vereinen, und aufgrund der Expansion des Universums müssen sie sich voneinander entfernen. Aber entgegen allen Regeln bewegen sich diese Objekte aufeinander zu. Die Bewegungsgeschwindigkeit beträgt 200 Kilometer pro Sekunde. Es wird geschätzt, dass Andromeda in 2-3 Milliarden Jahren mit der Milchstraße kollidieren wird.

Der Astronom J. Dubinsky erstellte das in diesem Video gezeigte Kollisionsmodell:

Die Kollision wird nicht zu einer globalen Katastrophe führen. Und nach ein paar Milliarden Jahren wird sich ein neues System mit den üblichen galaktischen Formen bilden.

Tote Galaxien

Wissenschaftler führten eine groß angelegte Studie des Sternenhimmels durch, die etwa ein Achtel davon abdeckte. Als Ergebnis der Analyse der Sternensysteme der Milchstraße konnte festgestellt werden, dass es am Rande unseres Universums bisher unbekannte Sternenströme gibt. Das ist alles, was von kleinen Galaxien übrig geblieben ist, die einst durch die Schwerkraft zerstört wurden.

Ein in Chile installiertes Teleskop nahm eine große Anzahl von Bildern auf, die es Wissenschaftlern ermöglichten, den Himmel zu beurteilen. Den Bildern zufolge umgeben unsere Galaxie Halos aus dunkler Materie, verdünntem Gas und wenigen Sternen, Überreste von Zwerggalaxien, die einst von der Milchstraße verschluckt wurden. Mit genügend Daten gelang es den Wissenschaftlern, das "Skelett" der toten Galaxien zu sammeln. Es ist wie in der Paläontologie – es ist schwer, anhand einiger Knochen zu sagen, wie die Kreatur aussah, aber mit genügend Daten können Sie das Skelett zusammenbauen und erraten, wie die Eidechse aussah. Hier ist es also: Der Informationsgehalt der Bilder ermöglichte die Nachbildung von elf Galaxien, die von der Milchstraße verschluckt wurden.

Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass sie durch Beobachtung und Auswertung der erhaltenen Informationen mehrere weitere neue zerfallene Galaxien finden können, die von der Milchstraße „gefressen“ wurden.

Wir stehen unter Beschuss

Wissenschaftlern zufolge sind die Hochgeschwindigkeitssterne in unserer Galaxie nicht in ihr entstanden, sondern in der Großen Magellanschen Wolke. Theoretiker können viele Punkte bezüglich der Existenz solcher Sterne nicht erklären. Zum Beispiel ist es unmöglich, genau zu sagen, warum eine große Anzahl von Hypergeschwindigkeitssternen in Sextant und Leo konzentriert ist. Die Wissenschaftler revidierten die Theorie und kamen zu dem Schluss, dass sich eine solche Geschwindigkeit nur entwickeln kann, wenn ein Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße auf sie einwirkt.

In letzter Zeit werden immer mehr Sterne entdeckt, die sich nicht vom Zentrum unserer Galaxie entfernen. Nach der Analyse der Flugbahn ultraschneller Sterne gelang es den Wissenschaftlern herauszufinden, dass wir von der Großen Magellanschen Wolke angegriffen werden.

Der Tod des Planeten

Durch die Beobachtung der Planeten in unserer Galaxie konnten Wissenschaftler sehen, wie der Planet starb. Sie wurde von einem alternden Stern verzehrt. Während der Expansion und Verwandlung in einen Roten Riesen verschlang der Stern seinen Planeten. Und ein anderer Planet im selben System änderte seine Umlaufbahn. Als die Wissenschaftler dies sahen und den Zustand unserer Sonne bewerteten, kamen sie zu dem Schluss, dass dasselbe mit unserer Leuchte passieren wird. In etwa fünf Millionen Jahren wird er sich in einen Roten Riesen verwandeln.

Wie die Galaxie funktioniert

Unsere Milchstraße hat mehrere Arme, die sich spiralförmig drehen. Das Zentrum der gesamten Scheibe ist ein riesiges Schwarzes Loch.

Wir können galaktische Arme am Nachthimmel sehen. Sie sehen aus wie weiße Streifen, die an eine milchige Straße erinnern, die mit Sternen übersät ist. Das sind die Äste der Milchstraße. Sie sind am besten bei klarem Wetter während der warmen Jahreszeit zu sehen, wenn es am meisten kosmischen Staub und Gase gibt.

Unsere Galaxie hat die folgenden Arme:

  1. Winkelzweig.
  2. Orion. Unser Sonnensystem befindet sich in diesem Arm. Diese Hülle ist unser "Zimmer" im "Haus".
  3. Ärmel Kiel-Schütze.
  4. Zweig des Perseus.
  5. Zweig des Schildes des Kreuzes des Südens.

Auch in der Zusammensetzung gibt es einen Kern, einen Gasring, dunkle Materie. Es versorgt etwa 90 % der gesamten Galaxie, und die restlichen zehn sind sichtbare Objekte.

Unser Sonnensystem, die Erde und andere Planeten sind ein einziges Ganzes eines riesigen Gravitationssystems, das jede Nacht bei klarem Himmel zu sehen ist. In unserem „Haus“ finden ständig verschiedene Prozesse statt: Sterne werden geboren, zerfallen, andere Galaxien beschießen uns, Staub, Gase tauchen auf, Sterne verändern sich und gehen aus, andere flammen auf, sie tanzen umher … Und das alles geschieht irgendwo weit entfernt in einem Universum, über das wir so wenig wissen. Wer weiß, vielleicht kommt die Zeit, in der Menschen in wenigen Minuten andere Arme und Planeten unserer Galaxie erreichen und in andere Universen reisen können.

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. Zu beachten ist, dass die meisten uns bekannten Spiralgalaxien auch nur zwei Arme haben.


„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 haben sich die Form der Milchstraße und ihre chemische Zusammensetzung über Milliarden von Jahren verändert? 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. Sie variiert nach verschiedenen Schätzungen 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. Vielleicht sprechen wir über die Teilchenströme, die einst von einem Schwarzen Loch in der Mitte der Galaxis emittiert wurden. 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 die Kleine Magellansche Wolke, die durch eine Art Wasserstoffbrücke, eine riesige Gasfahne, die sich hinter diesen Galaxien erstreckt, mit der Milchstraße verbunden sind. 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 wurden Kugelsternhaufen gefunden, 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 nach Ansicht der Astronomen so einfach beschrieben wie nach Meinung der Physiker - eine geradlinige Translationsbewegung. 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. In der Mitte befanden sich 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. Tatsächlich entpuppten sie sich als Gaswolken, die hauptsächlich aus Wasserstoffatomen bestanden und auf die galaktische Scheibe zurasten.

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.

Die Milchstrasse- eine Galaxie, die für den Menschen am wichtigsten ist, weil sie seine Heimat ist. Aber wenn es um die Erforschung geht, wird unsere Galaxie zu einer unauffälligen durchschnittlichen Spiralgalaxie, wie die Milliarden anderer Galaxien, die über das Universum verstreut sind.

Wenn man zum Nachthimmel aufschaut, kann man außerhalb des Stadtlichts deutlich ein breites helles Band sehen, das über den Himmel verläuft. Die alten Bewohner der Erde nannten dieses helle Objekt, das lange vor der Entstehung der Erde entstand - einen Fluss, eine Straße und andere bedeutungsähnliche Namen. In Wirklichkeit ist dies nichts weiter als das Zentrum unserer Galaxie, sichtbar von einem ihrer Arme.

Die Struktur der Milchstraße

Die Milchstraße ist eine vergitterte Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren. Wenn wir darauf hinunterblicken könnten, könnten wir eine zentrale Wölbung sehen, die von vier großen Spiralarmen umgeben ist, die sich um die zentrale Region winden. Spiralgalaxien sind die häufigsten und machen etwa zwei Drittel aller der Menschheit bekannten Galaxien aus.

Im Gegensatz zu einer gewöhnlichen Spirale enthält eine vergitterte Spiralgalaxie eine Art "Brücke", die durch ihre zentrale Region und zwei Hauptspiralen verläuft. Außerdem befinden sich im Innenteil ein paar Ärmel, die in einem gewissen Abstand in eine vierarmige Struktur übergehen. In einem der als Arm des Orion bekannten kleinen Arme, der sich zwischen den großen Armen von Perseus und Schütze befindet, befindet sich unser Sonnensystem.

Die Milchstraße steht nicht still. Es dreht sich ständig um seinen Mittelpunkt. Somit bewegen sich die Hülsen ständig im Raum. Unser Sonnensystem bewegt sich zusammen mit dem Orion-Arm mit etwa 828.000 Kilometern pro Stunde. Selbst bei solch einer enormen Geschwindigkeit wird das Sonnensystem etwa 230 Millionen Jahre brauchen, um eine Umdrehung um die Milchstraße zu vollenden.

Interessante Fakten über die Milchstraße

  1. Die Geschichte der Milchstraße beginnt kurz nach dem Urknall;
  2. Die Milchstraße enthält einige der frühesten Sterne im Universum;
  3. Die Milchstraße hat in ferner Vergangenheit andere Galaxien annektiert. Unsere Galaxie wächst derzeit an Größe, indem sie Material aus den Magellanschen Wolken einzieht;
  4. Die Milchstraße bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 552 Kilometern pro Sekunde durch den Weltraum;
  5. Im Zentrum der Milchstraße befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch namens Sgr A* mit einer Masse von etwa 4,3 Millionen Sonnenmassen;
  6. Sterne, Gas und Staub der Milchstraße bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 220 Kilometern pro Sekunde um das Zentrum. Die Konstanz dieser Geschwindigkeit für alle Sterne, unabhängig von ihrer Entfernung vom Kern der Galaxie, spricht für die Existenz mysteriöser dunkler Materie;

Die um das Zentrum der Galaxie gekrümmten Spiralarme enthalten eine große Menge Staub und Gas, aus denen anschließend neue Sterne gebildet werden. Diese Arme bilden das, was Astronomen die Scheibe einer Galaxie nennen. Seine Dicke im Vergleich zum Durchmesser der Galaxie ist gering und beträgt etwa 1000 Lichtjahre.

Im Zentrum der Milchstraße befindet sich der Kern der Galaxie. Es ist voller Staub, Gas und Sterne. Der Kern der Milchstraße ist der Grund, warum wir nur einen kleinen Bruchteil aller Sterne in unserer Galaxie sehen. Der Staub und das Gas darin sind so dicht, dass Wissenschaftler einfach nicht sehen können, was sich in der Mitte befindet.

Jüngste Forschungen von Wissenschaftlern bestätigen die Tatsache, dass sich im Zentrum der Milchstraße ein überriesiges Schwarzes Loch befindet, dessen Masse mit der von etwa 4,3 Millionen Sonnenmassen vergleichbar ist. Ganz am Anfang der Geschichte hätte dieses supermassive Schwarze Loch viel kleiner sein können, aber große Staub- und Gasreserven ließen es zu einer so riesigen Größe wachsen.

Obwohl Schwarze Löcher nicht durch direkte Beobachtung entdeckt werden können, können Astronomen sie aufgrund von Gravitationseffekten sehen. Wissenschaftlern zufolge enthalten die meisten Galaxien im Universum in ihrem Zentrum ein supermassereiches Schwarzes Loch.

Der zentrale Kern und die Spiralarme sind nicht die einzigen Bestandteile der Spiralgalaxie der Milchstraße. Unsere Galaxie ist von einem kugelförmigen Halo aus heißem Gas, alten Sternen und Kugelsternhaufen umgeben. Obwohl der Halo Hunderttausende von Lichtjahren umfasst, enthält er etwa 2 Prozent mehr Sterne als die Scheibe der Galaxie.

Staub, Gas und Sterne sind die „sichtbarsten“ Bestandteile unserer Galaxie, aber die Milchstraße enthält eine weitere, aber schwer fassbare Komponente – dunkle Materie. Astronomen können es noch nicht direkt nachweisen, aber sie können von seiner Anwesenheit, wie im Fall von Schwarzen Löchern, durch indirekte Zeichen sprechen. Jüngste Forschungen auf diesem Gebiet zeigen, dass 90 % der Masse unserer Galaxie aus schwer fassbarer dunkler Materie besteht.

Die Zukunft der Milchstraße

Die Milchstraße dreht sich nicht nur um sich selbst, sondern bewegt sich auch im Universum. Obwohl der Weltraum ein relativ leerer Ort ist, können Staub, Gas und andere Galaxien auf dem Weg angetroffen werden. Unsere Galaxie ist auch nicht immun gegen eine zufällige Begegnung mit einem anderen massiven Sternhaufen.

In etwa 4 Milliarden Jahren wird die Milchstraße mit ihrem nächsten Nachbarn, der Andromeda-Galaxie, kollidieren. Beide Galaxien rasen mit einer Geschwindigkeit von etwa 112 km/s aufeinander zu. Nach der Kollision werden beide Galaxien neuen Zustrom von Sternmaterial liefern, was zu einer neuen Welle der Sternentstehung führen wird.

Glücklicherweise machen sich die Bewohner der Erde darüber keine großen Gedanken. Bis dahin verwandelt sich unsere Sonne in einen Roten Riesen und Leben auf unserem Planeten wird unmöglich sein.

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Deep-Sky-Objekte

Die Milchstraße ist sehr majestätisch, schön. Diese riesige Welt ist unsere Heimat, unser Sonnensystem. Alle Sterne und andere Objekte, die mit bloßem Auge am Nachthimmel sichtbar sind, sind unsere Galaxie. Obwohl es einige Objekte gibt, die sich im Andromedanebel befinden - einem Nachbarn unserer Milchstraße.

Beschreibung der Milchstraße

Die Milchstraße ist riesig, 100.000 Lichtjahre groß, und wie Sie wissen, entspricht ein Lichtjahr 9460730472580 km. Unser Sonnensystem befindet sich in einer Entfernung von 27.000 Lichtjahren vom Zentrum der Galaxie in einem der Arme, dem Orion-Arm.

Unser Sonnensystem dreht sich um das Zentrum der Milchstraße. Dies geschieht auf die gleiche Weise, wie sich die Erde um die Sonne dreht. Das Sonnensystem macht in 200 Millionen Jahren eine komplette Revolution.

Verformung

Die Milchstraße sieht aus wie eine Scheibe mit einer Ausbuchtung in der Mitte. Es ist nicht in perfekter Form. Auf der einen Seite gibt es eine Biegung nördlich des Zentrums der Galaxie, auf der anderen geht es nach unten und dann nach rechts. Äußerlich erinnert eine solche Verformung etwas an eine Welle. Die Scheibe selbst ist verzogen. Dies liegt an der Anwesenheit der Kleinen und Großen Magellanschen Wolke in der Nähe. Sie umkreisen die Milchstraße sehr schnell – das bestätigte das Hubble-Teleskop. Diese beiden Zwerggalaxien werden oft als Satelliten der Milchstraße bezeichnet. Die Wolken bilden ein gravitativ gebundenes System, das aufgrund der schweren Elemente in der Masse sehr schwer und ziemlich massiv ist. Es wird angenommen, dass sie wie ein Tauziehen zwischen Galaxien sind und Vibrationen erzeugen. Das Ergebnis ist eine Verformung der Milchstraße. Die Struktur unserer Galaxie ist etwas Besonderes, sie hat einen Heiligenschein.

Wissenschaftler glauben, dass die Milchstraße in Milliarden von Jahren von den Magellanschen Wolken und nach einiger Zeit von Andromeda verschluckt wird.


Heiligenschein

Wissenschaftler fragten sich, was für eine Galaxie die Milchstraße ist, und begannen, sie zu untersuchen. Sie fanden heraus, dass es zu 90 % seiner Masse aus dunkler Materie besteht, die einen mysteriösen Heiligenschein verursacht. Alles, was mit bloßem Auge von der Erde aus sichtbar ist, nämlich diese leuchtende Materie, macht etwa 10 % der Galaxie aus.

Zahlreiche Studien haben bestätigt, dass die Milchstraße einen Heiligenschein hat. Wissenschaftler haben verschiedene Modelle zusammengestellt, die den unsichtbaren Teil berücksichtigen und ohne ihn. Nach den Experimenten wurde die Meinung vertreten, dass die Geschwindigkeit der Planeten und anderer Elemente der Milchstraße geringer wäre als jetzt, wenn es keinen Halo gäbe. Aufgrund dieser Eigenschaft wurde vermutet, dass die meisten Komponenten aus einer unsichtbaren Masse oder dunkler Materie bestehen.

Anzahl Sterne

Eine der einzigartigsten ist die Milchstraße. Die Struktur unserer Galaxie ist ungewöhnlich, sie hat mehr als 400 Milliarden Sterne. Etwa ein Viertel von ihnen sind große Sterne. Hinweis: Andere Galaxien haben weniger Sterne. Es gibt etwa zehn Milliarden Sterne in der Wolke, einige andere bestehen aus einer Milliarde, und in der Milchstraße gibt es mehr als 400 Milliarden sehr unterschiedliche Sterne, und nur ein kleiner Teil, etwa 3000, ist von der Erde aus sichtbar, das ist unmöglich um genau zu sagen, wie viele Sterne in der Milchstraße sind, weil die Galaxie ständig Objekte aufgrund ihrer Umwandlung in Supernovae verliert.


Gase und Staub

Ungefähr 15 % der Galaxie besteht aus Staub und Gasen. Vielleicht wird unsere Galaxie deshalb Milchstraße genannt? Trotz ihrer enormen Größe können wir ungefähr 6.000 Lichtjahre voraus sehen, aber die Größe der Galaxie beträgt 120.000 Lichtjahre. Vielleicht sind es mehr, aber selbst die leistungsstärksten Teleskope können nicht darüber hinaussehen. Dies ist auf die Ansammlung von Gas und Staub zurückzuführen.

Die Dicke des Staubs lässt kein sichtbares Licht durch, aber Infrarotlicht durchdringt ihn, und Wissenschaftler können Karten des Sternenhimmels erstellen.

Was war vorher

Wissenschaftlern zufolge war unsere Galaxie nicht immer so. Die Milchstraße ist aus der Verschmelzung mehrerer anderer Galaxien entstanden. Dieser Riese eroberte andere Planeten, Gebiete, die einen starken Einfluss auf Größe und Form hatten. Schon jetzt werden Planeten von der Milchstraße eingefangen. Ein Beispiel dafür sind die Objekte von Canis Major, einer Zwerggalaxie in der Nähe unserer Milchstraße. Canis-Sterne werden unserem Universum regelmäßig hinzugefügt, und von unserem gehen sie zu anderen Galaxien über, zum Beispiel gibt es einen Austausch von Objekten mit der Sagittarius-Galaxie.


Blick auf die Milchstraße

Kein Wissenschaftler, Astronom kann mit Sicherheit sagen, wie unsere Milchstraße von oben aussieht. Dies liegt daran, dass sich die Erde in der Milchstraße befindet, 26.000 Lichtjahre vom Zentrum entfernt. Aufgrund dieser Lage ist es nicht möglich, die gesamte Milchstraße zu fotografieren. Daher ist jedes Bild einer Galaxie entweder eine Momentaufnahme anderer sichtbarer Galaxien oder die Fantasie eines anderen. Und wir können nur vermuten, wie es tatsächlich aussieht. Es besteht sogar die Möglichkeit, dass wir heute so viel darüber wissen wie die alten Menschen, die die Erde für eine Scheibe hielten.

Center

Das Zentrum der Milchstraße heißt Sagittarius A * - eine großartige Quelle für Radiowellen, was darauf hindeutet, dass sich im Herzen ein riesiges Schwarzes Loch befindet. Vermutungen zufolge beträgt seine Ausdehnung etwas mehr als 22 Millionen Kilometer, und das ist das Loch selbst.

Die gesamte Materie, die versucht, in das Loch zu gelangen, bildet eine riesige Scheibe, fast 5 Millionen Mal so groß wie unsere Sonne. Aber selbst eine solche Anziehungskraft verhindert nicht, dass am Rand eines Schwarzen Lochs neue Sterne entstehen.

Alter

Nach Schätzungen der Zusammensetzung der Milchstraße konnte ein geschätztes Alter von etwa 14 Milliarden Jahren festgestellt werden. Der älteste Stern ist knapp über 13 Milliarden Jahre alt. Das Alter einer Galaxie wird berechnet, indem das Alter des ältesten Sterns und die Phasen vor seiner Entstehung bestimmt werden. Basierend auf den verfügbaren Daten haben Wissenschaftler vorgeschlagen, dass unser Universum etwa 13,6 bis 13,8 Milliarden Jahre alt ist.

Zuerst bildete sich die Ausbuchtung der Milchstraße, dann ihr mittlerer Teil, an dessen Stelle sich später ein Schwarzes Loch bildete. Drei Milliarden Jahre später erschien eine Scheibe mit Hüllen. Allmählich veränderte es sich, und erst vor etwa zehn Milliarden Jahren begann es so auszusehen, wie es jetzt aussieht.


Wir sind Teil von etwas Größerem

Alle Sterne in der Milchstraße sind Teil einer größeren galaktischen Struktur. Wir sind Teil des Virgo Superclusters. Die der Milchstraße am nächsten gelegenen Galaxien, wie die Magellansche Wolke, Andromeda und andere fünfzig Galaxien, bilden einen Haufen, den Virgo-Superhaufen. Ein Superhaufen ist eine Gruppe von Galaxien, die eine riesige Fläche abdeckt. Und das ist nur ein kleiner Teil der stellaren Nachbarschaft.

Der Virgo-Superhaufen enthält mehr als hundert Gruppen von Haufen mit einem Durchmesser von über 110 Millionen Lichtjahren. Der Virgo-Cluster selbst ist ein kleiner Teil des Laniakea-Superclusters und wiederum Teil des Pisces-Cetus-Komplexes.

Drehung

Unsere Erde bewegt sich um die Sonne und macht in einem Jahr eine komplette Umdrehung. Unsere Sonne dreht sich in der Milchstraße um das Zentrum der Galaxie. Unsere Galaxie bewegt sich in Bezug auf eine spezielle Strahlung. CMB-Strahlung ist ein praktischer Bezugspunkt, mit dem Sie die Geschwindigkeit verschiedener Materie im Universum bestimmen können. Studien haben gezeigt, dass sich unsere Galaxie mit einer Geschwindigkeit von 600 Kilometern pro Sekunde dreht.

Namensauftritt

Die Galaxie erhielt ihren Namen aufgrund ihres besonderen Aussehens, das an verschüttete Milch am Nachthimmel erinnert. Der Name wurde ihr im alten Rom gegeben. Dann wurde es "die Straße der Milch" genannt. Bis jetzt heißt es so - die Milchstraße, die den Namen genau mit dem Erscheinen eines weißen Streifens am Nachthimmel mit verschütteter Milch verbindet.

Erwähnungen über die Galaxie gibt es seit der Ära von Aristoteles, der sagte, dass die Milchstraße ein Ort ist, an dem die Himmelssphären mit den irdischen in Kontakt stehen. Bis zu dem Zeitpunkt, als das Teleskop erstellt wurde, fügte niemand dieser Meinung etwas hinzu. Und erst seit dem 17. Jahrhundert begannen die Menschen, die Welt anders zu sehen.

Unsere Nachbarn

Aus irgendeinem Grund denken viele Leute, dass die der Milchstraße am nächsten gelegene Galaxie Andromeda ist. Aber diese Meinung ist nicht ganz richtig. Der nächste „Nachbar“ für uns ist die Galaxie Canis Major, die sich innerhalb der Milchstraße befindet. Es befindet sich in einer Entfernung von 25.000 Lichtjahren von uns und 42.000 Lichtjahren vom Zentrum entfernt. Tatsächlich sind wir Canis Major näher als dem Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie.

Vor der Entdeckung von Canis Major in einer Entfernung von 70.000 Lichtjahren galt Schütze als der nächste Nachbar und danach - die Große Magellansche Wolke. In Pse wurden ungewöhnliche Sterne mit einer enormen Dichte der Klasse M entdeckt.

Der Theorie zufolge hat die Milchstraße Canis Major zusammen mit all seinen Sternen, Planeten und anderen Objekten verschluckt.


Kollision von Galaxien

In letzter Zeit gibt es immer mehr Informationen darüber, dass die der Milchstraße am nächsten gelegene Galaxie, der Andromeda-Nebel, unser Universum verschlingen wird. Diese beiden Riesen entstanden etwa zur gleichen Zeit – vor etwa 13,6 Milliarden Jahren. Es wird angenommen, dass diese Riesen in der Lage sind, Galaxien zu vereinen, und aufgrund der Expansion des Universums müssen sie sich voneinander entfernen. Aber entgegen allen Regeln bewegen sich diese Objekte aufeinander zu. Die Bewegungsgeschwindigkeit beträgt 200 Kilometer pro Sekunde. Es wird geschätzt, dass Andromeda in 2-3 Milliarden Jahren mit der Milchstraße kollidieren wird.

Der Astronom J. Dubinsky erstellte das in diesem Video gezeigte Kollisionsmodell:

Die Kollision wird nicht zu einer globalen Katastrophe führen. Und nach ein paar Milliarden Jahren wird sich ein neues System mit den üblichen galaktischen Formen bilden.

Tote Galaxien

Wissenschaftler führten eine groß angelegte Studie des Sternenhimmels durch, die etwa ein Achtel davon abdeckte. Als Ergebnis der Analyse der Sternensysteme der Milchstraße konnte festgestellt werden, dass es am Rande unseres Universums bisher unbekannte Sternenströme gibt. Das ist alles, was von kleinen Galaxien übrig geblieben ist, die einst durch die Schwerkraft zerstört wurden.

Ein in Chile installiertes Teleskop nahm eine große Anzahl von Bildern auf, die es Wissenschaftlern ermöglichten, den Himmel zu beurteilen. Den Bildern zufolge umgeben unsere Galaxie Halos aus dunkler Materie, verdünntem Gas und wenigen Sternen, Überreste von Zwerggalaxien, die einst von der Milchstraße verschluckt wurden. Mit genügend Daten gelang es den Wissenschaftlern, das "Skelett" der toten Galaxien zu sammeln. Es ist wie in der Paläontologie – es ist schwer, anhand einiger Knochen zu sagen, wie die Kreatur aussah, aber mit genügend Daten können Sie das Skelett zusammenbauen und erraten, wie die Eidechse aussah. Hier ist es also: Der Informationsgehalt der Bilder ermöglichte die Nachbildung von elf Galaxien, die von der Milchstraße verschluckt wurden.

Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass sie durch Beobachtung und Auswertung der erhaltenen Informationen mehrere weitere neue zerfallene Galaxien finden können, die von der Milchstraße „gefressen“ wurden.

Wir stehen unter Beschuss

Wissenschaftlern zufolge sind die Hochgeschwindigkeitssterne in unserer Galaxie nicht in ihr entstanden, sondern in der Großen Magellanschen Wolke. Theoretiker können viele Punkte bezüglich der Existenz solcher Sterne nicht erklären. Zum Beispiel ist es unmöglich, genau zu sagen, warum eine große Anzahl von Hypergeschwindigkeitssternen in Sextant und Leo konzentriert ist. Die Wissenschaftler revidierten die Theorie und kamen zu dem Schluss, dass sich eine solche Geschwindigkeit nur entwickeln kann, wenn ein Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße auf sie einwirkt.

In letzter Zeit werden immer mehr Sterne entdeckt, die sich nicht vom Zentrum unserer Galaxie entfernen. Nach der Analyse der Flugbahn ultraschneller Sterne gelang es den Wissenschaftlern herauszufinden, dass wir von der Großen Magellanschen Wolke angegriffen werden.

Der Tod des Planeten

Durch die Beobachtung der Planeten in unserer Galaxie konnten Wissenschaftler sehen, wie der Planet starb. Sie wurde von einem alternden Stern verzehrt. Während der Expansion und Verwandlung in einen Roten Riesen verschlang der Stern seinen Planeten. Und ein anderer Planet im selben System änderte seine Umlaufbahn. Als die Wissenschaftler dies sahen und den Zustand unserer Sonne bewerteten, kamen sie zu dem Schluss, dass dasselbe mit unserer Leuchte passieren wird. In etwa fünf Millionen Jahren wird er sich in einen Roten Riesen verwandeln.


Wie die Galaxie funktioniert

Unsere Milchstraße hat mehrere Arme, die sich spiralförmig drehen. Das Zentrum der gesamten Scheibe ist ein riesiges Schwarzes Loch.

Wir können galaktische Arme am Nachthimmel sehen. Sie sehen aus wie weiße Streifen, die an eine milchige Straße erinnern, die mit Sternen übersät ist. Das sind die Äste der Milchstraße. Sie sind am besten bei klarem Wetter während der warmen Jahreszeit zu sehen, wenn es am meisten kosmischen Staub und Gase gibt.

Unsere Galaxie hat die folgenden Arme:

  1. Winkelzweig.
  2. Orion. Unser Sonnensystem befindet sich in diesem Arm. Diese Hülle ist unser "Zimmer" im "Haus".
  3. Ärmel Kiel-Schütze.
  4. Zweig des Perseus.
  5. Zweig des Schildes des Kreuzes des Südens.

Auch in der Zusammensetzung gibt es einen Kern, einen Gasring, dunkle Materie. Es versorgt etwa 90 % der gesamten Galaxie, und die restlichen zehn sind sichtbare Objekte.

Unser Sonnensystem, die Erde und andere Planeten sind ein einziges Ganzes eines riesigen Gravitationssystems, das jede Nacht bei klarem Himmel zu sehen ist. In unserem „Haus“ finden ständig verschiedene Prozesse statt: Sterne werden geboren, zerfallen, andere Galaxien beschießen uns, Staub, Gase tauchen auf, Sterne verändern sich und gehen aus, andere flammen auf, sie tanzen umher … Und das alles geschieht irgendwo weit entfernt in einem Universum, über das wir so wenig wissen. Wer weiß, vielleicht kommt die Zeit, in der Menschen in wenigen Minuten andere Arme und Planeten unserer Galaxie erreichen und in andere Universen reisen können.

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