Planet Earth, ระบบสุริยะ, ดวงดาวนับพันล้านดวงและดวงดาวอื่น ๆ ทั้งหมดนี้คือกาแลคซีทางช้างเผือกของเรา - การก่อตัวของอวกาศขนาดใหญ่ที่ซึ่งทุกสิ่งปฏิบัติตามกฎหมายแรงโน้มถ่วง ข้อมูลเกี่ยวกับขนาดที่แท้จริงของกาแลคซีเป็นเพียงค่าประมาณเท่านั้น และสิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือมีหลายร้อยรูปแบบบางทีอาจเป็นหลายพันรูปแบบไม่ว่าใหญ่หรือเล็กก็ตาม
กาแล็กซีทางช้างเผือกและสิ่งที่ล้อมรอบมัน
วัตถุท้องฟ้าทั้งหมดรวมถึงดาวเคราะห์ทางช้างเผือกดวงจันทร์ดาวเคราะห์น้อยดาวหางและดาวล้วนเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา เกิดในลมกรดแห่งจักรวาลของบิกแบงวัตถุทั้งหมดเหล่านี้อยู่ในแนวทางของการพัฒนา บางคนมีอายุมากขึ้นบ้างก็อายุน้อยกว่ามาก
รู้สึกถึงขอบเขตของกาแล็กซี่ที่มองเห็นไม่ได้ เมื่อ 100 ปีที่แล้วโลกวิทยาศาสตร์ไม่ได้สงสัยเลยว่ากาแลคซีทางช้างเผือกของเราไม่ได้เป็นเอกภพเพียงดวงเดียวในจักรวาล ต้องขอบคุณความพยายามของชาวอเมริกันเอ็ดวินฮับเบิลจึงเป็นที่ชัดเจนว่าจักรวาลนั้นเต็มไปด้วยแรงดึงดูดของโลก มีกาแลคซีขนาดเล็กมากอยู่ในนั้นมีกาแลคซีขนาดกลางเหมือนของเราและมียักษ์ใหญ่จริง ตัวอย่างที่ชัดเจนคือกาแลคซีแอนโดรเมด้าใกล้กับทางช้างเผือกซึ่งใหญ่กว่า 2-2.5 เท่า สำหรับกาแลคซีแคระนั้นชะตากรรมของพวกเขานั้นไม่น่าพึงพอใจ พวกเขามีบทบาทในการเป็นสหายที่มีขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งจะกลืนพวกเขาในภายหลัง
มหานครแห่งอวกาศของเราใน บริษัท ของกาแลคซีแอนโดรเมดาและสามเหลี่ยมได้รวมตัวกันเป็นกลุ่มท้องถิ่นซึ่งตามลำดับแล้วเป็นส่วนหนึ่งของการก่อตัวที่ยิ่งใหญ่ขึ้นแล้ว - Local Virgo Supercluster
คุณสมบัติที่สำคัญและพารามิเตอร์
ทางช้างเผือกเป็นดาราจักรชนิดก้นหอยคลาส SBbc ทั่วไปที่มีจัมเปอร์ เส้นผ่านศูนย์กลางของทางช้างเผือกนั้นคือหนึ่งแสนปีแสง ภายในขอบเขตเหล่านี้มีดาวหลากหลายประเภทอยู่ระหว่าง 200 ถึง 400 พันล้านดวงซึ่งแต่ละดวงอยู่ในช่วงพัฒนาระยะหนึ่ง ความหนาของดิสก์กาแลกติกนั้นแตกต่างกันไปกว่า 1,000 ปีแสง
มวลของกาแลคซีทางช้างเผือกไม่เพียง แต่รวมถึงมวลของดาวเท่านั้น ดิสก์กาแลคซีส่วนใหญ่คือมวลของสสารมืดและก๊าซระหว่างดวงดาว ทั้งหมดนี้รวมกันนั้นมีน้ำหนักมหาศาลที่ 4.8 ·10¹¹M☉ อีกนัยหนึ่งทางช้างเผือกนั้นหนักกว่าดวงอาทิตย์ของเราถึง 150 พันล้านเท่า
การก่อความโน้มถ่วงจะหมุนรอบจุดศูนย์กลางในขณะที่แต่ละส่วนของกาแลคซีหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน หากอยู่ตรงกลางความเร็วของการหมุนของดิสก์กาแลคซีนั้นอยู่ในระดับปานกลางพอสมควรพารามิเตอร์นี้จะอยู่ที่ 200-250 กิโลเมตรต่อวินาที หนึ่งในไซต์เหล่านี้อยู่ใกล้กับใจกลางของดิสก์กาแลคซีดวงอาทิตย์ตั้งอยู่ ระยะทางจากใจกลางถึงกาแลคซีคือ 25-28,000 ปีแสง การหมุนรอบแกนกลางของการก่อตัวโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์และระบบสุริยจักรวาลนั้นทำมานาน 225-250 ล้านปี ดังนั้นในประวัติศาสตร์ทั้งหมดของการดำรงอยู่ของมันระบบสุริยะวนรอบศูนย์กลาง 30 เท่าเท่านั้น
สถานที่ของกาแลคซีในจักรวาล
ควรสังเกตคุณลักษณะที่โดดเด่นอย่างหนึ่ง ตำแหน่งของดวงอาทิตย์และดังนั้นดาวเคราะห์โลกสะดวกมาก ในดิสก์กาแล็กซี่กระบวนการบดอัดเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง กลไกนี้เกิดจากความคลาดเคลื่อนระหว่างความเร็วของการหมุนของกิ่งเกลียวและการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ที่เคลื่อนที่ภายในดิสก์กาแลคซีตามกฎของมัน กระบวนการที่มีชีวิตชีวาเกิดขึ้นระหว่างการบดอัดพร้อมด้วยรังสีอุลตร้าไวโอเลตที่รุนแรง ดวงอาทิตย์และโลกตั้งอยู่อย่างสะดวกสบายในแวดวง corotation ซึ่งไม่มีกิจกรรมที่แข็งแกร่งเช่น: ระหว่างกิ่งเกลียวสองอันที่ขอบแขนเสื้อของทางช้างเผือก - Sagittarius และ Perseus สิ่งนี้อธิบายความสงบที่เรามีมาอย่างยาวนาน เป็นเวลากว่า 4.5 พันล้านปีที่ผ่านมาการทำลายล้างจักรวาลไม่ได้ส่งผลกระทบต่อเรา
โครงสร้างของกาแลคซีทางช้างเผือก
ดิสก์กาแลคซีไม่ใช่องค์ประกอบที่เป็นเนื้อเดียวกัน เช่นเดียวกับระบบแรงโน้มถ่วงเกลียวอื่น ๆ ทางช้างเผือกมีสามด้านที่แตกต่างกัน:
- แกนกลางก่อตัวขึ้นโดยกระจุกดาวหนาแน่นซึ่งมีจำนวนพันล้านดวงในแต่ละช่วงอายุ
- ดิสก์กาแลคซีนั้นเกิดจากกลุ่มดาวก๊าซดาวฤกษ์และฝุ่น
- โคโรนาทรงกลมรัศมี - พื้นที่ซึ่งกระจุกดาวทรงกลมตั้งอยู่กาแลคซีแคระกลุ่มดาวฤกษ์กลุ่มอื่นฝุ่นละอองในอวกาศและก๊าซ
ใกล้กับระนาบของดิสก์กาแลกติกคือดาวอายุน้อยที่เก็บรวบรวมไว้ในกระจุกดาว ความหนาแน่นของกระจุกดาวในใจกลางของดิสก์นั้นสูงกว่า ใกล้ศูนย์กลางความหนาแน่น 10,000 ดาวต่อลูกบาศก์พาร์เซก ในพื้นที่ที่ระบบสุริยะตั้งอยู่ความหนาแน่นของดาวนั้นมี 1-2 ดาวใน 16 ลูกบาศก์พาร์เซก ตามกฎแล้วอายุของเทห์ฟากฟ้าเหล่านี้มีอายุไม่เกินหลายพันล้านปี
ก๊าซระหว่างดวงดาวยังกระจุกตัวอยู่รอบระนาบของแผ่นดิสก์ซึ่งเชื่อฟังแรงเหวี่ยง แม้จะมีความเร็วคงที่ของการหมุนของกิ่งเกลียว แต่ก๊าซระหว่างดวงดาวก็กระจายตัวไม่สม่ำเสมอก่อตัวเป็นเนบิวลาเมฆขนาดใหญ่และขนาดเล็ก อย่างไรก็ตามวัสดุก่อสร้างหลักของกาแล็กซี่คือสสารมืด มวลของมันมีชัยเหนือมวลรวมทั้งหมดของวัตถุท้องฟ้าทั้งหมดซึ่งประกอบกันเป็นกาแลคซีทางช้างเผือก
หากโครงสร้างกาแลคซีนั้นชัดเจนและโปร่งใสในแผนภาพจากนั้นในความเป็นจริงมันเป็นไปไม่ได้เลยที่จะพิจารณาพื้นที่ภาคกลางของดิสก์กาแลคซี ก๊าซและเมฆฝุ่นและกลุ่มก๊าซดาวฤกษ์ซ่อนตัวจากมุมมองของเราแสงจากใจกลางทางช้างเผือกซึ่งสัตว์ประหลาดอวกาศอาศัยอยู่ - หลุมดำมวลมหาศาล มวลของมหาอำนาจนี้มีประมาณ 4.3 ล้านเมตร ถัดจากมหาอำนาจนั้นเป็นหลุมดำขนาดเล็กกว่า เติมเต็มหลุมดำของดาวแคระที่แสนมืดมนของ บริษัท นี้ หลุมดำของทางช้างเผือกไม่เพียง แต่กินวัตถุที่เป็นตัวเอกเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่ของโรงพยาบาลแม่ด้วยการโยนโปรตอนนิวตรอนและอิเล็กตรอนจำนวนมหาศาลเข้าไปในอวกาศ มันมาจากพวกเขาที่เกิดไฮโดรเจนอะตอมซึ่งเป็นเชื้อเพลิงหลักของเผ่าดาว
จัมเปอร์เป็นบาร์ที่ตั้งอยู่ในภูมิภาคของนิวเคลียสกาแลคซี ความยาวของมันคือ 27,000 ปีแสง ดาวอายุครองราชย์ที่นี่ดาวยักษ์แดงซึ่งสสารสีดำดูดกลืนดาวฤกษ์ ส่วนหลักของโมเลกุลไฮโดรเจนซึ่งเป็นวัสดุก่อสร้างหลักของกระบวนการก่อตัวดาวนั้นมีความเข้มข้นในบริเวณนี้
โครงสร้างของกาแลคซีดูค่อนข้างเรียบง่าย แขนกังหันแต่ละอันและมีสี่แขนที่ทางช้างเผือกนั้นเกิดจากวงแหวนก๊าซ แขนแตกต่างที่มุม20⁰ ที่ขอบเขตด้านนอกของดิสก์กาแลคซีองค์ประกอบหลักคือไฮโดรเจนอะตอมซึ่งแพร่กระจายจากใจกลางกาแลคซีไปยังรอบนอก ความหนาของชั้นไฮโดรเจนในเขตชานเมืองของทางช้างเผือกนั้นกว้างกว่าจุดศูนย์กลางมากในขณะที่ความหนาแน่นนั้นต่ำมาก การปลดปล่อยชั้นไฮโดรเจนได้รับการส่งเสริมโดยผลกระทบของกาแลคซีแคระซึ่งแยกออกจากกาแลคซีของเราอย่างต่อเนื่องมาหลายสิบพันล้านปี
แบบจำลองเชิงทฤษฎีของกาแลคซีของเรา
แม้แต่นักดาราศาสตร์โบราณก็พยายามพิสูจน์ว่าแถบที่มองเห็นในท้องฟ้านั้นเป็นส่วนหนึ่งของดิสก์ดาวฤกษ์ขนาดใหญ่หมุนรอบจุดศูนย์กลาง คำสั่งนี้อำนวยความสะดวกโดยดำเนินการคำนวณทางคณิตศาสตร์ เป็นไปได้ที่จะเข้าใจกาแลคซีของเราเพียงพัน ๆ ปีต่อมาเมื่อวิธีการสำรวจอวกาศเป็นเครื่องมือช่วยวิทยาศาสตร์ ความก้าวหน้าในการศึกษาธรรมชาติของทางช้างเผือกคืองานของ William Herschel ชาวอังกฤษ ในปี 1700 เขาสามารถพิสูจน์ประจักษ์ว่ากาแลคซีของเรามีรูปร่างดิสก์
ในยุคของเราการวิจัยได้เปลี่ยนไปแล้ว นักวิทยาศาสตร์พึ่งพาการเปรียบเทียบการเคลื่อนที่ของดาวซึ่งมีระยะห่างที่แตกต่างกัน เมื่อใช้วิธีการ Parallax นั้น Jacob Kaptein สามารถตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางของกาแลคซีได้คร่าวๆซึ่งตามการคำนวณของเขานั้นมีค่าประมาณ 60-70,000 ปีแสง ดังนั้นสถานที่ของดวงอาทิตย์ถูกกำหนด ปรากฎว่ามันอยู่ค่อนข้างไกลจากศูนย์กลางที่บ้าคลั่งของกาแลคซีและอยู่ในระยะที่เหมาะสมจากขอบทางช้างเผือก
ทฤษฎีพื้นฐานของการดำรงอยู่ของกาแลคซีคือทฤษฎีของดาราศาสตร์ฟิสิกส์อเมริกันเอ็ดวินฮับเบิล เขามีความคิดที่จะจำแนกการก่อตัวของแรงโน้มถ่วงทั้งหมดโดยแบ่งพวกมันออกเป็นกาแลคซีทรงกลมและการก่อตัวของเกลียว กาแลคซีกังหันสุดท้ายเป็นตัวแทนของกลุ่มที่กว้างขวางที่สุดซึ่งรวมถึงการก่อตัวของขนาดต่างๆ กาแลคซีกังหันที่ใหญ่ที่สุดที่เพิ่งค้นพบเมื่อไม่นานมานี้คือ NGC 6872 ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 552,000 ปีแสง
คาดว่าในอนาคตและการคาดการณ์
กาแล็กซี่ทางช้างเผือกดูเหมือนว่าจะเป็นรูปแบบที่กะทัดรัดและสั่งแรงโน้มถ่วง ซึ่งแตกต่างจากเพื่อนบ้านในบ้านของเราในอวกาศนั้นค่อนข้างสงบ หลุมดำส่งผลกระทบต่อดิสก์กาแลกติกอย่างเป็นระบบลดขนาดลง กระบวนการนี้กินเวลานานหลายสิบพันล้านปีและไม่ทราบว่าจะดำเนินต่อไปอีกนานเท่าใด สิ่งเดียวที่คุกคามกาแลคซีของเรามาจากเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุด Andromeda Galaxy กำลังเข้าใกล้เราอย่างรวดเร็ว นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าการชนกันของระบบแรงโน้มถ่วงสองระบบสามารถเกิดขึ้นได้ใน 4.5 พันล้านปี
การรวมตัวประชุมดังกล่าวจะเป็นจุดสิ้นสุดของโลกที่เราเคยมีชีวิตอยู่ ทางช้างเผือกที่เล็กกว่าจะถูกดูดซับโดยขบวนที่ใหญ่กว่า แทนที่จะก่อตัวเป็นเกลียวขนาดใหญ่สองแห่งในจักรวาลกาแลคซีทรงรีใหม่จะปรากฏขึ้น จนถึงเวลานี้กาแลคซีของเราจะสามารถจัดการกับดาวเทียมของมันได้ กาแลคซีแคระสองแห่ง - เมฆแมกเจลแลนขนาดใหญ่และเล็ก - จะกินทางช้างเผือกใน 4 พันล้านปี
