خاستگاه بازوهای کهکشان راه شیری. سیاهچاله کلان کهکشان راه شیری

چرخش انرژی در بیضی ها یک ویژگی انحصاری خود فضا است. همانطور که در شکل نشان داده شده است، هنگامی که بیضی ها در یک زاویه مشخص بچرخند، نقاط تماس بیضی ها بیشترین چگالی انرژی را خواهند داشت. بنابراین میزان انرژی آزاد شده در این مکان ها به صورت خلاصه بیان می شود. در این حالت، یک ساختار انرژی دوباره در فضا ظاهر می شود. همانطور که در پوسته های زمانی ماژول صفر ما یک مدل انرژی از یک دوازده وجهی دریافت کردیم، در پوسته های زمانی ماژول اول نیز یک تصویر مارپیچی دریافت می کنیم. مطابق با این واقعیت که آزاد شدن انرژی در امتداد بازوهای مارپیچی با دامنه بیشتری اتفاق می افتد، در این مکان ها است که فرآیند تشکیل ستاره شدیدترین اتفاق می افتد.

من می خواهم یک بار دیگر تأکید کنم که تشکیل یک دیسک چرخان و تشکیل بازوهای مارپیچی ساختارهایی با ماهیت های کاملاً متفاوت هستند. دیسک چرخان سیستمی از اجسام مادی است که در طول تغییر زمان تشکیل می شوند. و بازوهای مارپیچی ساختار انرژی فضا هستند که نشان می‌دهند در کدام ناحیه آزاد شدن انرژی شدیدتر اتفاق می‌افتد. بنابراین، ویژگی اصلی الگوی مارپیچی موج، چرخش یکنواخت آن است، به عنوان یک سیستم واحد از فضاهای تشکیل شده توسط توری. در نتیجه، الگوی الگوی مارپیچی به طور کلی با سرعت زاویه ای ثابت می چرخد. اگرچه قرص کهکشانی به طور متفاوتی می چرخد، زیرا در شرایط متفاوتی شکل گرفته است و هر قسمت از آن در مرحله تکامل خود است. اما خود دیسک در رابطه با بازوهای مارپیچی ثانویه است؛ این ساختار انرژی مارپیچ ها است که در درجه اول قرار دارد، که سرعت کل فرآیند تشکیل ستاره دیسک را تعیین می کند. به همین دلیل است که الگوی مارپیچی بسیار واضح و واضح تعریف شده است و نظم کامل را در کل قرص کهکشان حفظ می کند، به هیچ وجه توسط چرخش دیفرانسیل دیسک تحریف نمی شود.

چگالی ستارگان در بازوهای مارپیچی

تشکیل ستاره تقریباً به طور مساوی در سراسر قرص اتفاق می افتد، بنابراین چگالی ستارگان به میزان متراکم غلاف های کرونو در بین یکدیگر بستگی دارد. علیرغم این واقعیت که تشکیل ستاره در بازوها با شدت بیشتری اتفاق می افتد، چگالی ستارگان در اینجا نباید با سایر مناطق دیسک تفاوت زیادی داشته باشد، اگرچه افزایش دامنه انرژی باعث شروع غلاف های زمانی می شود که در شرایط کمتر مساعد هستند. مشاهدات نجومی نشان می دهد که چگالی ستارگان در بازوهای مارپیچی چندان زیاد نیست؛ آنها فقط کمی چگال تر از میانگین در سراسر دیسک در آنجا قرار دارند - فقط 10 درصد، نه بیشتر.

اگر ستارگان بازوی مارپیچی مانند ستاره های کل قرص بودند، چنین کنتراست ضعیفی هرگز در عکس های کهکشان های دور دیده نمی شد. مسئله این است که همراه با ستارگان در بازوهای مارپیچی، تشکیل شدید گاز بین ستاره ای رخ می دهد که سپس به ستاره ها متراکم می شود. این ستارگان در مرحله اولیه تکامل خود بسیار درخشان هستند و به شدت در میان سایر ستارگان موجود در دیسک خودنمایی می کنند. مشاهدات هیدروژن خنثی در قرص کهکشان ما (بر اساس گسیل رادیویی آن در طول موج 21 سانتی متر) نشان می دهد که این گاز در واقع بازوهای مارپیچی را تشکیل می دهد.

برای اینکه بازوها به وضوح توسط ستارگان جوان مشخص شوند، سرعت تبدیل گاز به ستارگان به اندازه کافی بالا مورد نیاز است و علاوه بر این، مدت زمان تکامل ستاره در مرحله درخشان اولیه آن خیلی طولانی نیست. هر دوی اینها برای شرایط فیزیکی واقعی در کهکشان ها صادق است، به دلیل افزایش شدت جریان زمانی آزاد شده در بازوها. مدت زمان مرحله اولیه تکامل ستارگان پرجرم درخشان کمتر از زمانی است که در طی آن بازو به طور قابل توجهی در طول چرخش کلی خود جابجا می شود. این ستاره ها حدود ده میلیون سال می درخشند که تنها پنج درصد دوره چرخش کهکشانی است. اما با سوختن ستارگان پوشاننده بازوی مارپیچی، ستاره‌های جدید و سحابی‌های مرتبط با آن‌ها شکل می‌گیرند و الگوی مارپیچی را بدون تغییر نگه می‌دارند. ستارگانی که بازوها را ترسیم می کنند حتی از یک چرخش کهکشان جان سالم به در نمی برند. فقط الگوی مارپیچی پایدار است.

افزایش شدت آزاد شدن انرژی در امتداد بازوهای کهکشان بر این واقعیت تأثیر می‌گذارد که جوان‌ترین ستاره‌ها، بسیاری از خوشه‌ها و انجمن‌های ستاره‌ای باز، و همچنین زنجیره‌ای از ابرهای متراکم گاز بین‌ستاره‌ای که در آن ستارگان به شکل‌گیری ادامه می‌دهند، عمدتاً در اینجا متمرکز شده‌اند. بازوهای مارپیچی حاوی تعداد زیادی ستاره متغیر و شعله ور هستند و انفجار برخی از انواع ابرنواخترها اغلب در آنها مشاهده می شود. برخلاف هاله، که در آن هر گونه تظاهرات فعالیت ستاره‌ای بسیار نادر است، زندگی پرنشاط در بازوهای مارپیچی ادامه دارد که با انتقال مداوم ماده از فضای بین ستاره‌ای به ستاره‌ها و بازگشت همراه است. زیرا ماژول صفر که یک هاله است در آخرین مرحله تکامل خود قرار دارد. در حالی که اولین ماژول، که یک دیسک است، در اوج توسعه تکاملی خود قرار دارد.

نتیجه گیری

اجازه دهید نتایج اصلی به دست آمده از تجزیه و تحلیل فضای کهکشانی را فرموله کنیم.

1. از نقطه نظر خودسازماندهی سیستمی ماده، دو زیرسیستم تشکیل دهنده کهکشان به ماژول های مختلف ساختار یکپارچه جهان (ISM) تعلق دارند. اولین - قسمت کروی - ماژول فضایی صفر است. قسمت دوم دیسک کهکشان متعلق به اولین ماژول ISM است. با توجه به روابط علت و معلولی، اولین ماژول یا بخش دیسک کهکشان معلول است، در حالی که ماژول صفر یا هاله علت در نظر گرفته می شود.

2. هر فضایی از یک کرونشل ایجاد می شود که در لحظه ورود انرژی یک دوقطبی فن است. در یک سر چنین دوقطبی ماده وجود دارد و در سوی دیگر کره ای از فضای در حال گسترش وجود دارد. یکی از قطب های دوقطبی خاصیت جرم های گرانشی را دارد و نشان دهنده یک نقطه مادی است و قطب دیگر خاصیت ضد گرانشی انبساط فضا را دارد و نمایانگر کره ای است که نقطه مادی را احاطه کرده است. بنابراین، هر دوقطبی فن دارای یک جسم فیزیکی و یک فضای فیزیکی سه بعدی است. بنابراین، هر پیوند علت و معلولی از چهار عنصر تشکیل خواهد شد: بدنه علت و فضای علت، بدنه معلول و فضای معلول.

3. ویژگی های اصلی هاله توسط ویژگی های chronoshell ماژول صفر تعیین می شود. بیایید آنها را فهرست کنیم.

1). مرز هاله غشایی با خواص ضد گرانشی است که کره خلاء در حال گسترش دوقطبی فن را محدود می کند. با لایه ای از پلاسمای هیدروژن که بیرون هاله را احاطه کرده است، به شکل یک تاج نشان داده می شود. تاج به دلیل اثر مهاری غشاء بر روی یون های هیدروژن تشکیل می شود. توپولوژی فضای هاله کروی است.

2). هاله در دگرگونی تکاملی خود، مرحله تورم را طی کرد که طی آن پوسته هاله به 256 پوسته کرونی کوچک تکه تکه شد که هر کدام اکنون یکی از خوشه های کروی کهکشان هستند. در طول تورم، فضای کهکشان به طور تصاعدی افزایش یافت. سیستم تشکیل شده ساختار هاله سلولی-لانه زنبوری نامیده شد.

3). پوسته‌های کروی خوشه‌های کروی ستارگان به تکه تکه شدن بیشتر ادامه دادند. ستاره ها و منظومه های ستاره ای به سطح محدود کوانتیزه شدن کهکشان تبدیل می شوند. سطح محدود کوانتیزاسیون، سازمان ساختاری جدید ماده است.

4). مکان نسبی پوسته‌های کرونی ستاره‌های واقع در ساختار سلولی-لانه زنبوری هاله بسیار نابرابر است. برخی از آنها نزدیک به مرکز کهکشان و برخی دیگر نزدیکتر به حاشیه قرار دارند. در نتیجه این نابرابری، تشکیل ستارگان در هر پوسته کرونی ویژگی های خاص خود را دارد که بر چگالی ماده یا ماهیت حرکت آنها تأثیر می گذارد.

5). سیستم‌های کوتوله‌ای که در کهکشان ما کشف شده‌اند متعلق به پوسته‌های چهارقطبی سطح دوم یا سوم هستند که همچنین زیرسیستم‌های خودسازمانده بسته متعلق به کهکشان هستند.

6). وضعیت فعلی هاله متعلق به مرحله نهایی تکامل است. انبساط فضای آن به دلیل محدود بودن انرژی آزاد شده به پایان رسید. هیچ چیز در برابر نیروهای گرانش مقاومت نمی کند. بنابراین، آخرین مرحله از تکامل هاله ناشی از فرآیندهای فروپاشی است. گرانش به نیروی اصلی سیستم تبدیل می شود و اجسام مادی را مجبور می کند تا در یک میدان گرانشی فزاینده به سمت مرکز کهکشان حرکت کنند. یک جاذبه جذاب در مرکز کهکشان شکل گرفته است.

4. ویژگی های اصلی دیسک با ویژگی های chronoshell ماژول اول تعیین می شود که نتیجه ماژول صفر است. بیایید آنها را فهرست کنیم.

1). از آنجایی که بخش دیسک کهکشان یک نتیجه است، بنابراین دوقطبی فن گرانشی یک بردار محوری M=1 خواهد بود که حول بردار محوری M=0 می چرخد.

2). فضای تشکیل شده توسط یکی از قطب های دوقطبی فن به شکل یک کره در حال انبساط در حال چرخش حول محور M=0 ایجاد می شود. بنابراین، توپولوژی فضای ماژول اول توسط یک چنبره تعبیه شده در فضای کروی ماژول صفر توصیف می شود. چنبره توسط دو بردار محوری M=0 و M=1 تشکیل می شود که M=0 نشان دهنده شعاع اصلی چنبره و M=1 شعاع فرعی چنبره است.

3). مرحله تورم chronoshell ماژول اول باعث ایجاد بسیاری از زیرسیستم های جدید شد - chronoshell های داخلی کوچکتر. همه آنها در یک نوع عروسک تودرتو در داخل کرونشل ماژول اول قرار دارند. همه آنها توپولوژی حلقوی نیز دارند. ساختار در فضای قسمت دیسک کهکشان ظاهر می شود.

4). ماده تشکیل شده توسط قطب دیگر دوقطبی فن در مرکز کره متمرکز شده است که شعاع کوچک چنبره M=1 را توصیف می کند. از آنجایی که این مرکز به نوبه خود دایره ای را در امتداد شعاع یک چنبره بزرگ توصیف می کند، تمام مواد در امتداد این دایره در صفحه ای عمود بر محور M=0 تشکیل می شوند.

5). ماده تشکیل شده در زیرسیستم های جدید نیز در مراکز کره هایی با شعاع کوچک چنبره ایجاد می شود. بنابراین تمام مواد در امتداد دایره هایی که در صفحه ای عمود بر محور M=0 قرار دارند تشکیل می شوند. قسمت دیسک کهکشان به این ترتیب شکل می گیرد.

5. در ناحیه مرکزی کهکشان دو جسم علت وجود دارد. یکی از آنها جسم عامل هاله (برآمدگی) و دیگری بدنه باعث دیسک (دیسک گاز دور هسته ای) است. بدنه علت دیسک، به نوبه خود، بدنه اثر در رابطه با هاله است. بنابراین، یک جسم به دور بدن دیگر می چرخد.

6. برآمدگی، مانند هاله، در مرحله نهایی تکامل است، بنابراین به یک جاذبه تبدیل می شود که تمام موادی که قبلاً در کل حجم هاله پراکنده شده بود به سمت آن جذب می شود. با تجمع در مرکز خود، میدان های گرانشی قدرتمندی را تشکیل می دهد که به تدریج ماده را به یک سیاهچاله فشرده می کند.

7. دیسک گاز دور هسته ای بدنه علت بخش دیسکی کهکشان است و در مرحله اولیه تکامل است. در رابطه با سیستم آن - دیسک، یک سفیدچاله است که از آنجا انرژی برای توسعه فضا و ماده در بخش دیسک کهکشان تامین می شود.

8. بازوهای مارپیچی ساختار انرژی فضا هستند که نشان می دهد در کدام ناحیه آزاد شدن انرژی شدیدتر رخ می دهد. این ساختار به دلیل گردش انرژی در داخل چنبره شکل گرفته است. در بیشتر توری ها، انرژی نه در یک دایره، بلکه در یک بیضی در گردش است که در یکی از کانون های آن بدنه علت (یک سیاهچاله) وجود دارد، در دیگری - بدنه اثر (یک سفیدچاله). بر این اساس، توپولوژی فضا تغییر می کند، چنبره شکل پیچیده تری به خود می گیرد و به جای دایره ای که شعاع بزرگ چنبره توصیف می کند، یک بیضی داریم.

9. از آنجایی که زیرسیستم دیسک کهکشان در زیرسیستم کروی غوطه ور است، تعامل اضافی بین آنها در طول زمان رخ می دهد. تأثیر یک زیر سیستم بر دیگری منجر به این واقعیت می شود که گشتاور چرخشی موجود در قسمت کروی بر گردش انرژی در زیر سیستم دیسک سوار می شود، در نتیجه توری ها با زاویه کوچکی نسبت به یکدیگر می چرخند. هنگامی که بیضی ها در یک زاویه خاص می چرخند، انرژی بیشترین چگالی را در نقاط تماس بیضی ها خواهد داشت. روند تشکیل ستاره در این مکان ها شدیدترین خواهد بود. بنابراین، ویژگی اصلی الگوی مارپیچی موج، چرخش یکنواخت آن است، به عنوان یک سیستم واحد از فضاهای تشکیل شده توسط توری.

ادبیات

1. Boer K.، Savage B. کهکشان ها و تاج های آنها. Jl Scentific American. ترجمه از انگلیسی - الکس مویزف، وب سایت نجوم خاور دور.

2. Vernadsky V.I. Biosphere and noosphere. M.: Iris-Press، 2004.

3. Kapitsa S.P.، Kurdyumov S.P.، Malinetsky G.G. هم افزایی و پیش بینی های آینده. M.: URSS، 2003

4. Mandelbrot B. Fractals، شانس و امور مالی. م.، 2004.

5. Novikov I.D. تکامل کیهان. M.: Nauka، 1983. 190 ص.

6. Prigogine I.، Stengers I. زمان، آشوب، کوانتوم. M.: پیشرفت، 1999. ویرایش 6. M.: KomKniga، 2005.

7. Prigogine K.، Stengers I. نظم از هرج و مرج. گفتگوی جدید بین انسان و طبیعت. M.: URSS، 2001. ویرایش 5. M.: KomKniga، 2005.

8. Sagan K. Cosmos. سن پترزبورگ: آمفورا، 2004.

9. هوانگ ام.پی. جهان خشمگین: از بیگ بنگ تا انبساط شتابان، از کوارک ها تا ابررشته ها. - M.: LENAND، 2006.

10. هاوکینگ اس. تاریخ مختصر زمان. سن پترزبورگ: آمفورا، 2000.

11. هاوکینگ اس. سیاهچاله ها و جهان های جوان. سن پترزبورگ: آمفورا، 2001.

یک تحلیل مغرضانه و دقیق از تأثیر منحنی چرخش کهکشان راه شیری بر شکل بازوهای آن منجر به نتایج غیرمنتظره ای می شود. اگر کهکشان با چنین منحنی چرخشی حرکت می کرد، پس فقط دو چرخش پیش - حدود 600 میلیون سال - بازوهای آن در جهت مخالف "پیچانده شدند". و برعکس، در طی چند دور بعدی باید آستین های خود را کاملاً از دست بدهد، که محکم پیچ می خورد و به طور مساوی کل دیسک آن را پر می کند. با توجه به اینکه قرار است سن کهکشان حدود ده ها میلیارد سال باشد، گذشته آن حتی مرموزتر به نظر می رسد - ظهور بازوها را نمی توان با تضادهای صرفا سینماتیکی توضیح داد.

به نظر می رسد که فرضیه a در مورد ماده تاریک نه تنها تضادهای موجود در منحنی چرخش مشاهده شده خود کهکشان ما را از بین نمی برد، بلکه برعکس، تضادهای جدیدی را ایجاد می کند.

این امکان وجود دارد که منحنی چرخش مشاهده شده و محاسبه شده کهکشان ناپایدار باشد و منعکس کننده تکامل طولانی مدت کهکشان راه شیری نباشد. سرعت های اندازه گیری شده ستارگان با لحظه فعلی در زمان مطابقت دارد و ظاهراً در مورد مقادیر گذشته یا آینده آنها چیزی نمی گوید. شاید بتوان در مورد پویایی حرکت آنها فقط با درجه خاصی از اطمینان صحبت کرد. در غیر این صورت، قوانین مکانیک این نتیجه منطقی طبیعی را می دهد.

منطقی است که فرض کنیم شکل بلندمدت متفاوتی از منحنی چرخش ممکن است، که در طی چندین میلیارد سال به بازوهای کهکشان راه شیری اجازه داد تا شکلی را به خود بگیرند که اکنون محاسبه آن از روی مشاهدات نجومی ممکن شده است. اما در این مورد، یک سوال منطقی مطرح می شود: کهکشان "در آغاز سفر خود" چگونه بود؟ و "وقتی شروع شد، شروع شد"؟

بیایید فرض کنیم که کهکشان مثلاً 3 میلیارد سال پیش تشکیل شده است. این دوره به دلایل سودمندی در نظر گرفته شد: برای سهولت مشاهده تکامل در انیمیشن. و بازوها می‌توانستند، برای مثال، در نتیجه فروپاشی دو سیاه‌چاله، که جت‌های خود را در جهات مختلف به بیرون پرتاب می‌کنند، پدید آمده باشند. در حین چرخش، این جت ها، به اصطلاح، فضای اطراف را "جارو" می کردند و گاز و ستاره ها را جمع آوری می کردند. به تدریج آستین ها به شکل فعلی خم شدند. چرا دو سیاهچاله وجود دارد؟ زیرا چهار بازو وجود دارد و جت ها به صورت جفت تشکیل می شوند.

اعتبار: تیاگو ایزه و کریس جانسون، موسسه علمی محاسبات و تصویربرداری.

اخترفیزیکدانان تقریباً تا زمانی که آنها را رصد می کردند، چگونگی شکل گیری بازوهای مارپیچی خود را توسط کهکشان های دیسکی کشف کردند. با گذشت زمان، آنها به دو نتیجه رسیدند... یا ساختار آنها ناشی از تفاوت در گرانش، مجسمه سازی گاز، غبار و شکل های آشنا است، یا وجود تصادفی که با زمان می آید و می رود.

اکنون محققان شروع به ترجمه یافته‌های خود به یافته‌های مبتنی بر شبیه‌سازی‌های ابررایانه‌ای جدید کرده‌اند - شبیه‌سازی‌هایی که شامل حرکت تا 100 میلیون "ذره ستاره" است که نیروهای گرانشی و اخترفیزیکی را تقلید می‌کند که آنها را به یک ساختار مارپیچی طبیعی تبدیل می‌کند. تیم تحقیقاتی از دانشگاه ویسکانسین-مدیسون و مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان از این یافته‌ها خرسند بودند و گزارش دادند که این مدل‌ها ممکن است حاوی سرنخ‌های مهمی در مورد چگونگی شکل‌گیری بازوهای مارپیچی باشند.

النا دونگیا، اخترفیزیکدان از UW-Madison، که همراه با همکارانش مارک فوگلزبرگر و لارس هرنکویست، پژوهش جدید را رهبری می‌کرد، می‌گوید: «ما برای اولین بار نشان می‌دهیم که بازوهای مارپیچی ستاره‌ای، همانطور که برای دهه‌ها بحث شده است، ویژگی‌های انتقالی نیستند.

فوگلزبرگر می افزاید: «بازوهای مارپیچی خود را حفظ می کنند، دائمی و به طور شگفت انگیزی عمر طولانی دارند.

هنگامی که یک ساختار مارپیچی ظاهر می شود، احتمالاً گسترده ترین شکل جهان است. کهکشان ما در نظر گرفته می شود و حدود 70 درصد کهکشان های اطراف ما نیز ساختار مارپیچی دارند. وقتی به معنای وسیع‌تر فکر می‌کنیم، چند چیز این شکل‌گیری معمولی را به دست می‌آورند؟ جارو کردن گرد و غبار با جارو باعث می شود ذرات به شکل مارپیچی در بیایند... تخلیه آب باعث ایجاد گرداب می شود... سازندهای آب و هوا مانند مارپیچ هستند. این یک مورد جهانی است و به دلیلی اتفاق می افتد. بدیهی است که علت گرانش است و چیزی آن را مختل می کند. در مورد یک کهکشان، این یک ابر مولکولی غول پیکر است - . D'Onghia، پروفسور نجوم در UW-Madison، می‌گوید که ابرهای وارد شده به شبیه‌سازی، به‌عنوان «مزاحم‌کننده» عمل می‌کنند و نه تنها برای تحریک تشکیل بازوهای مارپیچی، بلکه برای حفظ آنها به طور نامحدود کافی هستند.

D'Onghia توضیح می دهد: "ما در حال یادگیری هستیم که آنها بازوهای مارپیچی را تشکیل می دهند." "نظریه گذشته حمایت از بازوها با حذف آشفتگی‌ها از بین می‌رود، اما می‌بینیم که بازوها پس از تشکیل، حتی زمانی که آشفتگی‌ها برداشته می‌شوند، خود تداوم می‌یابند. این ثابت می‌کند که وقتی بازوها از طریق این ابرها ایجاد می‌شوند، می‌توانند وجود داشته باشند. به خودی خود از طریق تأثیر گرانش." حتی زمانی که دیگر اختلالی وجود ندارد."

بنابراین، در مورد کهکشان های همراه چطور؟ آیا ساختار مارپیچی می تواند ناشی از نزدیکی به آنها باشد؟ مطالعه جدید همچنین این امکان را در محاسبات و مدل‌های کهکشان‌های «تنها» فراهم می‌کند. با این حال، این همه تحقیقات نیست. به گفته فوگلزبرگر و هرنکوئیست، شبیه‌سازی‌های جدید کامپیوتری بر پاکسازی داده‌های رصدی تمرکز دارند. آنها نگاهی دقیق‌تر به ابرهای مولکولی با چگالی بالا و «حفره‌های ناشی از گرانش در فضا» می‌اندازند که به‌عنوان «مکانیسم‌هایی که تشکیل بازوهای مشخصه کهکشان‌های مارپیچی را هدایت می‌کنند» عمل می‌کنند.

تا آن زمان، ما می دانیم که ساختار مارپیچی فقط یک تصادف نیست، احتمالاً رایج ترین شکل است

آسمان پر ستاره از قدیم الایام نگاه مردم را به خود جلب کرده است. بهترین اذهان همه ملت ها سعی کردند جایگاه ما را در جهان هستی درک کنند، ساختار آن را تصور و توجیه کنند. پیشرفت علمی این امکان را فراهم کرده است که در مطالعه گستره های وسیع فضا از ساخت و سازهای عاشقانه و مذهبی به نظریه های تأیید شده منطقی مبتنی بر مطالب واقعی متعدد حرکت کنیم. اکنون هر دانش‌آموزی می‌داند که بر اساس آخرین تحقیقات کهکشان ما چگونه به نظر می‌رسد، چه کسی، چرا و چه زمانی چنین نام شاعرانه‌ای به آن داده است و آینده مورد انتظار آن چیست.

منشاء نام

عبارت "کهکشان راه شیری" در اصل یک توتولوژی است. Galacticos که تقریباً از یونانی باستان ترجمه شده است به معنای "شیر" است. این همان چیزی است که ساکنان پلوپونز آن را خوشه ستارگان در آسمان شب می نامیدند و منشأ آن را به هرای گرم مزاج نسبت می دهند: الهه نمی خواست به هرکول، پسر نامشروع زئوس غذا بدهد و با عصبانیت شیر ​​مادر را پاشید. قطرات دنباله ستاره ای را تشکیل دادند که در شب های صاف قابل مشاهده است. قرن ها بعد، دانشمندان دریافتند که نورهای مشاهده شده تنها بخش ناچیزی از اجرام آسمانی موجود هستند. آنها نام کهکشان یا منظومه راه شیری را به فضای کیهانی که سیاره ما در آن قرار دارد داده اند. پس از تأیید فرض وجود دیگر سازندهای مشابه در فضا، اولین اصطلاح برای آنها جهانی شد.

نگاهی از درون

دانش علمی در مورد ساختار بخشی از کیهان، از جمله منظومه شمسی، از یونانیان باستان اندکی آموخته شده است. درک شکل ظاهری کهکشان ما از جهان کروی ارسطو به نظریه های مدرن شامل سیاهچاله ها و ماده تاریک تکامل یافته است.

این واقعیت که زمین بخشی از منظومه راه شیری است، محدودیت‌های خاصی را بر کسانی تحمیل می‌کند که تلاش می‌کنند بفهمند کهکشان ما چه شکلی دارد. برای پاسخ به این سوال بدون ابهام، یک منظره از بیرون و در فاصله بسیار زیاد از موضوع مشاهده مورد نیاز است. اکنون علم از چنین فرصتی محروم است. نوعی جایگزین برای ناظر بیرونی، جمع آوری داده ها در مورد ساختار کهکشان و همبستگی آن با پارامترهای دیگر سیستم های فضایی موجود برای مطالعه است.

اطلاعات جمع‌آوری‌شده به ما اجازه می‌دهد با اطمینان بگوییم که کهکشان ما شکل یک دیسک با ضخیم شدن (برآمدگی) در وسط و بازوهای مارپیچی دارد که از مرکز منحرف شده‌اند. دومی حاوی درخشان ترین ستاره های منظومه است. قطر دیسک بیش از 100 هزار سال نوری است.

ساختار

مرکز کهکشان توسط غبار بین ستاره ای پنهان شده است و مطالعه این منظومه را دشوار می کند. روش های نجوم رادیویی به مقابله با این مشکل کمک می کند. امواج با طول مشخص به راحتی بر هر مانعی غلبه می کنند و به شما امکان می دهند تصویر مورد نظر را به دست آورید. کهکشان ما، طبق داده های به دست آمده، ساختاری ناهمگن دارد.

به طور معمول، ما می توانیم دو عنصر مرتبط با یکدیگر را تشخیص دهیم: هاله و خود دیسک. اولین زیر سیستم دارای ویژگی های زیر است:

• شکل یک کره است.

• مرکز آن به عنوان یک برآمدگی در نظر گرفته می شود.
• بیشترین غلظت ستارگان در هاله مشخصه قسمت میانی آن است؛ با نزدیک شدن به لبه ها، چگالی آن به شدت کاهش می یابد.
• چرخش این ناحیه از کهکشان بسیار کند است.
• هاله عمدتاً شامل ستارگان قدیمی با جرم نسبتاً کم است.
• فضای قابل توجهی از زیر سیستم با ماده تاریک پر شده است.

چگالی ستارگان در قرص کهکشانی بسیار بیشتر از هاله است. در آستین جوان و حتی تازه در حال ظهور وجود دارد

مرکز و هسته

"قلب" کهکشان راه شیری در واقع است بدون مطالعه آن، درک کامل کهکشان ما دشوار است. نام "هسته" در نوشته های علمی یا فقط به ناحیه مرکزی اشاره دارد که قطر آن فقط چند پارسک است، یا شامل برآمدگی و حلقه گاز است که زادگاه ستارگان در نظر گرفته می شود. در ادامه از اولین نسخه این اصطلاح استفاده خواهد شد.

نور مرئی در نفوذ به مرکز کهکشان راه شیری مشکل دارد زیرا با غبار کیهانی زیادی روبرو می شود و ظاهر کهکشان ما را پنهان می کند. عکس ها و تصاویر گرفته شده در محدوده مادون قرمز به طور قابل توجهی دانش ستاره شناسان را از هسته افزایش می دهد.

داده‌های مربوط به ویژگی‌های تشعشع در بخش مرکزی کهکشان، دانشمندان را به این باور رساند که یک سیاه‌چاله در هسته هسته وجود دارد. جرم آن بیش از 2.5 میلیون برابر جرم خورشید است. به گفته محققان، در اطراف این جسم، سیاهچاله دیگری، اما از نظر پارامترهای کمتر تاثیرگذار، می چرخد. دانش مدرن در مورد ویژگی های ساختاری فضا نشان می دهد که چنین اجرامی در بخش مرکزی اکثر کهکشان ها قرار دارند.

روشنایی و تاریکی

تأثیر ترکیبی سیاه‌چاله‌ها بر حرکت ستارگان، تنظیمات خاص خود را در شکل ظاهری کهکشان ما ایجاد می‌کند: منجر به تغییرات خاصی در مدارهایی می‌شود که برای اجرام کیهانی، به عنوان مثال، در نزدیکی منظومه شمسی، معمول نیست. مطالعه این مسیرها و رابطه بین سرعت حرکت و فاصله از مرکز کهکشان اساس نظریه ماده تاریک را تشکیل داد که اکنون به طور فعال در حال توسعه است. ماهیت آن هنوز در هاله ای از رمز و راز است. حضور ماده تاریک، که احتمالاً اکثریت قریب به اتفاق مواد موجود در کیهان را تشکیل می دهد، تنها با تأثیر گرانش بر مدارها ثبت می شود.

اگر تمام غبار کیهانی را که هسته را از ما پنهان می کند، دور کنیم، تصویر شگفت انگیزی آشکار می شود. با وجود غلظت ماده تاریک، این بخش از کیهان پر از نور است که توسط تعداد زیادی ستاره ساطع می شود. تعداد آنها در هر واحد فضا در اینجا صدها برابر بیشتر از نزدیک به خورشید است. حدود ده میلیارد از آنها یک میله کهکشانی را تشکیل می دهند که به آن میله نیز می گویند، شکلی غیر معمول.

مهره فضایی

مطالعه مرکز سیستم در محدوده طول موج بلند به ما امکان می دهد تا یک تصویر فروسرخ با جزئیات به دست آوریم. همانطور که مشخص است کهکشان ما ساختاری در هسته خود دارد که شبیه بادام زمینی در پوسته است. این "مهره" پلی است که شامل بیش از 20 میلیون غول قرمز (ستاره های درخشان، اما کمتر داغ) است.

بازوهای مارپیچی کهکشان راه شیری از انتهای میله تابش می کنند.

کار مرتبط با کشف "بادام زمینی" در مرکز منظومه ستاره ای نه تنها ساختار کهکشان ما را روشن کرد، بلکه به درک چگونگی توسعه آن نیز کمک کرد. در ابتدا در فضای فضا یک دیسک معمولی وجود داشت که در آن یک جامپر به مرور زمان تشکیل می شد. تحت تأثیر فرآیندهای داخلی، نوار شکل خود را تغییر داد و شروع به شبیه شدن به یک مهره کرد.

خانه ما در نقشه فضا

این فعالیت هم در میله و هم در بازوهای مارپیچی که کهکشان ما دارد رخ می دهد. نام آنها برگرفته از صورت های فلکی است که در آن بخش هایی از شاخه ها کشف شد: بازوهای پرسئوس، ماکیان، قنطورس، قوس و شکارچی. در نزدیکی دومی (در فاصله حداقل 28 هزار سال نوری از هسته) منظومه شمسی قرار دارد. این منطقه دارای ویژگی های خاصی است که به گفته کارشناسان، ظهور حیات بر روی زمین را ممکن کرده است.

کهکشان و منظومه شمسی ما همراه با آن می چرخند. الگوهای حرکت اجزای منفرد منطبق نیستند. ستاره ها گاهی در شاخه های مارپیچی قرار می گیرند و گاهی از آنها جدا می شوند. فقط نورانی که روی مرز دایره ی پیچ خوردگی قرار دارند، چنین "سفرهایی" انجام نمی دهند. اینها شامل خورشید است که از فرآیندهای قدرتمندی که دائماً در بازوها رخ می دهد محافظت می شود. حتی یک تغییر جزئی همه مزایای دیگر برای توسعه موجودات در سیاره ما را نفی می کند.

آسمان در الماس است

خورشید تنها یکی از بسیاری از اجرام مشابهی است که کهکشان ما مملو از آن است. تعداد کل ستاره ها، تک یا گروه بندی شده، طبق آخرین داده ها، از 400 میلیارد فراتر رفته است. نزدیک ترین ستاره به ما، پروکسیما قنطورس، بخشی از منظومه ای متشکل از سه ستاره، همراه با آلفا قنطورس A و آلفا قنطورس B کمی دورتر است. روشن ترین نقطه آسمان شب، سیریوس A، در درخشندگی آن قرار دارد، طبق منابع مختلف، 17 تا 23 برابر از خورشید فراتر می رود. سیریوس نیز تنها نیست؛ ماهواره ای با نام مشابه اما با علامت B همراه او است.

کودکان اغلب با جستجوی ستاره شمالی یا آلفای دب صغیر در آسمان با ظاهر کهکشان ما آشنا می شوند. محبوبیت خود را مدیون موقعیتش در بالای قطب شمال زمین است. از نظر درخشندگی، Polaris به طور قابل توجهی بالاتر از سیریوس (تقریبا دو هزار برابر روشن تر از خورشید) است، اما به دلیل فاصله آن از زمین (تخمین زده شده از 300 تا 465 سال نوری) نمی تواند Alpha Canis Majoris را برای عنوان درخشان ترین به چالش بکشد. .

انواع لامپ

ستارگان نه تنها از نظر درخشندگی و فاصله با ناظر تفاوت دارند. به هر یک مقدار مشخصی اختصاص داده می شود (پارامتر مربوط به خورشید به عنوان یک واحد گرفته می شود)، درجه حرارت سطح و رنگ.

ابرغول ها چشمگیرترین اندازه ها را دارند. ستارگان نوترونی بیشترین غلظت ماده را در واحد حجم دارند. ویژگی رنگ به طور جدایی ناپذیری با دما مرتبط است:

• قرمزها سردترین هستند.
• گرم کردن سطح تا 6000 درجه، مانند خورشید، باعث ایجاد رنگ زرد می شود.
• نورهای سفید و آبی دمایی بیش از 10000 درجه دارند.

ممکن است تغییر کند و کمی قبل از فروپاشی به حداکثر برسد. انفجارهای ابرنواختر سهم بزرگی در درک شکل ظاهری کهکشان ما دارند. عکس هایی که از این فرآیند توسط تلسکوپ ها گرفته شده است شگفت انگیز است.
داده‌های جمع‌آوری‌شده بر اساس آن‌ها به بازسازی فرآیندی که منجر به شیوع این بیماری شد و پیش‌بینی سرنوشت تعدادی از اجسام کیهانی کمک کرد.

آینده کهکشان راه شیری

کهکشان ما و کهکشان های دیگر دائما در حال حرکت و تعامل هستند. ستاره شناسان دریافته اند که کهکشان راه شیری بارها همسایگان خود را جذب کرده است. فرآیندهای مشابه در آینده نیز انتظار می رود. با گذشت زمان، ابر ماژلانی و تعدادی دیگر از سیستم‌های کوتوله را شامل می‌شود. چشمگیرترین رویداد در 3-5 میلیارد سال پیش بینی می شود. این برخورد با تنها همسایه ای خواهد بود که از زمین با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است. در نتیجه کهکشان راه شیری به یک کهکشان بیضوی تبدیل خواهد شد.

وسعت بی پایان فضا تخیل را شگفت زده می کند. درک مقیاس نه تنها کهکشان راه شیری یا کل جهان، بلکه حتی زمین برای یک فرد عادی دشوار است. با این حال، به لطف دستاوردهای علم، می توانیم حداقل تقریباً تصور کنیم که بخشی از چه نوع دنیای باشکوهی هستیم.