Perhitungan
Asal usul lengan galaksi Bima Sakti. Lubang Hitam Supermasif Galaksi Bima Sakti

Asal usul lengan galaksi Bima Sakti. Lubang Hitam Supermasif Galaksi Bima Sakti

Ini adalah komponen struktur galaksi lentikular dan spiral. Galaksi Pematung (NGC 253) adalah contoh galaksi yang mempunyai piringan. Cakram galaksi adalah bidang yang berisi spiral, lengan, dan jumper. Di galaksi... ... Wikipedia

Galaksi M106. Selongsongnya mudah dibedakan dalam keseluruhan struktur. Lengan galaksi adalah elemen struktural galaksi spiral. Lengan tersebut mengandung sejumlah besar debu dan gas, serta banyak gugus bintang. Materi di dalamnya berputar di sekitar... ... Wikipedia

Permintaan "Orion Arm" dialihkan ke sini; lihat juga arti lainnya. Struktur Bima Sakti. Lokasi Matahari ... Wikipedia

Wiktionary memiliki artikel “lengan” Lengan: Lengan (bagian dari pakaian) Selongsong sungai adalah cabang sungai dari saluran utama ... Wikipedia

Sebuah gambar berukuran 400 kali 900 tahun cahaya, terdiri dari beberapa foto dari teleskop Chandra, dengan ratusan ... Wikipedia

Struktur Bima Sakti. Letak Tata Surya ditunjukkan dengan titik kuning besar... Wikipedia

Sebelum kita melihat pembentukan Lengan Spiral galaksi, mari kita lihat bagaimana penalaran teoritis kita sejalan dengan hasil pengamatan astronomi. Analisis pengamatan astronomi Mari kita lihat bagaimana penalaran teoretis tersebut sejalan dengan hasil pengamatan astronomi. Radiasi tampak dari wilayah pusat Galaksi sepenuhnya tersembunyi dari kita oleh lapisan tebal materi penyerap. Oleh karena itu, mari kita beralih ke galaksi spiral tetangga M31 di Nebula Andromeda, yang sangat mirip dengan galaksi kita. Beberapa tahun lalu, Hubble menemukan dua titik inti di pusatnya. Salah satunya tampak lebih terang dalam sinar tampak (hijau), yang lain lebih lemah, tetapi ketika mereka membuat peta laju rotasi dan dispersi kecepatan bintang-bintang, ternyata pusat dinamis galaksi adalah inti yang lebih lemah; diyakini bahwa di sinilah letak lubang hitam supermasif. Ketika Hubble memotret pusat Nebula Andromeda bukan dalam warna hijau, melainkan dalam sinar ultraviolet, ternyata inti tersebut, yang terang di wilayah spektrum tampak, hampir tidak terlihat dalam sinar ultraviolet, dan di tempat pusat dinamis, struktur bintang terang kompak diamati. Sebuah studi tentang kinematika struktur ini menunjukkan bahwa ia terdiri dari bintang-bintang muda yang mengorbit hampir melingkar. Jadi, di pusat M 31, ditemukan dua piringan bintang sirkumnuklear sekaligus: satu berbentuk elips, terdiri dari bintang-bintang tua, dan yang lainnya berbentuk bulat, terdiri dari bintang-bintang muda. Bidang-bidang piringan itu bertepatan, dan bintang-bintang di dalamnya berputar ke arah yang sama. Menurut Doktor Ilmu Fisika dan Matematika O. Silchenko, kita dapat berasumsi bahwa kita sedang melihat konsekuensi dari dua ledakan pembentukan bintang, yang satu terjadi lama sekali, 5-6 miliar tahun yang lalu, dan yang lainnya baru-baru ini, beberapa tahun yang lalu. juta tahun yang lalu. Seperti dapat dilihat, hal ini cukup konsisten dengan fakta bahwa di pusat galaksi terdapat dua pusat, salah satunya milik subsistem bola lama, dan yang lainnya, yang lebih muda, milik bagian piringan. Terlebih lagi, pusat muda ini, yang sudah berada pada tahap awal perkembangannya, terbentuk dalam bentuk sistem cakram padat, dan tidak hanya di galaksi M31, tetapi juga di banyak sistem galaksi lainnya. Spektroskopi panorama, yang memungkinkan pembuatan peta permukaan laju rotasi dan peta dispersi kecepatan, telah memungkinkan verifikasi bahwa masing-masing piringan bintang sirkumnuklear memang dapat ditemukan di pusat banyak galaksi. Mereka dibedakan berdasarkan ukurannya yang kompak (tidak lebih dari seratus parsec) dan usia rata-rata populasi bintang yang relatif muda (tidak lebih dari 1-5 miliar tahun). Tonjolan tempat piringan perinuklear terbenam terlihat lebih tua dan berputar lebih lambat. Analisis peta kecepatan galaksi Sa NGC 3623 (anggota kelompok tiga galaksi spiral) menunjukkan dispersi kecepatan bintang minimum dan bentuk isoline kecepatan rotasi yang tajam di pusat galaksi (lihat Gambar. : Afanasiev V.L., Sil"chenko O.K. Astronomy and Astrophysics, vol. 429, p. 825, 2005). Bentuk isoline kecepatan rotasi yang runcing berarti bahwa pada bidang simetri galaksi, bintang-bintang berotasi jauh lebih cepat daripada di wilayah yang berdekatan tonjolan bola pada nilai potensial gravitasi yang cukup dekat. Artinya, energi kinematika bintang-bintang yang terletak pada bidang simetri terkonsentrasi dalam rotasi yang teratur, dan bukan dalam gerakan kacau, seperti pada bintang-bintang dengan komponen bola pusat galaksi terdapat rotasi subsistem bintang yang datar, dingin secara dinamis, dengan momen besar, yaitu piringan di dalam tonjolan. Pengamatan ini menegaskan bahwa di bagian galaksi yang bulat, di mana tonjolan adalah tubuh penyebabnya, muncul subsistem yang lebih muda, yang termasuk dalam organisasi materi tingkat berikutnya. Ini adalah bagian piringan galaksi, yang tubuhnya akan berupa piringan sirkumnuklear yang berputar cepat di dalam tonjolan tersebut. Jadi, untuk dua subsistem dimungkinkan untuk membentuk dua badan sebab, yang salah satunya dalam hubungannya dengan yang lain adalah badan akibat. Mari kita kembali ke hasil pengamatan Galaksi kita. Terlepas dari kenyataan bahwa radiasi tampak dari wilayah pusat Galaksi sepenuhnya tersembunyi dari kita oleh lapisan tebal materi penyerap, setelah menciptakan penerima radiasi inframerah dan radio, para ilmuwan dapat melakukan studi mendetail di wilayah ini. Sebuah studi tentang bagian tengah Galaksi menunjukkan bahwa selain sejumlah besar bintang, piringan gas sirkumnuklear, yang sebagian besar terdiri dari molekul hidrogen, juga diamati di wilayah tengah. Radiusnya melebihi 1000 tahun cahaya. Lebih dekat ke pusat, terdapat area hidrogen terionisasi dan berbagai sumber radiasi infra merah, yang menunjukkan pembentukan bintang terjadi di sana. Cakram gas sirkumnuklear merupakan badan penyebab bagian cakram Galaksi dan berada pada tahap awal evolusi karena terdiri dari molekul hidrogen. Sehubungan dengan sistemnya - piringan, ini adalah lubang putih, dari mana energi disuplai untuk pengembangan ruang dan materi di bagian piringan Galaksi. Studi yang menggunakan sistem teleskop radio garis dasar ultra-panjang telah menunjukkan bahwa di tengah-tengahnya (di konstelasi Sagitarius) terdapat objek misterius yang diberi nama Sagitarius A*, yang memancarkan aliran gelombang radio yang kuat. Menurut perkiraan, massa benda kosmik yang terletak 26 ribu tahun cahaya dari kita ini empat juta kali lebih besar dari massa Matahari. Dan ukurannya setara dengan jarak antara Bumi dan Matahari (150 juta kilometer). Objek ini biasanya dianggap sebagai calon lubang hitam. Salah satu peneliti objek ini, Zhi-Qiang Shen dari Shanghai Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences, yakin bahwa konfirmasi paling meyakinkan tentang kekompakan dan masifnya kini dianggap sebagai sifat pergerakan bintang yang dekat dengannya. dia. Shen dan kelompoknya, setelah melakukan observasi pada rentang radio frekuensi yang lebih tinggi (86 GHz, bukan 43 GHz), memperoleh perkiraan paling akurat dari objek luar angkasa tersebut, yang menyebabkan berkurangnya separuh area yang mereka minati (publikasi tanggal 3 November 2005 di Alam). Studi lain tentang wilayah tengah Galaksi berkaitan dengan Gugus Quintiplet, yang baru-baru ini ditemukan di pusat Galaksi kita dan terdiri dari lima bintang masif yang sifatnya tidak diketahui. Astronom Australia, yang dipimpin oleh Dr. Peter Tuthill, saat mempelajari objek tersebut, mengidentifikasi struktur yang sangat aneh dan tak tertandingi. Faktanya adalah bahwa gugus Quintiplet terletak di tengah-tengah Galaksi, di mana, menurut doktrin kosmologis yang berlaku, seharusnya terdapat lubang hitam besar, dan oleh karena itu, tidak mungkin ada satu pun bintang yang terlihat. Kelima bintang tersebut relatif tua dan mendekati tahap akhir keberadaannya. Namun yang paling aneh adalah keduanya dengan cepat berputar mengelilingi satu sama lain (atau lebih tepatnya, mengelilingi pusat gravitasi yang sama), menyebarkan debu di sekelilingnya, seperti kepala alat penyiram yang berputar yang menyemprotkan air. Debu membentuk lengan spiral. Jari-jari salah satu spiral adalah sekitar 300 AU. Pengamatan ini menunjukkan bahwa di pusat Galaksi memang terdapat benda masif yang sangat besar, namun bukan lubang hitam, karena benda lain mungkin ada di dekatnya tanpa jatuh. ke dalam sistem bintang pengaruhnya. Di sisi lain, di tengah Galaksi terdapat piringan sirkumnuklear. Dan juga Kembar Lima yang bersifat misterius. Semua pengamatan ini dapat dijelaskan dari sudut pandang pembentukan dua subsistem yang berbeda, di mana terdapat dua badan penyebab yang sifatnya berbeda: satu badan muncul, yang lain memudar. Dua bintang Quintiplet yang berotasi cepat dapat dianggap sebagai rotasi benda akibat mengelilingi benda sebab pada tahap ketika massanya kira-kira sama. Meskipun tidak sepenuhnya jelas mereka termasuk dalam quadrupole mana, karena Belum ada cukup data untuk hal ini. Sekarang mari kita lihat bagian disk Galaxy lebih detail.

Lengan spiral galaksi

Salah satu fenomena utama Galaksi kita adalah pembentukan cabang (atau lengan) spiral. Ini adalah struktur paling menonjol pada piringan galaksi seperti kita, sehingga galaksi tersebut diberi nama spiral. Lengan spiral Bima Sakti sebagian besar tersembunyi dari kita karena menyerap materi. Studi rinci mereka dimulai setelah munculnya teleskop radio. Mereka memungkinkan untuk mempelajari struktur Galaksi dengan mengamati emisi radio atom hidrogen antarbintang yang terkonsentrasi di sepanjang Spiral Panjang. Menurut konsep modern, lengan spiral berhubungan dengan gelombang kompresi yang merambat melintasi piringan galaksi. Teori gelombang kepadatan ini menggambarkan fakta yang diamati dengan cukup baik dan dikemukakan oleh Chia Chiao Lin dan Frank Shu dari Massachusetts Institute of Technology. Menurut para ilmuwan, melewati area kompresi, materi dalam piringan menjadi lebih padat, dan pembentukan bintang dari gas menjadi lebih intens. Meskipun sifat dan alasan munculnya struktur gelombang unik pada piringan galaksi spiral masih belum dipahami. Struktur energi disk Galaxy. Mari kita lihat bagaimana pembentukan lengan spiral dapat dijelaskan dari sudut pandang pengorganisasian mandiri materi. Bagian disk Galaxy, seperti yang ditunjukkan di atas, terbentuk karena topologi toroidal dari ruang modul pertama. Akibat kuantisasi ruang ini, banyak subruang yang terbentuk yang masing-masing juga memiliki topologi toroidal. Semuanya bersarang di dalam torus pertama dalam tipe matryoshka. Di tengah setiap torus, energi yang masuk bersirkulasi dalam lingkaran berjari-jari besar, yang digunakan untuk menciptakan ruang dan materi bintang dan sistem bintang. Sistem tori seperti itu menghasilkan piringan datar material yang terdiri dari banyak sistem bintang yang berputar ke arah yang sama. Semua materi yang terbentuk di bagian piringan Galaksi memperoleh satu bidang dan arah rotasi. Di pusat Galaksi terdapat dua benda pusat, salah satunya adalah badan penyebab subsistem halo (lubang hitam), yang lain adalah badan penyebab subsistem piringan (lubang putih), yang juga berputar relatif satu sama lain. . Di bagian disk Galaxy, kronoshell subsistem internal terbentuk, yang merupakan subruang konsekuensi. Di masing-masing subruang ini, tubuh akibatnya terbentuk, yaitu bintang atau sistem bintang yang berputar mengelilingi tubuh sebab, yaitu. pusat Galaksi, tempat lubang putih berada. Orbit bintang-bintang yang paling dekat dengan lubang putih berbentuk lingkaran, karena energi yang masuk ke kulit kronobintang bintang-bintang tersebut bersirkulasi dalam lingkaran (Gbr. 14). Gambar 14.

Jika chronoshell modul pertama terletak di luar batas rotasi badan lubang putih di sekitar lubang hitam, maka energi akan bersirkulasi bukan berbentuk lingkaran, melainkan elips, di salah satu fokus terdapat badan sebab ( lubang hitam), di sisi lain - badan efek (lubang putih). Dengan demikian, topologi ruang akan berubah, torus akan mengambil bentuk yang lebih kompleks, dan alih-alih lingkaran yang digambarkan oleh radius besar torus, kita akan memiliki elips.

Melihat piringan kita dari atas, kita akan melihat bahwa sirkulasi energi dalam tori yang berbeda menggambarkan elips yang berbeda. Secara umum elips rotasi disajikan pada gambar, terlihat bahwa semakin jauh orbit rotasi energi maka bentuk orbitnya akan semakin mendekati lingkaran. Izinkan saya tekankan sekali lagi bahwa gambar-gambar tersebut menggambarkan lintasan peredaran energi, yang berhubungan dengan struktur ruang, dan bukan benda material. Oleh karena itu, dalam sistem ini, lubang hitam putih melambangkan wastafel dan sumber energi yang tidak bergerak.

Karena subsistem piringan Galaksi terbenam dalam subsistem bola, interaksi tambahan terjadi di antara keduanya seiring berjalannya waktu. Pengaruh satu subsistem terhadap subsistem lainnya mengarah pada fakta bahwa torsi rotasi yang ada pada bagian bola ditumpangkan pada sirkulasi energi dalam subsistem piringan. Meskipun torsi ini tidak terlalu kuat, namun tetap berkontribusi pada gambaran keseluruhan, akibatnya tori berputar pada sudut yang kecil relatif terhadap satu sama lain. Oleh karena itu, elips rotasi energi juga akan bergeser dengan sudut rotasi yang sama relatif satu sama lain, membentuk struktur spiral.

Kecepatan pergerakan bintang mana pun di sekitar pusat Galaksi tidak akan bertepatan dengan kecepatan pergerakan pola spiral. Sirkulasi aliran energi di ruang angkasa tidak akan berubah sepanjang masa hidup Galaksi. Karena energi yang masuk ke sistem melalui waktu mentransfer torsi, mengubah energi total, tetapi tidak mentransfer momentum. Oleh karena itu, torsi yang dibawa waktu ke dalam sistem hanya bergantung pada sifat titik penyebab dan tetap konstan sepanjang periode keberadaan piringan.

Benda-benda akibat, dan dalam hal ini adalah bintang-bintang, selama pembentukannya menerima momentum sudut yang mengatur rotasinya di sekitar pusat Galaksi. Oleh karena itu, pergerakan bintang yang terbentuk pada kulit kronoshell toroidal akan dipengaruhi oleh banyak faktor. Di antara faktor-faktor tersebut, faktor penentunya adalah jumlah materi yang terbentuk, derajat perkembangan evolusi bintang itu sendiri, pengaruh gravitasi bintang lain, serta sejumlah alasan lainnya.

Rotasi energi dalam elips merupakan sifat eksklusif ruang itu sendiri. Jika elips diputar dengan sudut tertentu seperti terlihat pada gambar, titik kontak elips akan mempunyai rapat energi paling tinggi. Oleh karena itu, jumlah energi yang dilepaskan di tempat-tempat tersebut akan dijumlahkan. Dalam hal ini, struktur energi kembali muncul di ruang angkasa. Sama seperti pada kulit krono dari modul nol kita mendapatkan model energi dodecahedron, demikian pula pada kulit krono dari modul pertama kita mendapatkan gambar spiral. Sesuai dengan kenyataan bahwa pelepasan energi sepanjang lengan spiral terjadi dengan amplitudo yang lebih besar, maka di tempat-tempat inilah proses pembentukan bintang akan terjadi paling intens.

Saya ingin menekankan sekali lagi bahwa pembentukan piringan yang berputar dan pembentukan lengan spiral adalah struktur yang sifatnya sangat berbeda. Piringan yang berputar adalah sistem benda material yang terbentuk selama transformasi waktu. Dan lengan spiral adalah struktur energi ruang, yang menunjukkan di area mana pelepasan energi terjadi paling intens. Oleh karena itu, sifat utama pola spiral gelombang adalah putarannya yang seragam, sebagai satu sistem ruang yang dibentuk oleh tori. Akibatnya pola pola spiral berputar secara keseluruhan dengan kecepatan sudut konstan. Meskipun piringan galaksi berputar secara berbeda, karena ia terbentuk dalam kondisi yang berbeda dan setiap bagiannya berada pada tahap evolusinya masing-masing. Namun piringan itu sendiri bersifat sekunder dibandingkan dengan lengan spiral, struktur energi spirallah yang bersifat primer, yang menentukan kecepatan seluruh proses pembentukan bintang di piringan tersebut. Karena alasan inilah pola spiral didefinisikan dengan begitu jelas dan jelas serta mempertahankan keteraturan lengkap di seluruh piringan galaksi, sama sekali tidak terdistorsi oleh perbedaan rotasi piringan.

Kepadatan bintang di lengan spiral.

Pembentukan bintang terjadi kira-kira sama di seluruh piringan, sehingga kepadatan bintang akan bergantung pada seberapa padat letak chronosheath di antara satu sama lain. Terlepas dari kenyataan bahwa pembentukan bintang terjadi lebih intens di lengan, kepadatan bintang di sini seharusnya tidak jauh berbeda dari daerah lain pada piringan, meskipun peningkatan amplitudo energi menyebabkan permulaan kronosheath yang berada dalam kondisi yang kurang menguntungkan. Pengamatan astronomi menunjukkan bahwa kepadatan bintang-bintang di lengan spiral tidak terlalu tinggi; kepadatannya hanya sedikit lebih padat daripada rata-rata di seluruh piringan - hanya 10 persen, tidak lebih.

Kontras lemah seperti itu tidak akan pernah terlihat pada foto-foto galaksi jauh jika bintang-bintang di lengan spiral sama dengan bintang-bintang di seluruh piringan. Masalahnya, bersama dengan bintang-bintang di lengan spiral, terjadi pembentukan gas antarbintang secara intensif, yang kemudian mengembun menjadi bintang. Pada tahap awal evolusinya, bintang-bintang ini sangat terang dan sangat menonjol di antara bintang-bintang lain di piringan. Pengamatan terhadap hidrogen netral di piringan Galaksi kita (berdasarkan emisi radionya pada panjang gelombang 21 cm) menunjukkan bahwa gas tersebut memang membentuk lengan spiral.

Agar lengan bintang muda dapat tergambar dengan jelas, diperlukan laju transformasi gas menjadi bintang yang cukup tinggi dan, selain itu, durasi evolusi bintang pada tahap awal terangnya tidak terlalu lama. Keduanya berlaku untuk kondisi fisik nyata di galaksi, karena meningkatnya intensitas aliran waktu yang dilepaskan di lengan. Durasi fase awal evolusi bintang masif terang lebih pendek daripada waktu pergeseran lengan secara nyata selama rotasi keseluruhannya. Bintang-bintang ini bersinar selama sekitar sepuluh juta tahun, yang hanya lima persen dari periode rotasi galaksi. Namun ketika bintang-bintang yang melapisi lengan spiral terbakar, bintang-bintang baru dan nebula terkait terbentuk setelahnya, menjaga pola spiral tetap utuh. Bintang-bintang yang membentuk lengannya tidak akan mampu bertahan bahkan dalam satu kali revolusi Galaksi; Hanya pola spiral yang stabil.

Peningkatan intensitas pelepasan energi di sepanjang lengan Galaksi mempengaruhi fakta bahwa bintang-bintang termuda, banyak gugus dan asosiasi bintang terbuka, serta rantai awan padat gas antarbintang tempat bintang-bintang terus terbentuk sebagian besar terkonsentrasi di sini. Lengan spiral berisi sejumlah besar bintang variabel dan bintang suar, dan ledakan beberapa jenis supernova paling sering diamati di dalamnya. Tidak seperti halo, di mana manifestasi aktivitas bintang sangat jarang terjadi, kehidupan yang kuat terus berlanjut di lengan spiral, terkait dengan transisi materi yang berkelanjutan dari ruang antarbintang ke bintang dan sebaliknya. Pasalnya, modul nol yang merupakan halo sedang berada pada tahap akhir evolusinya. Sedangkan modul pertama, yaitu disk, berada pada puncak perkembangan evolusionernya.

kesimpulan

Mari kita rumuskan kesimpulan utama yang diperoleh dari analisis ruang galaksi.

1. Dari sudut pandang pengorganisasian materi secara sistemik, dua subsistem yang membentuk Galaksi termasuk dalam modul berbeda dari struktur integral alam semesta (ISM). Yang pertama - bagian bola - adalah modul spasial nol. Bagian disk kedua Galaxy milik modul ISM pertama. Menurut hubungan sebab-akibat, modul pertama atau bagian disk Galaxy adalah akibat, sedangkan modul nol atau halo dianggap sebagai penyebabnya.

2. Setiap ruang tercipta dari kulit krono, yang pada saat energi masuk merupakan dipol kipas. Di salah satu ujung dipol tersebut terdapat materi, dan di ujung lainnya terdapat bola ruang yang mengembang. Salah satu kutub dipol memiliki sifat massa gravitasi dan mewakili suatu titik material, dan kutub lainnya memiliki sifat anti-gravitasi untuk memperluas ruang dan mewakili sebuah bola yang mengelilingi titik material. Jadi, setiap dipol kipas memiliki badan fisik dan ruang fisik tiga dimensi. Oleh karena itu, setiap mata rantai sebab-akibat akan terdiri dari empat unsur: badan sebab dan ruang sebab, badan akibat, dan ruang akibat.

3. Fitur utama halo ditentukan oleh properti chronoshell dari modul nol. Mari kita daftarkan mereka.

1). Batas halo adalah membran dengan sifat anti-gravitasi, yang membatasi perluasan ruang vakum dipol kipas. Itu diwakili oleh lapisan plasma hidrogen yang mengelilingi bagian luar halo, dalam bentuk mahkota. Korona terbentuk karena efek penghambatan membran terhadap ion hidrogen. Topologi ruang halo berbentuk bola.

2). Dalam transformasi evolusionernya, halo melewati tahap inflasi, di mana halo chronoshell dipecah menjadi 256 chronoshell kecil, yang masing-masing sekarang menjadi salah satu gugus globular Galaksi. Selama inflasi, ukuran ruang Galaksi bertambah secara eksponensial. Sistem yang terbentuk disebut struktur halo sarang lebah seluler.

3). Kulit krono dari gugus bintang globular terus terfragmentasi lebih lanjut. Bintang dan sistem bintang menjadi tingkat pembatas kuantisasi galaksi. Tingkat kuantisasi yang membatasi adalah organisasi struktural materi yang baru.

4). Lokasi relatif kulit kronobintang yang terletak di struktur sarang lebah seluler halo sangat tidak setara. Beberapa di antaranya terletak lebih dekat ke pusat Galaksi, yang lain lebih dekat ke pinggiran. Akibat ketimpangan tersebut, pembentukan bintang di setiap kulit krono memiliki karakteristik tersendiri yang mempengaruhi kepadatan materi atau sifat pergerakannya.

5). Sistem kerdil yang ditemukan di Galaksi kita termasuk dalam kulit kronokulum tingkat kedua atau ketiga, yang juga merupakan subsistem tertutup yang dapat mengatur dirinya sendiri milik Galaksi.

6). Keadaan halo saat ini termasuk dalam tahap akhir evolusi. Perluasan ruangnya berakhir karena terbatasnya energi yang dilepaskan. Tidak ada yang bisa melawan gaya gravitasi. Oleh karena itu, tahap terakhir evolusi halo disebabkan oleh proses peluruhan. Gravitasi menjadi gaya utama dalam sistem, memaksa benda-benda material bergerak menuju pusat Galaksi dalam medan gravitasi yang semakin meningkat. Sebuah penarik yang menarik terbentuk di pusat Galaksi.

4. Fitur utama disk ditentukan oleh properti chronoshell modul pertama, yang merupakan konsekuensi dari modul nol. Mari kita daftarkan mereka.

1). Karena bagian piringan Galaksi merupakan konsekuensinya, maka dipol kipas gravitasi akan menjadi vektor aksial M=1 yang berputar mengelilingi vektor aksial M=0.

2). Ruang yang dibentuk oleh salah satu kutub dipol kipas dibuat dalam bentuk bola mengembang yang berputar mengelilingi sumbu M=0. Oleh karena itu, topologi ruang modul pertama digambarkan oleh torus yang tertanam dalam ruang bola modul nol. Torus dibentuk oleh dua vektor aksial M=0 dan M=1, dimana M=0 melambangkan jari-jari mayor torus, dan M=1 adalah jari-jari minor torus.

3). Tahap inflasi dari chronoshell modul pertama memunculkan banyak subsistem baru - chronoshell internal yang lebih kecil. Semuanya terletak di tipe boneka bersarang di dalam chronoshell modul pertama. Semuanya juga memiliki topologi toroidal. Struktur muncul di ruang bagian disk Galaxy.

4). Zat yang dibentuk oleh kutub lain dari dipol kipas terkonsentrasi di tengah bola, yang menggambarkan jari-jari kecil torus M=1. Karena pusat ini, pada gilirannya, menggambarkan sebuah lingkaran sepanjang jari-jari torus besar, semua materi terbentuk di sepanjang lingkaran ini dalam bidang yang tegak lurus terhadap sumbu M=0.

5). Materi yang terbentuk dalam subsistem baru juga tercipta di pusat bola dengan radius kecil torus. Oleh karena itu, semua materi terbentuk sepanjang lingkaran yang terletak pada bidang yang tegak lurus sumbu M=0. Beginilah cara bagian cakram Galaxy terbentuk.

5. Di wilayah tengah Galaksi terdapat dua badan penyebab. Salah satunya adalah benda penyebab halo (tonjolan), yang lainnya adalah benda penyebab piringan (cakram gas sirkumnuklear). Badan penyebab pada disk, pada gilirannya, adalah badan efek dalam hubungannya dengan halo. Oleh karena itu, satu benda berputar mengelilingi benda lain.

6. Tonjolan, seperti halo, berada pada tahap akhir evolusi, oleh karena itu ia menjadi penarik yang menjadi daya tarik semua materi yang sebelumnya tersebar di seluruh volume halo. Terakumulasi di pusatnya, ia membentuk medan gravitasi kuat yang secara bertahap memampatkan materi menjadi lubang hitam.

7. Cakram gas sirkumnuklir adalah tubuh penyebab bagian cakram Galaksi dan berada pada tahap awal evolusi. Sehubungan dengan sistemnya - piringan, ini adalah lubang putih, dari mana energi disuplai untuk pengembangan ruang dan materi di bagian piringan Galaksi.

8. Lengan spiral adalah struktur energi ruang, yang menunjukkan di area mana pelepasan energi terjadi paling intensif. Struktur ini terbentuk karena adanya sirkulasi energi di dalam torus. Di sebagian besar tori, energi bersirkulasi bukan dalam lingkaran, tetapi dalam elips, di salah satu fokusnya terdapat tubuh sebab (lubang hitam), di fokus lainnya - tubuh akibat (lubang putih). Dengan demikian, topologi ruang berubah, torus mengambil bentuk yang lebih kompleks, dan alih-alih lingkaran yang digambarkan oleh radius besar torus, kita memiliki elips.

9. Karena subsistem piringan Galaksi terbenam dalam subsistem bola, interaksi tambahan terjadi di antara keduanya seiring berjalannya waktu. Pengaruh satu subsistem pada subsistem lainnya mengarah pada fakta bahwa momen rotasi yang ada pada bagian bola ditumpangkan pada sirkulasi energi dalam subsistem piringan, akibatnya tori berputar pada sudut kecil relatif satu sama lain. Ketika elips berputar dengan sudut tertentu, energi akan mempunyai massa jenis paling besar pada titik kontak elips. Proses pembentukan bintang akan berlangsung paling intens di tempat-tempat ini. Oleh karena itu, sifat utama pola spiral gelombang adalah putarannya yang seragam, sebagai satu sistem ruang yang dibentuk oleh tori.

literatur

1. Boer K., Savage B. Galaksi dan mahkotanya. Jl Scentific Amerika. Terjemahan dari bahasa Inggris - Alex Moiseev, situs web Astronomi Timur Jauh.

2. Vernadsky V.I. Biosfer dan noosfer. M.: Iris-Press, 2004.

3. Kapitsa S.P., Kurdyumov S.P., Malinetsky G.G. Sinergi dan prakiraan masa depan. M.: URSS, 2003

4. Mandelbrot B. Fraktal, peluang dan keuangan. M., 2004.

5. Novikov I.D. Evolusi Alam Semesta. M.: Nauka, 1983.190 hal.

6. Prigogine I., Stengers I. Waktu, kekacauan, kuantum. M.: Kemajuan, 1999. Edisi ke-6. M. : KomKniga, 2005.

7. Prigogine K., Stengers I. Ketertiban dari kekacauan. Dialog baru antara manusia dan alam. M.: URSS, 2001. Edisi ke-5. M. : KomKniga, 2005.

8. Sagan K. Kosmos. Sankt Peterburg: Amphora, 2004.

9. Hwang M.P. The Furious Universe: Dari Big Bang hingga Ekspansi yang Dipercepat, dari Quark hingga Superstring. - M.: LENAND, 2006.

10. Hawking S. Sejarah Singkat Waktu. Sankt Peterburg: Amphora, 2000.

11. Hawking S. Lubang hitam dan alam semesta muda. Sankt Peterburg: Amphora, 2001.

Analisis yang bias dan cermat mengenai pengaruh kurva rotasi galaksi Bima Sakti terhadap bentuk lengannya menghasilkan kesimpulan yang tidak terduga. Jika galaksi bergerak dengan kurva rotasi seperti itu, maka dua revolusi yang lalu - sekitar 600 juta tahun - lengannya “terpelintir” ke arah yang berlawanan. Dan sebaliknya, dalam beberapa putaran berikutnya ia akan kehilangan selongsongnya sepenuhnya, yang akan menggulung rapat, mengisi seluruh cakramnya secara merata. Mengingat usia galaksi diperkirakan sekitar puluhan miliar tahun, masa lalunya terlihat lebih misterius - kemunculan lengan tidak dapat dijelaskan hanya dengan kontradiksi kinematik.

Ternyata hipotesis a tentang materi gelap tidak hanya tidak menghilangkan kontradiksi dalam kurva rotasi galaksi kita yang diamati, tetapi sebaliknya menciptakan kontradiksi baru.

Ada kemungkinan bahwa kurva rotasi galaksi yang diamati dan dihitung tidak stabil dan tidak mencerminkan evolusi jangka panjang Bima Sakti. Kecepatan bintang yang diukur sesuai dengan momen waktu saat ini dan, tampaknya, tidak banyak menjelaskan nilai masa lalu atau masa depan mereka. Mungkin kita bisa membicarakan dinamika pergerakan mereka hanya dengan tingkat kepastian tertentu. Jika tidak, hukum mekanika memberikan hasil logis yang alami ini.

Masuk akal untuk berasumsi bahwa bentuk kurva rotasi jangka panjang yang berbeda mungkin terjadi, yang selama miliaran tahun memungkinkan lengan Bima Sakti mengambil bentuk yang kini dapat dihitung dari pengamatan astronomi. Namun dalam kasus ini, muncul pertanyaan logis: seperti apa galaksi “pada mulanya”? Dan “ketika hal itu dimulai, hal itu dimulai”?

Mari kita berasumsi bahwa galaksi terbentuk, katakanlah, 3 miliar tahun yang lalu. Periode ini diambil karena alasan utilitarian: untuk memudahkan melihat evolusi dalam animasi. Dan lengan tersebut bisa saja muncul, misalnya, akibat runtuhnya dua lubang hitam, yang mengeluarkan pancarannya ke arah yang berbeda. Saat berputar, jet-jet ini “menyapu” ruang di sekitarnya, mengumpulkan gas dan bintang. Perlahan-lahan lengan baju itu melengkung ke bentuknya yang sekarang. Mengapa ada dua lubang hitam? Karena lengannya ada empat, dan jetnya terbentuk berpasangan.

Kredit: Thiago Ize & Chris Johnson, Institut Komputasi dan Pencitraan Ilmiah.

Para ahli astrofisika telah mengungkap bagaimana galaksi cakram membentuk lengan spiralnya selama mereka mengamatinya. Seiring berjalannya waktu, mereka sampai pada dua kesimpulan... apakah struktur mereka disebabkan oleh perbedaan gravitasi, pembentukan gas, debu, dan bentuk-bentuk yang lazim, atau keberadaan acak yang datang dan pergi seiring berjalannya waktu.

Kini para peneliti mulai menerjemahkan temuan mereka menjadi temuan berdasarkan simulasi superkomputer baru – simulasi yang mencakup pergerakan hingga 100 juta “partikel bintang” yang meniru gaya gravitasi dan astrofisika yang membentuknya menjadi struktur spiral alami. Tim peneliti dari Universitas Wisconsin-Madison dan Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian merasa senang dengan temuan ini dan melaporkan bahwa model tersebut mungkin berisi petunjuk signifikan tentang bagaimana lengan spiral terbentuk.

“Untuk pertama kalinya kami menunjukkan bahwa lengan spiral bintang bukanlah fitur transisi, seperti yang telah diperdebatkan selama beberapa dekade,” kata astrofisikawan Elena D'Onghia dari UW-Madison, yang memimpin studi baru bersama rekannya di Harvard, Mark Vogelsberger dan Lars Hernquist.

“Lengan spiral ini mampu mempertahankan diri, permanen, dan ternyata berumur panjang,” tambah Vogelsberger.

Ketika struktur spiral muncul, ini mungkin merupakan bentuk alam semesta yang paling tersebar luas. Galaksi kita dianggap milik kita, dan sekitar 70% galaksi di sekitar kita juga memiliki struktur spiral. Jika kita berpikir dalam pengertian yang lebih luas, berapa banyak benda yang memperoleh bentukan biasa ini? Menyapu debu dengan sapu menyebabkan partikel-partikel berputar menjadi spiral... mengalirnya air menyebabkan pusaran air... formasi cuaca berbentuk seperti spiral. Ini adalah kasus universal dan terjadi karena suatu alasan. Jelas penyebabnya adalah gravitasi, dan ada sesuatu yang mengganggunya. Dalam kasus galaksi, ini adalah awan molekuler raksasa - . Awan yang dimasukkan ke dalam simulasi, kata D'Onghia, seorang profesor astronomi di UW-Madison, bertindak sebagai "pengganggu" dan tidak hanya cukup untuk memicu pembentukan lengan spiral, tetapi juga untuk mempertahankannya tanpa batas.

“Kami mempelajari bahwa mereka membentuk lengan spiral,” jelas D'Onghia. “Teori masa lalu yang mendukung lengan-lengan tersebut akan hilang dengan hilangnya gangguan-gangguan tersebut, namun kita melihat bahwa begitu terbentuk, lengan-lengan tersebut akan terus berlanjut bahkan ketika gangguan-gangguan tersebut dihilangkan. Hal ini membuktikan bahwa ketika lengan-lengan tersebut tercipta melalui awan-awan ini, maka lengan-lengan tersebut dapat eksis. dengan sendirinya melalui pengaruh gravitasi." bahkan ketika tidak ada lagi gangguan."

Jadi, bagaimana dengan galaksi pendamping? Mungkinkah struktur spiral disebabkan oleh kedekatannya dengan mereka? Studi baru ini juga memungkinkan hal ini dalam perhitungan dan model galaksi “kesepian”. Namun, ini bukanlah seluruh penelitian. Menurut Vogelsberger dan Hernquist, simulasi baru yang dihasilkan komputer berfokus pada pembersihan data observasi. Mereka mengamati lebih dekat awan molekuler dengan kepadatan tinggi dan “lubang yang disebabkan oleh gravitasi di ruang angkasa” yang bertindak sebagai “mekanisme yang mendorong pembentukan lengan karakteristik galaksi spiral.”

Sampai saat itu, kita tahu bahwa struktur spiral bukan sekedar kebetulan, mungkin merupakan bentuk yang paling umum

Langit berbintang telah menarik perhatian orang sejak zaman kuno. Pemikir terbaik dari semua bangsa mencoba memahami tempat kita di Alam Semesta, membayangkan dan membenarkan strukturnya. Kemajuan ilmiah telah memungkinkan untuk beralih dalam studi tentang ruang yang sangat luas dari konstruksi romantis dan keagamaan ke teori-teori yang diverifikasi secara logis berdasarkan berbagai bahan faktual. Sekarang setiap anak sekolah memiliki gambaran tentang seperti apa galaksi kita menurut penelitian terbaru, siapa, mengapa dan kapan memberinya nama yang puitis dan apa yang diharapkan di masa depan.

asal usul nama

Ungkapan “Galaksi Bima Sakti” pada dasarnya adalah sebuah tautologi. Galacticos yang diterjemahkan secara kasar dari bahasa Yunani kuno berarti “susu”. Inilah yang oleh penduduk Peloponnese disebut gugusan bintang di langit malam, menghubungkan asal usulnya dengan Hera yang pemarah: sang dewi tidak mau memberi makan Hercules, anak haram Zeus, dan dalam kemarahan memercikkan ASI. Tetesan tersebut membentuk jejak bintang, terlihat pada malam yang cerah. Berabad-abad kemudian, para ilmuwan menemukan bahwa tokoh-tokoh yang diamati hanyalah sebagian kecil dari benda langit yang ada. Mereka memberi nama Galaksi atau sistem Bima Sakti pada ruang Alam Semesta dimana planet kita berada. Setelah asumsi keberadaan formasi serupa lainnya di ruang angkasa terkonfirmasi, istilah pertama menjadi universal bagi mereka.

Pandangan dari dalam

Pengetahuan ilmiah tentang struktur bagian Alam Semesta, termasuk Tata Surya, hanya sedikit dipelajari dari orang Yunani kuno. Pemahaman tentang bentuk galaksi kita telah berevolusi dari alam semesta bulat Aristoteles hingga teori modern yang mencakup lubang hitam dan materi gelap.

Fakta bahwa Bumi adalah bagian dari sistem Bima Sakti memberikan batasan tertentu pada mereka yang mencoba mencari tahu bentuk galaksi kita. Untuk menjawab pertanyaan ini dengan jelas, diperlukan pandangan dari luar, dan jarak yang jauh dari objek pengamatan. Sekarang ilmu pengetahuan kehilangan kesempatan ini. Semacam pengganti pengamat luar adalah pengumpulan data tentang struktur Galaksi dan korelasinya dengan parameter sistem ruang angkasa lain yang tersedia untuk dipelajari.

Informasi yang dikumpulkan memungkinkan kita untuk mengatakan dengan yakin bahwa Galaksi kita berbentuk piringan dengan penebalan (tonjolan) di bagian tengah dan lengan spiral yang menyimpang dari pusat. Yang terakhir berisi bintang-bintang paling terang di sistem. Diameter piringan itu lebih dari 100 ribu tahun cahaya.

Struktur

Pusat Galaksi tersembunyi oleh debu antarbintang, sehingga sulit untuk mempelajari sistemnya. Metode astronomi radio membantu mengatasi masalah ini. Gelombang dengan panjang tertentu dengan mudah mengatasi segala rintangan dan memungkinkan Anda memperoleh gambar yang diinginkan. Galaksi kita, menurut data yang diperoleh, memiliki struktur yang heterogen.

Secara konvensional, kita dapat membedakan dua elemen yang terhubung satu sama lain: halo dan disk itu sendiri. Subsistem pertama memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

bentuknya bulat;

pusatnya dianggap sebagai tonjolan;
konsentrasi bintang tertinggi di lingkaran cahaya merupakan karakteristik bagian tengahnya; saat Anda mendekati tepinya, kepadatannya menurun drastis;
Rotasi zona galaksi ini cukup lambat;
halo sebagian besar berisi bintang-bintang tua dengan massa yang relatif rendah;
sebagian besar subsistem diisi dengan materi gelap.

Kepadatan bintang-bintang di piringan galaksi jauh melebihi halo. Di bagian lengan ada yang masih muda bahkan baru muncul

Pusat dan inti

“Jantung” Bima Sakti terletak di dalamnya. Tanpa mempelajarinya, sulit untuk memahami sepenuhnya seperti apa Galaksi kita. Nama "inti" dalam tulisan ilmiah hanya mengacu pada wilayah tengah, yang diameternya hanya beberapa parsec, atau mencakup tonjolan dan cincin gas, yang dianggap sebagai tempat kelahiran bintang. Berikut ini, versi pertama dari istilah tersebut akan digunakan.

Cahaya tampak sulit menembus pusat Bima Sakti karena bertemu banyak debu kosmik sehingga menyembunyikan seperti apa galaksi kita. Foto dan gambar yang diambil dalam rentang inframerah secara signifikan memperluas pengetahuan para astronom tentang inti atom.

Data karakteristik radiasi di bagian tengah Galaksi membuat para ilmuwan yakin bahwa terdapat lubang hitam di inti nukleus. Massanya lebih dari 2,5 juta kali massa Matahari. Di sekitar objek ini, menurut para peneliti, ada lubang hitam lain yang parameternya kurang mengesankan, berputar. Pengetahuan modern tentang ciri-ciri struktural ruang menunjukkan bahwa objek-objek tersebut terletak di bagian tengah sebagian besar galaksi.

Cahaya dan kegelapan

Pengaruh gabungan lubang hitam terhadap pergerakan bintang membuat penyesuaian tersendiri terhadap tampilan Galaksi kita: hal ini menyebabkan perubahan spesifik pada orbit yang tidak biasa terjadi pada benda kosmik, misalnya, di dekat Tata Surya. Studi tentang lintasan ini dan hubungan antara kecepatan pergerakan dan jarak dari pusat Galaksi menjadi dasar teori materi gelap yang kini sedang aktif berkembang. Sifatnya masih diselimuti misteri. Keberadaan materi gelap, yang diduga merupakan penyusun sebagian besar materi di alam semesta, hanya diketahui melalui pengaruh gravitasi pada orbitnya.

Jika kita menghilangkan semua debu kosmik yang disembunyikan inti dari kita, gambaran yang menakjubkan akan terungkap. Meskipun terdapat konsentrasi materi gelap, bagian Alam Semesta ini penuh dengan cahaya yang dipancarkan oleh sejumlah besar bintang. Jumlahnya ratusan kali lebih banyak per unit ruang di sini dibandingkan di dekat Matahari. Sekitar sepuluh miliar di antaranya membentuk batang galaksi, juga disebut batang, dengan bentuk yang tidak biasa.

Kacang luar angkasa

Mempelajari pusat sistem dalam rentang panjang gelombang panjang memungkinkan kami memperoleh gambar inframerah yang detail. Galaksi kita ternyata memiliki struktur pada intinya yang menyerupai kacang dalam cangkang. “Kacang” ini adalah jembatan yang menampung lebih dari 20 juta raksasa merah (bintang yang terang namun tidak terlalu panas).

Lengan spiral Bima Sakti terpancar dari ujung batang tersebut.

Pekerjaan yang terkait dengan penemuan “kacang” di pusat sistem bintang tidak hanya menjelaskan struktur Galaksi kita, tetapi juga membantu memahami bagaimana galaksi itu berkembang. Awalnya, di ruang angkasa terdapat disk biasa, di mana jumper terbentuk seiring waktu. Di bawah pengaruh proses internal, batangan berubah bentuk dan mulai menyerupai mur.

Rumah kami di peta luar angkasa

Aktivitas tersebut terjadi baik di batang maupun di lengan spiral yang dimiliki Galaksi kita. Mereka diberi nama berdasarkan konstelasi tempat bagian-bagian cabang ditemukan: lengan Perseus, Cygnus, Centaurus, Sagitarius, dan Orion. Dekat yang terakhir (pada jarak setidaknya 28 ribu tahun cahaya dari inti) adalah Tata Surya. Kawasan ini memiliki ciri-ciri tertentu yang menurut para ahli memungkinkan munculnya kehidupan di Bumi.

Galaksi dan tata surya kita ikut berputar. Pola pergerakan masing-masing komponen tidak bersamaan. bintang terkadang termasuk dalam cabang spiral, terkadang terpisah darinya. Hanya tokoh-tokoh yang terletak di batas lingkaran corotation yang tidak melakukan “perjalanan” seperti itu. Ini termasuk Matahari, terlindung dari proses kuat yang terus-menerus terjadi di lengan. Perubahan sekecil apa pun akan meniadakan semua manfaat lain bagi perkembangan organisme di planet kita.

Langit penuh berlian

Matahari hanyalah salah satu dari banyak benda serupa yang terdapat di Galaksi kita. Jumlah total bintang, tunggal atau berkelompok, menurut data terbaru, melebihi 400 miliar. Bintang yang paling dekat dengan kita, Proxima Centauri, adalah bagian dari sistem tiga bintang, bersama dengan Alpha Centauri A dan Alpha Centauri B yang sedikit lebih jauh. . Titik paling terang di langit malam, Sirius A, terletak di Luminositasnya, menurut berbagai sumber, melebihi Matahari sebanyak 17-23 kali lipat. Sirius juga tidak sendirian; ia ditemani oleh satelit dengan nama serupa, namun bertanda B.

Anak-anak sering kali mulai mengenal seperti apa Galaksi kita dengan mencari Bintang Utara atau Alfa Ursa Minor di langit. Popularitasnya berasal dari posisinya yang berada di atas Kutub Utara Bumi. Dalam hal luminositas, Polaris jauh lebih tinggi daripada Sirius (hampir dua ribu kali lebih terang dari Matahari), tetapi Polaris tidak dapat menandingi Alpha Canis Majoris untuk gelar paling terang karena jaraknya dari Bumi (diperkirakan 300 hingga 465 tahun cahaya) .

Jenis tokoh-tokoh

Bintang berbeda tidak hanya dalam luminositas dan jarak dari pengamat. Masing-masing diberi nilai tertentu (parameter Matahari yang sesuai diambil sebagai satu), tingkat pemanasan permukaan, dan warna.

Supergiant memiliki ukuran yang paling mengesankan. Bintang neutron memiliki konsentrasi materi per satuan volume tertinggi. Karakteristik warna terkait erat dengan suhu:

merah adalah yang terdingin;
memanaskan permukaan hingga 6.000º, seperti Matahari, menimbulkan warna kuning;
tokoh-tokoh putih dan biru memiliki suhu lebih dari 10.000º.

Dapat bervariasi dan mencapai maksimum sesaat sebelum keruntuhannya. Ledakan supernova memberikan kontribusi besar dalam memahami seperti apa galaksi kita. Foto-foto proses ini yang diambil dengan teleskop sungguh menakjubkan.
Data yang dikumpulkan berdasarkan data tersebut membantu merekonstruksi proses yang menyebabkan wabah dan memprediksi nasib sejumlah benda kosmik.

Masa depan Bima Sakti

Galaksi kita dan galaksi lain terus bergerak dan berinteraksi. Para astronom telah menemukan bahwa Bima Sakti telah menyerap tetangganya berkali-kali. Proses serupa diharapkan terjadi di masa depan. Seiring waktu, ini akan mencakup Awan Magellan dan sejumlah sistem katai lainnya. Peristiwa paling mengesankan diperkirakan terjadi dalam 3-5 miliar tahun mendatang. Ini akan menjadi tabrakan dengan satu-satunya tetangga yang terlihat dari Bumi dengan mata telanjang. Akibatnya, Bima Sakti akan menjadi galaksi elips.

Hamparan ruang yang tak berujung memukau imajinasi. Sulit bagi rata-rata orang untuk menyadari skala tidak hanya Bima Sakti atau seluruh Alam Semesta, tetapi bahkan Bumi. Namun berkat pencapaian ilmu pengetahuan, setidaknya kita bisa membayangkan seperti apa dunia megah yang kita tinggali.