Origem dos braços da galáxia Via Láctea. Buraco Negro Supermassivo da Via Láctea

    É um componente da estrutura das galáxias lenticulares e espirais. A Galáxia do Escultor (NGC 253) é um exemplo de galáxia que possui um disco. O disco galáctico é um plano no qual estão localizadas espirais, braços e jumpers. Na galáxia... ... Wikipedia

    Galáxia M106. As mangas são facilmente distinguíveis na estrutura geral. O braço galáctico é um elemento estrutural de uma galáxia espiral. Os braços contêm uma porção significativa de poeira e gás, bem como muitos aglomerados estelares. O assunto neles gira em torno... ... Wikipedia

    A solicitação de "Orion Arm" redireciona aqui; veja também outros significados. Estrutura da Via Láctea. Localização do Sol ... Wikipedia

    O Wikcionário tem um artigo “manga” Manga: Manga (parte da roupa) Uma manga de rio é um braço de um rio do canal principal ... Wikipedia

    Uma imagem medindo 400 por 900 anos-luz, composta por diversas fotografias do telescópio Chandra, com centenas de ... Wikipedia

    Estrutura da Via Láctea. A localização do Sistema Solar é indicada por um grande ponto amarelo... Wikipedia

Antes de olharmos para a formação dos Braços Espirais da galáxia, vamos ver como o nosso raciocínio teórico concorda com os resultados das observações astronômicas. Análise de observações astronômicas Vejamos como tal raciocínio teórico concorda com os resultados das observações astronômicas. A radiação visível das regiões centrais da Galáxia está completamente escondida de nós por espessas camadas de matéria absorvente. Portanto, vamos nos voltar para a galáxia espiral vizinha M31 na Nebulosa de Andrômeda, que é muito semelhante à nossa. Vários anos atrás, o Hubble descobriu dois núcleos pontuais em seu centro. Um deles parecia mais brilhante nos raios visíveis (verdes), o outro mais fraco, mas quando construíram um mapa das taxas de rotação e dispersão da velocidade das estrelas, descobriu-se que o centro dinâmico da galáxia é um núcleo mais fraco; é acreditava-se que era aqui que o buraco negro supermassivo estava localizado. Quando o Hubble fotografou o centro da Nebulosa de Andrômeda não em verde, mas em raios ultravioleta, descobriu-se que o núcleo, que era brilhante na região visível do espectro, era quase invisível no ultravioleta, e no lugar do centro dinâmico, uma estrutura estelar compacta e brilhante foi observada. Um estudo da cinemática desta estrutura mostrou que ela consiste em estrelas jovens girando em órbitas quase circulares. Assim, no centro de M 31, foram encontrados ao mesmo tempo dois discos estelares circunnucleares: um elíptico, formado por estrelas velhas, e outro redondo, formado por estrelas jovens. Os planos dos discos coincidem e as estrelas neles giram na mesma direção. De acordo com o Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas O. Silchenko, podemos assumir que estamos vendo as consequências de duas explosões de formação estelar, uma das quais ocorreu há muito tempo, 5-6 bilhões de anos atrás, e a outra recentemente, vários milhões de anos atrás. Como pode ser visto, isso é bastante consistente com o fato de que no centro da galáxia podem existir dois centros, um dos quais pertence ao antigo subsistema esférico, e o outro, mais jovem, pertence à parte do disco. Além disso, este jovem centro, já nos primeiros estágios de seu desenvolvimento, é formado na forma de um sistema de disco compacto, e não apenas na galáxia M31, mas também em muitos outros sistemas galácticos. A espectroscopia panorâmica, que permite a construção de mapas de superfície de taxas de rotação e mapas de dispersão de velocidades, permitiu verificar que discos estelares circunnucleares individuais podem de fato ser encontrados nos centros de muitas galáxias. Eles se distinguem por seu tamanho compacto (não mais que cem parsecs) e pela idade média relativamente jovem da população estelar (não mais que 1-5 bilhões de anos). As protuberâncias nas quais esses discos perinucleares estão imersos são visivelmente mais antigas e giram mais lentamente. Uma análise do mapa de velocidade da galáxia Sa NGC 3623 (um membro de um grupo de três galáxias espirais) mostrou um mínimo de dispersão da velocidade estelar e uma forma nítida das isolinhas da velocidade de rotação no centro da galáxia (ver Fig. : Afanasiev V.L., Sil"chenko O.K. Astronomy and Astrophysics, vol. 429, p. 825, 2005). A forma pontiaguda das isolinhas da velocidade de rotação significa que no plano de simetria da galáxia as estrelas giram muito mais rápido do que nas regiões adjacentes da protuberância esferoidal em valores bastante próximos potencial gravitacional. Ou seja, a energia cinemática das estrelas localizadas no plano de simetria concentra-se em rotação ordenada, e não em movimentos caóticos, como estrelas do componente esferoidal. Isso indica que no próprio centro da galáxia há um plano, dinamicamente frio, com um grande momento de rotação do subsistema estelar, ou seja, o disco dentro do bojo. Estas observações confirmam que na parte esférica das galáxias, onde o bojo é o seu corpo causador, surge um subsistema mais jovem, pertencente ao próximo nível de organização da matéria. Esta é a parte do disco das galáxias, cujo corpo será um disco circunnuclear em rápida rotação dentro do bojo. Assim, para dois subsistemas é possível estabelecer dois corpos de causa, um dos quais em relação ao outro é um corpo de efeito. Voltemos aos resultados das observações da nossa Galáxia. Apesar de a radiação visível das regiões centrais da Galáxia estar completamente escondida de nós por espessas camadas de matéria absorvente, após a criação de receptores de radiação infravermelha e de rádio, os cientistas conseguiram realizar um estudo detalhado desta área. Um estudo da parte central da Galáxia mostrou que além de um grande número de estrelas, também é observado na região central um disco de gás circunnuclear, constituído principalmente por hidrogênio molecular. Seu raio excede 1000 anos-luz. Mais perto do centro, são notadas áreas de hidrogênio ionizado e numerosas fontes de radiação infravermelha, indicando a ocorrência de formação de estrelas ali. O disco de gás circunnuclear é o corpo da parte do disco da Galáxia e está em um estágio inicial de evolução porque consiste em hidrogênio molecular. Em relação ao seu sistema - o disco, é um buraco branco, de onde é fornecida energia para o desenvolvimento do espaço e da matéria na parte do disco da Galáxia. Estudos usando um sistema de radiotelescópios de base ultralonga mostraram que bem no centro (na constelação de Sagitário) existe um objeto misterioso designado como Sagitário A*, emitindo um poderoso fluxo de ondas de rádio. Segundo estimativas, a massa desse objeto cósmico, localizado a 26 mil anos-luz de distância de nós, é quatro milhões de vezes maior que a massa do Sol. E em tamanho corresponde à distância entre a Terra e o Sol (150 milhões de quilômetros). Este objeto é geralmente considerado um possível candidato a buraco negro. Um dos pesquisadores deste objeto, Zhi-Qiang Shen, do Observatório Astronômico de Xangai da Academia Chinesa de Ciências, está convencido de que a confirmação mais convincente de sua compacidade e massividade é agora considerada a natureza do movimento das estrelas próximas a isto. Shen e seu grupo, tendo realizado observações em uma faixa de rádio de frequência mais alta (86 GHz em vez de 43 GHz), obtiveram a estimativa mais precisa do objeto espacial, o que levou à redução pela metade da área de interesse para eles (publicação datado de 3 de novembro de 2005 na Nature). Outro estudo da região central da Galáxia diz respeito ao Aglomerado Quintipleto, recentemente descoberto bem no centro da nossa Galáxia e composto por cinco estrelas massivas de natureza desconhecida. Astrônomos australianos, liderados pelo Dr. Peter Tuthill, enquanto estudavam o objeto, identificaram uma estrutura extremamente estranha e sem paralelo. O fato é que o aglomerado Quintipleto está localizado bem no centro da Galáxia, onde, segundo a doutrina cosmológica vigente, deveria estar localizado um buraco negro massivo e, portanto, não pode haver nenhuma estrela à vista. Todas as cinco estrelas são relativamente antigas e estão se aproximando dos estágios finais de sua existência. Mas o mais estranho é que dois deles giravam rapidamente em torno um do outro (ou melhor, em torno de um centro de gravidade comum), espalhando poeira ao seu redor, como a cabeça giratória de um aspersor borrifando água. A poeira forma braços espirais. O raio de uma das espirais é de cerca de 300 UA. Essas observações mostram que no centro da Galáxia existe realmente um objeto massivo inimaginavelmente enorme, que, no entanto, não é um buraco negro, já que outros podem muito bem existir perto dele sem cair em seus sistemas estelares de influência. Por outro lado, no centro da Galáxia existe um disco circunnuclear. E também um Quintipleto de natureza misteriosa. Todas essas observações podem ser explicadas do ponto de vista da formação de dois subsistemas distintos, nos quais existem dois corpos causais de naturezas diferentes: um corpo está emergindo, o outro está desaparecendo. Duas estrelas Quintipletas em rotação rápida podem ser consideradas como a rotação do corpo do efeito em torno do corpo da causa em um estágio em que suas massas são aproximadamente as mesmas. Embora não esteja totalmente claro a qual quadrupolo eles pertencem, porque Ainda não há dados suficientes para isso. Agora vamos dar uma olhada mais de perto na parte do disco da Galáxia.

Braços espirais de galáxias

Um dos principais fenômenos da nossa Galáxia é a formação de ramos (ou braços) espirais. Esta é a estrutura mais proeminente nos discos de galáxias como a nossa, dando às galáxias o nome de espiral. Os braços espirais da Via Láctea estão em grande parte escondidos de nós pela absorção de matéria. Seu estudo detalhado começou após o advento dos radiotelescópios. Eles tornaram possível estudar a estrutura da Galáxia observando a emissão de rádio de átomos de hidrogênio interestelares concentrados ao longo das Espirais Longas. De acordo com os conceitos modernos, os braços espirais estão associados a ondas de compressão que se propagam pelo disco galáctico. Esta teoria das ondas de densidade descreve muito bem os fatos observados e é devida a Chia Chiao Lin e Frank Shu, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Segundo os cientistas, ao passar pelas regiões de compressão, a matéria do disco torna-se mais densa e a formação de estrelas a partir do gás torna-se mais intensa. Embora a natureza e as razões para o aparecimento de uma estrutura de onda tão única nos discos de galáxias espirais ainda não sejam compreendidas. Estrutura energética do disco galáctico. Vejamos como a formação dos braços espirais pode ser explicada do ponto de vista da auto-organização da matéria. A parte do disco da Galáxia, conforme mostrado acima, é formada devido à topologia toroidal do espaço do primeiro módulo. Como resultado da quantização deste espaço, muitos subespaços foram formados, cada um dos quais também possui uma topologia toroidal. Todos eles estão aninhados dentro do primeiro toro em um tipo matryoshka. No centro de cada toro, a energia que chega circula ao longo de um círculo de grande raio, que cria o espaço e a matéria das estrelas e dos sistemas estelares. Tal sistema de tori dá origem a um disco plano material que consiste em muitos sistemas estelares girando na mesma direção. Toda a matéria formada na parte do disco da Galáxia adquire um único plano e direção de rotação. No centro da Galáxia existem dois corpos centrais, um dos quais é o corpo causador do subsistema halo (buraco negro), o outro é o corpo causador do subsistema disco (buraco branco), que também giram um em relação ao outro . Na parte do disco da Galáxia, formam-se cronoconchas de subsistemas internos, que são subespaços de consequências. Em cada um desses subespaços, forma-se seu próprio corpo de efeito, que é uma estrela ou sistema estelar girando em torno do corpo de causa, ou seja, o centro da Galáxia, onde está localizado o buraco branco. As órbitas das estrelas mais próximas do buraco branco são círculos, porque a energia que entra nas cronoconchas dessas estrelas circula em círculos (Fig. 14). Figura 14.

Se as cronoconchas do primeiro módulo estiverem localizadas fora do limite de rotação do corpo do buraco branco em torno do buraco negro, então a energia circulará não em um círculo, mas em uma elipse, em um dos focos há um corpo de causa ( buraco negro), no outro - um corpo de efeito (buraco branco). Assim, a topologia do espaço mudará, o toro assumirá uma forma mais complexa e, em vez do círculo que descreve o grande raio do toro, teremos uma elipse.

Olhando de cima para o nosso disco, veremos que a circulação de energia em diferentes toros descreve diferentes elipses. Em geral, as elipses de rotação são apresentadas na figura, a partir da qual se pode observar que quanto mais distante estiver a órbita de rotação energética, mais o formato da órbita se aproximará de um círculo. Deixe-me enfatizar mais uma vez que as figuras retratam trajetórias de circulação de energia, que se relacionam com a estrutura dos espaços, e não com os corpos materiais. Portanto, neste sistema, os buracos preto e branco representam um sumidouro e uma fonte de energia estacionária.

Como o subsistema de disco da Galáxia está imerso no subsistema esférico, ocorre interação adicional entre eles ao longo do tempo. A influência de um subsistema sobre outro faz com que o torque rotacional presente na parte esférica se sobreponha à circulação de energia no subsistema de disco. Embora este não seja um torque muito intenso, ele ainda contribui para o quadro geral, fazendo com que os toros girem em um pequeno ângulo um em relação ao outro. Consequentemente, as elipses de rotação de energia também se deslocarão no mesmo ângulo de rotação uma em relação à outra, formando uma estrutura em espiral.

A velocidade de movimento de qualquer estrela em torno do centro da Galáxia não coincidirá com a velocidade de movimento do padrão espiral. A circulação dos fluxos de energia no espaço permanecerá inalterada durante toda a vida da Galáxia. Porque a energia que entra no sistema através do tempo transfere torque, alterando a energia total, mas não transfere momento. Portanto, o torque que o tempo traz para o sistema depende unicamente das propriedades do ponto causador e permanece constante durante todo o período de existência do disco.

Os corpos das consequências, e neste caso são estrelas, durante a sua formação recebem um momento angular que define a sua rotação em torno do centro da Galáxia. Portanto, o movimento das estrelas formadas em cronoconchas toroidais será influenciado por muitos fatores. Entre esses fatores, os fatores determinantes serão a quantidade de matéria formada, o grau de desenvolvimento evolutivo da própria estrela, a influência gravitacional de outras estrelas, entre uma série de outros motivos.

A rotação da energia em elipses é uma propriedade exclusiva do próprio espaço. Quando as elipses são giradas em um determinado ângulo conforme mostrado na figura, os pontos de contato das elipses terão a maior densidade de energia. Portanto, será somada a quantidade de energia liberada nesses locais. Neste caso, uma estrutura energética aparece novamente no espaço. Assim como nas cronoconchas do módulo zero obtivemos um modelo de energia de um dodecaedro, nas cronoconchas do primeiro módulo obtemos uma imagem em espiral. Pelo fato de a liberação de energia ao longo dos braços espirais ocorrer com maior amplitude, é nesses locais que o processo de formação estelar ocorrerá de forma mais intensa.

Gostaria de enfatizar mais uma vez que a formação de um disco giratório e a formação de braços espirais são estruturas de naturezas completamente diferentes. Um disco giratório é um sistema de corpos materiais formados durante a transformação do tempo. E os braços espirais são a estrutura energética do espaço, mostrando em qual área a liberação de energia ocorre com mais intensidade. Portanto, a principal propriedade do padrão espiral ondulatório é sua rotação uniforme, como um único sistema de espaços formado por toros. Conseqüentemente, o padrão espiral gira como um todo com uma velocidade angular constante. Embora o disco galáctico gire de forma diferente, porque foi formado em condições diferentes e cada parte dele está em seu próprio estágio de evolução. Mas o disco em si é secundário em relação aos braços espirais; é a estrutura energética das espirais que é primária, que define o ritmo de todo o processo de formação estelar do disco. É por esta razão que o padrão espiral é indicado de forma tão clara e clara e mantém completa regularidade em todo o disco da galáxia, de forma alguma distorcido pela rotação diferencial do disco.

Densidade de estrelas em braços espirais.

A formação de estrelas ocorre aproximadamente igualmente em todo o disco, então a densidade das estrelas dependerá da densidade das cronosbainhas estão localizadas entre si. Apesar da formação estelar ocorrer de forma mais intensa nos braços, a densidade das estrelas aqui não deve diferir muito de outras regiões do disco, embora o aumento da amplitude de energia provoque o início de cronosbainhas que estão em condições menos favoráveis. Observações astronômicas mostram que a densidade das estrelas nos braços espirais não é tão alta; elas estão localizadas ali apenas um pouco mais densas do que a média do disco - apenas 10%, não mais.

Um contraste tão fraco nunca seria visto em fotografias de galáxias distantes se as estrelas no braço espiral fossem iguais às de todo o disco. O fato é que junto com as estrelas nos braços espirais ocorre uma intensa formação de gás interestelar, que então se condensa em estrelas. No estágio inicial de sua evolução, essas estrelas são muito brilhantes e se destacam fortemente entre outras estrelas do disco. Observações de hidrogénio neutro no disco da nossa Galáxia (com base na sua emissão de rádio no comprimento de onda de 21 cm) mostram que o gás forma, de facto, braços espirais.

Para que os braços sejam claramente delineados pelas estrelas jovens, é necessária uma taxa suficientemente elevada de transformação de gás em estrelas e, além disso, a duração da evolução da estrela no seu estágio inicial brilhante não é muito longa. Ambos são verdadeiros para condições físicas reais em galáxias, devido ao aumento da intensidade do fluxo de tempo liberado nos braços. A duração da fase inicial da evolução de estrelas massivas brilhantes é menor do que o tempo durante o qual o braço se deslocará visivelmente durante a sua rotação geral. Estas estrelas brilham durante cerca de dez milhões de anos, o que representa apenas cinco por cento do período de rotação galáctica. Mas à medida que as estrelas que revestem o braço espiral se esgotam, novas estrelas e nebulosas associadas formam-se no seu rasto, mantendo o padrão espiral inalterado. As estrelas que contornam os braços não sobrevivem nem a uma revolução da Galáxia; Apenas o padrão espiral é estável.

O aumento da intensidade da liberação de energia ao longo dos braços da Galáxia afeta o fato de que as estrelas mais jovens, muitos aglomerados estelares abertos e associações, bem como cadeias de nuvens densas de gás interestelar nas quais as estrelas continuam a se formar estão concentradas principalmente aqui. Os braços espirais contêm um grande número de estrelas variáveis ​​​​e luminosas, e explosões de alguns tipos de supernovas são observadas com mais frequência neles. Ao contrário de um halo, onde quaisquer manifestações de atividade estelar são extremamente raras, a vida vigorosa continua nos braços espirais, associada à transição contínua da matéria do espaço interestelar para as estrelas e vice-versa. Porque o módulo zero, que é um halo, está em fase final de evolução. Enquanto o primeiro módulo, que é um disco, está no auge de seu desenvolvimento evolutivo.

conclusões

Formulemos as principais conclusões obtidas da análise do espaço galáctico.

1. Do ponto de vista da auto-organização sistêmica da matéria, os dois subsistemas que compõem a Galáxia pertencem a módulos diferentes da estrutura integral do universo (ISM). A primeira - a parte esférica - é o módulo espacial zero. A segunda parte do disco do Galaxy pertence ao primeiro módulo ISM. De acordo com as relações de causa e efeito, o primeiro módulo ou parte do disco da Galáxia é o efeito, enquanto o módulo zero ou halo é considerado a causa.

2. Qualquer espaço é criado a partir de uma cronoconcha, que no momento da entrada de energia é um dipolo em leque. Em uma extremidade desse dipolo há matéria e na outra há uma esfera de espaço em expansão. Um pólo do dipolo tem propriedades de massa gravitacional e representa um ponto material, e o outro pólo tem propriedades antigravitantes de expansão do espaço e representa uma esfera que circunda o ponto material. Assim, qualquer dipolo de ventilador possui um corpo físico e um espaço físico tridimensional. Portanto, cada vínculo de causa e efeito será composto por quatro elementos: o corpo da causa e o espaço da causa, o corpo do efeito e o espaço do efeito.

3. As principais características do halo são determinadas pelas propriedades da cronoconcha do módulo zero. Vamos listá-los.

1). O limite do halo é uma membrana com propriedades antigravitacionais, que limita a esfera de vácuo em expansão do dipolo do ventilador. É representado por uma camada de plasma de hidrogênio circundando a parte externa do halo, na forma de uma coroa. Uma coroa é formada devido ao efeito inibitório da membrana sobre os íons de hidrogênio. A topologia do espaço halo é esférica.

2). Em sua transformação evolutiva, o halo passou pelo estágio de inflação, durante o qual a cronoconcha do halo foi fragmentada em 256 pequenas cronoconchas, cada uma das quais é agora um dos aglomerados globulares da Galáxia. Durante a inflação, o espaço da Galáxia aumentou exponencialmente de tamanho. O sistema formado foi chamado de estrutura de halo celular em favo de mel.

3). As cronoconchas dos aglomerados globulares de estrelas continuaram a se fragmentar ainda mais. Estrelas e sistemas estelares tornam-se o nível limite de quantização de galáxias. O nível limitante de quantização é a nova organização estrutural da matéria.

4). A localização relativa das cronoconchas de estrelas localizadas na estrutura celular em favo de mel do halo é extremamente desigual. Alguns deles estão localizados mais próximos do centro da Galáxia, outros mais próximos da periferia. Como resultado dessa desigualdade, a formação de estrelas em cada cronoconcha possui características próprias, que afetam a densidade da matéria ou a natureza de seu movimento.

5). Os sistemas anões descobertos em nossa Galáxia pertencem às cronoconchas de quadrupolos de segundo ou terceiro nível, que também são subsistemas fechados auto-organizados pertencentes à Galáxia.

6). O estado atual do halo pertence ao estágio final da evolução. A expansão do seu espaço terminou devido à finitude da energia liberada. Nada resiste às forças da gravidade. Portanto, o último estágio da evolução do halo é causado por processos de decaimento. A gravidade se torna a principal força no sistema, forçando os corpos materiais a se moverem em direção ao centro da Galáxia em um campo gravitacional crescente. Um atrator atraente é formado no centro da Galáxia.

4. As principais características do disco são determinadas pelas propriedades do cronoshell do primeiro módulo, que é uma consequência do módulo zero. Vamos listá-los.

1). Como a parte do disco da Galáxia é uma consequência, o dipolo do leque gravitacional será um vetor axial M=1 girando em torno do vetor axial M=0.

2). O espaço formado por um dos pólos do dipolo do ventilador é criado na forma de uma esfera em expansão girando em torno do eixo M=0. Portanto, a topologia do espaço do primeiro módulo é descrita por um toro embutido no espaço esférico do módulo zero. O toro é formado por dois vetores axiais M=0 e M=1, onde M=0 representa o raio maior do toro e M=1 é o raio menor do toro.

3). A fase de inflação da cronoconcha do primeiro módulo deu origem a muitos novos subsistemas - cronoconchas internas menores. Todos eles estão localizados em um tipo de boneca dentro da cronoconcha do primeiro módulo. Todos eles também possuem uma topologia toroidal. A estrutura aparece no espaço da parte do disco da Galáxia.

4). A substância formada pelo outro pólo do dipolo em leque concentra-se no centro da esfera, o que descreve o pequeno raio do toro M=1. Como este centro, por sua vez, descreve um círculo ao longo do raio de um grande toro, toda a matéria é formada ao longo deste círculo num plano perpendicular ao eixo M=0.

5). A matéria formada em novos subsistemas também é criada nos centros das esferas de pequeno raio do toro. Portanto, toda a matéria é formada ao longo de círculos localizados num plano perpendicular ao eixo M=0. É assim que a parte do disco da Galáxia é formada.

5. Na região central da Galáxia existem dois corpos de causa. Um deles é o corpo causador do halo (protuberância), o outro é o corpo causador do disco (disco de gás circunnuclear). O corpo causa do disco, por sua vez, é o corpo efeito em relação ao halo. Portanto, um corpo gira em torno de outro.

6. O bojo, assim como o halo, está em estágio final de evolução, portanto torna-se um atrator para o qual gravita toda a matéria anteriormente espalhada por todo o volume do halo. Acumulando-se em seu centro, forma poderosos campos gravitacionais que gradualmente comprimem a matéria em um buraco negro.

7. O disco de gás circunnuclear é o corpo da causa da parte do disco da Galáxia e está em um estágio inicial de evolução. Em relação ao seu sistema - o disco, é um buraco branco, de onde é fornecida energia para o desenvolvimento do espaço e da matéria na parte do disco da Galáxia.

8. Os braços espirais são a estrutura energética do espaço, mostrando em qual área a liberação de energia ocorre com mais intensidade. Essa estrutura é formada devido à circulação de energia dentro do toro. Na maioria dos tori, a energia não circula em um círculo, mas em uma elipse, em um dos focos da qual existe um corpo de causa (um buraco negro), no outro - um corpo de efeito (um buraco branco). Assim, a topologia do espaço muda, o toro assume uma forma mais complexa e, em vez do círculo que descreve o grande raio do toro, temos uma elipse.

9. Como o subsistema de disco da Galáxia está imerso no subsistema esférico, ocorre interação adicional entre eles ao longo do tempo. A influência de um subsistema sobre outro leva ao fato de que o momento rotacional presente na parte esférica se sobrepõe à circulação de energia no subsistema de disco, fazendo com que os toros girem em um pequeno ângulo entre si. Quando as elipses giram em um determinado ângulo, a energia terá maior densidade nos pontos de contato das elipses. O processo de formação estelar será mais intenso nesses locais. Portanto, a principal propriedade do padrão espiral ondulatório é sua rotação uniforme, como um único sistema de espaços formado por toros.

Literatura

1. Boer K., Savage B. Galáxias e suas coroas. Jl Scentific Americano. Tradução do inglês - Alex Moiseev, site de Astronomia do Extremo Oriente.

2. Vernadsky V. I. Biosfera e noosfera. M.: Iris-Press, 2004.

3. Kapitsa S.P., Kurdyumov S.P., Malinetsky G.G. Sinergética e previsões futuras. M.: URSS, 2003

4. Mandelbrot B. Fractais, acaso e finanças. M., 2004.

5. Novikov I.D. Evolução do Universo. M.: Nauka, 1983. 190 p.

6. Prigogine I., Stengers I. Tempo, caos, quantum. M.: Progresso, 1999. 6ª ed. M.: KomKniga, 2005.

7. Prigogine K., Stengers I. Ordem fora do caos. Um novo diálogo entre o homem e a natureza. M.: URSS, 2001. 5ª ed. M.: KomKniga, 2005.

8. Sagan K. Cosmos. São Petersburgo: Ânfora, 2004.

9. Hwang MP. O Universo Furioso: Do ​​Big Bang à Expansão Acelerada, dos Quarks às Supercordas. - M.: LENAND, 2006.

10. Hawking S. Uma Breve História do Tempo. São Petersburgo: Ânfora, 2000.

11. Hawking S. Buracos negros e universos jovens. São Petersburgo: Ânfora, 2001.

Uma análise tendenciosa e escrupulosa da influência da curva de rotação da Via Láctea no formato de seus braços leva a conclusões inesperadas. Se a galáxia se movia com essa curva de rotação, então há apenas duas revoluções - cerca de 600 milhões de anos - seus braços foram “torcidos” na direção oposta. E, ao contrário, nas próximas voltas ele deverá perder completamente as mangas, que se enrolarão firmemente, preenchendo uniformemente todo o disco. Considerando que a idade da galáxia deveria ser de cerca de dezenas de bilhões de anos, seu passado parece ainda mais misterioso - o surgimento dos braços não pode ser explicado por contradições puramente cinemáticas.

Acontece que a hipótese a sobre a matéria escura não só não elimina as contradições na curva de rotação observada da nossa própria galáxia, mas, pelo contrário, cria novas.

É possível que a curva de rotação da galáxia observada e calculada seja instável e não reflita a evolução de longo prazo da Via Láctea. As velocidades medidas das estrelas correspondem ao momento atual e, aparentemente, dizem pouco sobre os seus valores passados ​​ou futuros. Talvez seja possível falar sobre a dinâmica de seu movimento apenas com um certo grau de confiabilidade. Caso contrário, as leis da mecânica dão este resultado lógico natural.

É lógico supor que seja possível uma forma diferente de longo prazo da curva de rotação, que ao longo de muitos bilhões de anos permitiu que os braços da Via Láctea assumissem a forma que agora se tornou possível calcular a partir de observações astronômicas. Mas neste caso surge uma questão lógica: como era a galáxia “no início da sua jornada”? E “quando começou, começou”?

Vamos supor que a galáxia se formou, digamos, há 3 bilhões de anos. Este período foi aproveitado por razões utilitárias: para facilitar a visualização da evolução da animação. E os braços poderiam ter surgido, por exemplo, como resultado do colapso de dois buracos negros, que ejetaram seus jatos em direções diferentes. Enquanto giravam, esses jatos, por assim dizer, “varreram” o espaço circundante, coletando gás e estrelas. Gradualmente, as mangas se enrolaram em seu formato atual. Por que existem dois buracos negros? Porque são quatro braços e os jatos se formam aos pares.

Crédito: Thiago Ize & Chris Johnson, Instituto de Computação Científica e Imagem.

Os astrofísicos têm desvendado como as galáxias de disco formam seus braços espirais há quase tanto tempo quanto os observam. Com o tempo, eles chegaram a duas conclusões... ou sua estrutura é causada por diferenças de gravidade, moldando gás, poeira e formas familiares, ou uma existência aleatória que vai e vem com o tempo.

Agora os investigadores estão a começar a traduzir as suas descobertas em descobertas baseadas em novas simulações de supercomputadores - simulações que incluem o movimento de até 100 milhões de "partículas estelares" que imitam as forças gravitacionais e astrofísicas que as moldam numa estrutura espiral natural. A equipa de investigação da Universidade de Wisconsin-Madison e do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian ficou satisfeita com estas descobertas e relatou que os modelos podem conter pistas significativas sobre como os braços espirais se formaram.

“Mostramos pela primeira vez que os braços espirais estelares não são características transicionais, como tem sido argumentado há décadas”, diz a astrofísica Elena D'Onghia da UW-Madison, que liderou o novo estudo juntamente com os colegas de Harvard, Mark Vogelsberger e Lars Hernquist.

“Os braços espirais são autopreservados, permanentes e surpreendentemente duradouros”, acrescenta Vogelsberger.

Quando aparece uma estrutura espiral, é provavelmente a forma mais difundida do universo. A nossa é considerada, e cerca de 70% das galáxias ao nosso redor também têm uma estrutura espiral. Quando pensamos num sentido mais amplo, quantas coisas adquirem esta formação ordinária? Varrer a poeira com uma vassoura faz com que as partículas se transformem em espiral... drenar a água causa um redemoinho... as formações climáticas têm a forma de uma espiral. Este é um caso universal e acontece por uma razão. Obviamente a causa é a gravidade e algo a está perturbando. No caso de uma galáxia, esta é uma nuvem molecular gigante -. As nuvens introduzidas na simulação, diz D'Onghia, professor de astronomia da UW-Madison, atuam como “perturbadores” e são suficientes não só para desencadear a formação de braços espirais, mas também para mantê-los indefinidamente.

“Estamos aprendendo que eles formam braços espirais”, explica D’Onghia. "A teoria anterior que apoiava os braços desapareceria com a remoção das perturbações, mas vemos que, uma vez formados, os braços se autoperpetuam mesmo quando as perturbações são removidas. Isso prova que, uma vez que os braços são criados através dessas nuvens, eles podem existir por conta própria através da influência da gravidade." mesmo quando não há mais perturbações."

Então, e as galáxias companheiras? A estrutura espiral poderia ser causada pela proximidade deles? O novo estudo também permite isso em cálculos e modelos para galáxias “solitárias”. No entanto, isso não é tudo pesquisa. De acordo com Vogelsberger e Hernquist, as novas simulações geradas por computador concentram-se na limpeza dos dados observacionais. Eles examinam mais de perto as nuvens moleculares de alta densidade e os “buracos no espaço induzidos pela gravidade” que atuam como “os mecanismos que impulsionam a formação dos braços característicos das galáxias espirais”.

Até então, sabemos que a estrutura em espiral não é apenas um acidente, é provavelmente a forma mais comum

O céu estrelado atrai o olhar das pessoas desde os tempos antigos. As melhores mentes de todas as nações tentaram compreender o nosso lugar no Universo, imaginar e justificar a sua estrutura. O progresso científico tornou possível passar no estudo das vastas extensões do espaço, desde construções românticas e religiosas até teorias logicamente verificadas baseadas em numerosos materiais factuais. Agora, qualquer aluno tem uma ideia de como é a nossa Galáxia, de acordo com as pesquisas mais recentes, quem, por que e quando lhe deu um nome tão poético e qual é o seu futuro esperado.

origem do nome

A expressão “Galáxia Via Láctea” é essencialmente uma tautologia. Galactikos traduzido aproximadamente do grego antigo significa “leite”. Assim chamavam os habitantes do Peloponeso de aglomerado de estrelas no céu noturno, atribuindo sua origem à temperamental Hera: a deusa não queria alimentar Hércules, filho ilegítimo de Zeus, e com raiva espirrou leite materno. As gotas formaram um rastro de estrelas, visível em noites claras. Séculos mais tarde, os cientistas descobriram que as luminárias observadas são apenas uma parte insignificante dos corpos celestes existentes. Eles deram o nome de Galáxia ou sistema da Via Láctea ao espaço do Universo em que nosso planeta está localizado. Depois de confirmar a suposição da existência de outras formações semelhantes no espaço, o primeiro termo tornou-se universal para elas.

Um olhar de dentro

O conhecimento científico sobre a estrutura de parte do Universo, incluindo o Sistema Solar, pouco aprendeu com os antigos gregos. A compreensão da aparência da nossa Galáxia evoluiu do universo esférico de Aristóteles para teorias modernas que incluem buracos negros e matéria escura.

O fato de a Terra fazer parte do sistema da Via Láctea impõe certas limitações àqueles que tentam descobrir qual é a forma da nossa Galáxia. Para responder a esta pergunta de forma inequívoca, é necessária uma visão externa e a uma grande distância do objeto de observação. Agora a ciência está privada dessa oportunidade. Uma espécie de substituto para um observador externo é a coleta de dados sobre a estrutura da Galáxia e sua correlação com os parâmetros de outros sistemas espaciais disponíveis para estudo.

As informações coletadas nos permitem afirmar com segurança que nossa Galáxia tem o formato de um disco com um espessamento (protuberância) no meio e braços espirais divergindo do centro. Estes últimos contêm as estrelas mais brilhantes do sistema. O diâmetro do disco é superior a 100 mil anos-luz.

Estrutura

O centro da Galáxia está escondido pela poeira interestelar, dificultando o estudo do sistema. Os métodos de radioastronomia ajudam a lidar com o problema. Ondas de um determinado comprimento superam facilmente quaisquer obstáculos e permitem obter a imagem tão desejada. Nossa Galáxia, segundo os dados obtidos, possui uma estrutura não homogênea.

Convencionalmente, podemos distinguir dois elementos interligados: o halo e o próprio disco. O primeiro subsistema possui as seguintes características:

  • a forma é uma esfera;
  • seu centro é considerado uma protuberância;
  • a maior concentração de estrelas no halo é característica de sua parte central: à medida que você se aproxima das bordas, a densidade diminui bastante;
  • A rotação desta zona da galáxia é bastante lenta;
  • o halo contém principalmente estrelas antigas com massa relativamente baixa;
  • um espaço significativo do subsistema é preenchido com matéria escura.

A densidade de estrelas no disco galáctico excede em muito o halo. Nas mangas há jovens e até emergentes

Centro e núcleo

O “coração” da Via Láctea está localizado em Sem estudá-lo, é difícil entender completamente como é a nossa Galáxia. O nome "núcleo" em escritos científicos refere-se apenas à região central, com apenas alguns parsecs de diâmetro, ou inclui o bojo e o anel de gás, considerado o berço das estrelas. A seguir, será utilizada a primeira versão do termo.

A luz visível tem dificuldade em penetrar no centro da Via Láctea porque encontra muita poeira cósmica, escondendo a aparência da nossa Galáxia. Fotos e imagens tiradas na faixa infravermelha expandem significativamente o conhecimento dos astrônomos sobre o núcleo.

Dados sobre as características da radiação na parte central da Galáxia levaram os cientistas a acreditar que existe um buraco negro no núcleo do núcleo. Sua massa é mais de 2,5 milhões de vezes a massa do Sol. Em torno desse objeto, segundo os pesquisadores, gira outro buraco negro, mas menos impressionante em seus parâmetros. O conhecimento moderno sobre as características estruturais do espaço sugere que tais objetos estão localizados na parte central da maioria das galáxias.

Luz e escuridão

A influência combinada dos buracos negros no movimento das estrelas faz seus próprios ajustes na aparência da nossa Galáxia: leva a mudanças específicas nas órbitas que não são típicas de corpos cósmicos, por exemplo, próximos ao sistema Solar. O estudo dessas trajetórias e a relação entre a velocidade do movimento e a distância do centro da Galáxia formaram a base da teoria da matéria escura, agora em desenvolvimento ativo. Sua natureza ainda está envolta em mistério. A presença de matéria escura, que presumivelmente constitui a grande maioria de toda a matéria do Universo, é registada apenas pelo efeito da gravidade nas órbitas.

Se dissiparmos toda a poeira cósmica que o núcleo nos esconde, uma imagem impressionante será revelada. Apesar da concentração de matéria escura, esta parte do Universo está repleta de luz emitida por um grande número de estrelas. Existem centenas de vezes mais deles por unidade de espaço aqui do que perto do Sol. Cerca de dez bilhões deles formam uma barra galáctica, também chamada de barra, de formato incomum.

Porca espacial

O estudo do centro do sistema na faixa de comprimento de onda longo permitiu obter uma imagem infravermelha detalhada. Acontece que nossa Galáxia tem uma estrutura em seu núcleo que lembra um amendoim com casca. Essa “noz” é a ponte, que inclui mais de 20 milhões de gigantes vermelhas (estrelas brilhantes, mas menos quentes).

Os braços espirais da Via Láctea irradiam das extremidades da barra.

O trabalho associado à descoberta do “amendoim” no centro do sistema estelar não só lançou luz sobre a estrutura da nossa Galáxia, mas também ajudou a compreender como esta se desenvolveu. Inicialmente, no espaço do espaço havia um disco comum, no qual um jumper se formou ao longo do tempo. Sob a influência de processos internos, a barra mudou de formato e passou a se assemelhar a uma noz.

Nossa casa no mapa espacial

A atividade ocorre tanto na barra quanto nos braços espirais que nossa Galáxia possui. Eles receberam o nome das constelações onde foram descobertas seções dos ramos: os braços de Perseu, Cisne, Centauro, Sagitário e Órion. Perto deste último (a uma distância de pelo menos 28 mil anos-luz do núcleo) está o Sistema Solar. Esta área possui certas características que, segundo especialistas, possibilitaram o surgimento da vida na Terra.

A galáxia e nosso sistema solar giram junto com ela. Os padrões de movimento dos componentes individuais não coincidem. as estrelas às vezes estão incluídas nos ramos espirais, às vezes separadas deles. Somente as luminárias situadas no limite do círculo de corotação não fazem tais “viagens”. Estes incluem o Sol, protegido de processos poderosos que ocorrem constantemente nos braços. Mesmo uma ligeira mudança anularia todos os outros benefícios para o desenvolvimento dos organismos no nosso planeta.

O céu está em diamantes

O Sol é apenas um dos muitos corpos semelhantes dos quais nossa Galáxia está repleta. As estrelas, isoladas ou agrupadas, totalizam mais de 400 bilhões de acordo com os dados mais recentes. A mais próxima de nós, Proxima Centauri, faz parte de um sistema de três estrelas, junto com as ligeiramente mais distantes Alpha Centauri A e Alpha Centauri B. As mais brilhantes ponto do céu noturno, Sirius A, está localizado em Sua luminosidade, segundo diversas fontes, excede a solar em 17-23 vezes. Sirius também não está sozinho; ele está acompanhado por um satélite com um nome semelhante, mas marcado como B.

As crianças muitas vezes começam a se familiarizar com a aparência de nossa Galáxia procurando no céu a Estrela do Norte ou Alfa Ursa Menor. Deve sua popularidade à sua posição acima do Pólo Norte da Terra. Em termos de luminosidade, Polaris é significativamente maior que Sirius (quase duas mil vezes mais brilhante que o Sol), mas não pode desafiar Alpha Canis Majoris pelo título de mais brilhante devido à sua distância da Terra (estimada entre 300 e 465 anos-luz) .

Tipos de luminárias

As estrelas diferem não apenas na luminosidade e na distância do observador. Cada um recebe um determinado valor (o parâmetro correspondente do Sol é considerado uma unidade), o grau de aquecimento da superfície e a cor.

As supergigantes têm os tamanhos mais impressionantes. Estrelas de nêutrons têm a maior concentração de matéria por unidade de volume. A característica da cor está inextricavelmente ligada à temperatura:

  • os vermelhos são os mais frios;
  • aquecer a superfície a 6.000º, como o Sol, dá origem a uma tonalidade amarela;
  • luminárias brancas e azuis têm temperatura superior a 10.000º.

Pode variar e atingir um máximo pouco antes do seu colapso. As explosões de supernovas dão uma enorme contribuição para a compreensão da aparência da nossa Galáxia. Fotos desse processo tiradas por telescópios são incríveis.
Os dados coletados com base neles ajudaram a reconstruir o processo que levou ao surto e a prever o destino de vários corpos cósmicos.

O futuro da Via Láctea

Nossa Galáxia e outras galáxias estão constantemente em movimento e interagindo. Os astrónomos descobriram que a Via Láctea absorveu repetidamente os seus vizinhos. Processos semelhantes são esperados no futuro. Com o tempo, incluirá a Nuvem de Magalhães e vários outros sistemas anões. O evento mais impressionante é esperado dentro de 3 a 5 bilhões de anos. Esta será uma colisão com o único vizinho visível da Terra a olho nu. Como resultado, a Via Láctea se tornará uma galáxia elíptica.

As extensões infinitas do espaço surpreendem a imaginação. É difícil para uma pessoa comum perceber a escala não apenas da Via Láctea ou de todo o Universo, mas até mesmo da Terra. No entanto, graças às conquistas da ciência, podemos imaginar, pelo menos aproximadamente, de que tipo de mundo grandioso fazemos parte.