Originea brațelor galaxiei Calea Lactee. Galaxia Calea Lactee, gaură neagră supermasivă

    Este o componentă a structurii galaxiilor lenticulare și spirale. Galaxy Sculptor (NGC 253) este un exemplu de galaxie care are un disc. Discul galactic este un plan în care se află spiralele, brațele și jumperii. În galactic... ... Wikipedia

    Galaxy M106. Mânecile sunt ușor de distins în structura generală. Brațul galactic este un element structural al unei galaxii spirale. Brațele conțin o parte semnificativă de praf și gaz, precum și multe grupuri de stele. Materia din ele se rotește în jurul... ... Wikipedia

    Solicitarea pentru „Orion Arm” redirecționează aici; vezi și alte sensuri. Structura Căii Lactee. Locația Soarelui... Wikipedia

    Wikționarul are un articol „mânecă” Mâneca: Mâneca (parte a îmbrăcămintei) Un mânecă de râu este o ramură a unui râu din canalul principal ... Wikipedia

    O imagine care măsoară 400 pe 900 de ani lumină, compusă din mai multe fotografii de la telescopul Chandra, cu sute de ... Wikipedia

    Structura Căii Lactee. Locația sistemului solar este indicată de un punct galben mare... Wikipedia

Înainte de a ne uita la formarea Brațelor Spirale ale galaxiei, să vedem cum raționamentul nostru teoretic este de acord cu rezultatele observațiilor astronomice. Analiza observațiilor astronomice Să vedem cum un astfel de raționament teoretic este de acord cu rezultatele observațiilor astronomice. Radiația vizibilă din regiunile centrale ale Galaxiei ne este complet ascunsă de straturi groase de materie absorbantă. Prin urmare, să ne întoarcem la galaxia spirală vecină M31 din Nebuloasa Andromeda, care este foarte asemănătoare cu a noastră. Acum câțiva ani, Hubble a descoperit două nuclee punctuale în centrul său. Una dintre ele arăta mai strălucitoare în razele vizibile (verzi), cealaltă mai slabă, dar când au construit o hartă a ratelor de rotație și a vitezei de dispersie a stelelor, s-a dovedit că centrul dinamic al galaxiei este un nucleu mai slab; este credea că aici se află gaura neagră supermasivă. Când Hubble a fotografiat centrul Nebuloasei Andromeda nu în verde, ci în raze ultraviolete, s-a dovedit că miezul, care era strălucitor în regiunea vizibilă a spectrului, era aproape invizibil în ultraviolete și în locul centrului dinamic, a fost observată o structură stelară compactă, strălucitoare. Un studiu al cinematicii acestei structuri a arătat că ea constă din stele tinere care se rotesc pe orbite aproape circulare. Astfel, în centrul lui M 31 au fost găsite simultan două discuri stelare circumnucleare: unul eliptic, format din stele vechi, iar celălalt rotund, alcătuit din stele tinere. Planurile discurilor coincid, iar stelele din ele se rotesc în aceeași direcție. Potrivit doctorului în științe fizice și matematice O. Silchenko, putem presupune că vedem consecințele a două explozii de formare a stelelor, dintre care una a avut loc cu mult timp în urmă, cu 5-6 miliarde de ani, iar cealaltă destul de recent, mai multe acum milioane de ani. După cum se poate vedea, acest lucru este destul de în concordanță cu faptul că în centrul galaxiei pot exista două centre, dintre care unul aparține vechiului subsistem sferic, iar celălalt, mai tânăr, aparține părții discului. Mai mult, acest centru tânăr, aflat deja în primele etape ale dezvoltării sale, este format sub forma unui sistem de disc compact și nu numai în galaxia M31, ci și în multe alte sisteme galactice. Spectroscopia panoramică, care permite construirea de hărți de suprafață cu viteze de rotație și hărți de dispersie a vitezei, a făcut posibilă verificarea faptului că discuri stelare circumnucleare individuale pot fi într-adevăr găsite în centrele multor galaxii. Ele se disting prin dimensiunea lor compactă (nu mai mult de o sută de parsecs) și vârsta medie relativ tânără a populației stelare (nu mai mult de 1-5 miliarde de ani). Bulbiile în care sunt scufundate astfel de discuri perinucleare sunt vizibil mai vechi și se rotesc mai încet. O analiză a hărții de viteză a galaxiei Sa NGC 3623 (un membru al unui grup de trei galaxii spirale) a arătat o dispersie minimă a vitezei stelare și o formă ascuțită a izoliniilor vitezei de rotație în centrul galaxiei (vezi Fig. : Afanasiev V.L., Sil"chenko O.K. Astronomy and Astrophysics, vol. 429, p. 825, 2005). Forma ascuțită a izoliniilor vitezei de rotație înseamnă că în planul de simetrie al galaxiei stelele se rotesc mult mai repede decât în ​​regiunile adiacente. a umflăturii sferoidale la valori destul de apropiate potențialul gravitațional.Adică, energia cinematică a stelelor situate în planul de simetrie este concentrată în rotație ordonată, și nu în mișcări haotice, ca și stelele componentei sferoidale.Aceasta indică faptul că în chiar în centrul galaxiei există un plat, dinamic rece, cu o rotație mare de moment a subsistemului stelar, adică discul din interiorul umflăturii. Aceste observații confirmă că în partea sferică a galaxiilor, unde umflarea este corpul său cauzator, ia naștere un subsistem mai tânăr, aparținând următorului nivel de organizare a materiei. Aceasta este partea de disc a galaxiilor, al cărei corp va fi un disc circumnuclear care se rotește rapid în interiorul umflăturii. Astfel, pentru două subsisteme este posibil să se stabilească două corpuri de cauză, dintre care unul în raport cu celălalt este un corp de efect. Să revenim la rezultatele observațiilor galaxiei noastre. În ciuda faptului că radiația vizibilă din regiunile centrale ale Galaxiei este complet ascunsă de noi prin straturi groase de materie absorbantă, după crearea unor receptoare de radiații infraroșii și radio, oamenii de știință au reușit să efectueze un studiu detaliat al acestei zone. Un studiu al părții centrale a Galaxiei a arătat că, pe lângă un număr mare de stele, în regiunea centrală se observă și un disc de gaz circumnuclear, constând în principal din hidrogen molecular. Raza sa depășește 1000 de ani lumină. Mai aproape de centru, sunt observate zone de hidrogen ionizat și numeroase surse de radiație infraroșie, ceea ce indică formarea stelelor care are loc acolo. Discul de gaz circumnuclear este corpul cauzei părții disc a galaxiei și se află într-un stadiu incipient de evoluție deoarece este format din hidrogen molecular. În raport cu sistemul său - disc, este o gaură albă, de unde este furnizată energie pentru dezvoltarea spațiului și materiei în partea de disc a galaxiei. Studiile care utilizează un sistem de radiotelescoape de bază ultra-lungă au arătat că chiar în centru (în constelația Săgetător) există un obiect misterios desemnat ca Săgetător A*, care emite un flux puternic de unde radio. Potrivit estimărilor, masa acestui obiect cosmic, situat la 26 de mii de ani lumină distanță de noi, este de patru milioane de ori mai mare decât masa Soarelui. Și în dimensiunea sa corespunde distanței dintre Pământ și Soare (150 de milioane de kilometri). Acest obiect este de obicei considerat un posibil candidat pentru o gaură neagră. Unul dintre cercetătorii acestui obiect, Zhi-Qiang Shen de la Observatorul Astronomic din Shanghai al Academiei Chineze de Științe, este convins că cea mai convingătoare confirmare a compactității și masivității sale este acum considerată a fi natura mișcării stelelor apropiate de aceasta. Shen și grupul său, după ce au efectuat observații într-un interval de frecvență radio mai mare (86 GHz în loc de 43 GHz), au obținut cea mai precisă estimare a obiectului spațial, ceea ce a condus la înjumătățirea ariei de interes pentru ei (publicare din 3 noiembrie 2005 în Natură). Un alt studiu al regiunii centrale a Galaxiei se referă la Clusterul Quintiplet, descoperit recent în chiar centrul galaxiei noastre și format din cinci stele masive de natură necunoscută. Astronomii australieni, conduși de dr. Peter Tuthill, în timp ce studiau obiectul, au identificat o structură extrem de ciudată și de neegalat. Faptul este că clusterul Quintiplet este situat chiar în centrul galaxiei, unde, conform doctrinei cosmologice predominante, ar trebui să fie localizată o gaură neagră masivă și, prin urmare, nu poate fi nicio stele la vedere. Toate cele cinci stele sunt relativ vechi și se apropie de etapele finale ale existenței lor. Dar cel mai ciudat lucru era că doi dintre ei se roteau rapid unul în jurul celuilalt (sau mai bine zis, în jurul unui centru de greutate comun), împrăștiind praf în jurul lor, ca capul rotativ al unui stropitor care pulverizează apă. Praful formează brațe spiralate. Raza uneia dintre spirale este de aproximativ 300 UA. Aceste observații arată că în centrul galaxiei există într-adevăr un obiect masiv inimaginabil de imens, care, totuși, nu este o gaură neagră, deoarece alții pot exista în apropierea lui fără să cadă. în sistemele sale stelare de influență. Pe de altă parte, în centrul galaxiei există un disc circumnuclear. Și, de asemenea, un quintiplet de natură misterioasă. Toate aceste observații pot fi explicate din punctul de vedere al formării a două subsisteme diferite, în care există două corpuri de cauză de naturi diferite: un corp este în curs de dezvoltare, celălalt se estompează. Două stele Quinttiplet care se rotesc rapid pot fi considerate ca rotația corpului efectului în jurul corpului cauzei într-un stadiu în care masele lor sunt aproximativ aceleași. Deși nu este complet clar cărui patrupol aparțin, deoarece Nu există încă suficiente date pentru asta. Acum să ne uităm la partea de disc a Galaxy mai detaliat.

Brațele spiralate ale galaxiilor

Unul dintre principalele fenomene ale Galaxiei noastre este formarea de ramuri (sau brațe) spiralate. Aceasta este cea mai proeminentă structură din discurile galaxiilor ca a noastră, dând galaxiilor numele de spirală. Brațele spiralate ale Căii Lactee ne sunt în mare parte ascunse prin absorbția materiei. Studiul lor detaliat a început după apariția radiotelescoapelor. Ei au făcut posibilă studierea structurii galaxiei prin observarea emisiilor radio a atomilor de hidrogen interstelari concentrați de-a lungul spiralelor lungi. Conform conceptelor moderne, brațele spiralate sunt asociate cu undele de compresie care se propagă pe discul galactic. Această teorie a undelor de densitate descrie destul de bine faptele observate și se datorează lui Chia Chiao Lin și Frank Shu de la Massachusetts Institute of Technology. Potrivit oamenilor de știință, trecând prin zone de compresie, materia discului devine mai densă, iar formarea stelelor din gaz devine mai intensă. Deși natura și motivele apariției unei astfel de structuri de undă unice în discurile galaxiilor spirale nu sunt încă înțelese. Structura energetică a discului Galaxy. Să vedem cum poate fi explicată formarea brațelor spiralate din punctul de vedere al auto-organizării materiei. Partea de disc a Galaxy, așa cum se arată mai sus, este formată datorită topologiei toroidale a spațiului primului modul. Ca urmare a cuantizării acestui spațiu s-au format multe subspații, fiecare dintre ele având și o topologie toroidală. Toate sunt imbricate în primul torus într-un tip de matrioșcă. În centrul fiecărui tor, energia primită circulă de-a lungul unui cerc cu rază mare, care creează spațiul și materia stelelor și sistemelor stelare. Un astfel de sistem de tori dă naștere unui disc plat material format din multe sisteme stelare care se rotesc în aceeași direcție. Toată materia formată în partea de disc a galaxiei capătă un singur plan și direcție de rotație. În centrul galaxiei există două corpuri centrale, dintre care unul este corpul cauza al subsistemului halo (gaura neagră), celălalt este corpul cauzei al subsistemului disc (gaura albă), care se rotesc, de asemenea, unul față de celălalt. . În partea de disc a galaxiei, se formează cronoshell-uri ale subsistemelor interne, care sunt subspații ale consecințelor. În fiecare dintre aceste subspații, se formează propriul său corp de efect, care este o stea sau un sistem stelar care se învârte în jurul corpului cauzei, adică. centrul Galaxiei, unde se află gaura albă. Orbitele stelelor cele mai apropiate de gaura albă sunt cercuri, deoarece energia care intră în cronocochiliile acestor stele circulă în cercuri (Fig. 14). Fig. 14.

Dacă cronoshell-urile primului modul sunt situate în afara limitei de rotație a corpului găurii albe în jurul găurii negre, atunci energia va circula nu într-un cerc, ci într-o elipsă, într-unul dintre focusuri există un corp de cauză ( gaură neagră), în celălalt - un corp de efect (gaura albă). În consecință, topologia spațiului se va schimba, torul va căpăta o formă mai complexă și, în locul cercului pe care îl descrie raza mare a torusului, vom avea o elipsă.

Privind discul nostru de sus, vom vedea că circulația energiei în diferiți tori descrie diferite elipse. În general, elipsele de rotație sunt prezentate în figură, din care se poate observa că cu cât orbita de rotație a energiei este mai îndepărtată, cu atât forma orbitei se va apropia de un cerc. Permiteți-mi să subliniez încă o dată că figurile descriu traiectorii de circulație a energiei, care se referă la structura spațiilor, și nu corpuri materiale. Prin urmare, în acest sistem, găurile albe și negre reprezintă o chiuvetă și o sursă de energie care sunt staționare.

Deoarece subsistemul de disc al Galaxy este scufundat în subsistemul sferic, interacțiunea suplimentară are loc între ele de-a lungul timpului. Influența unui subsistem asupra altuia duce la faptul că cuplul de rotație prezent în partea sferică se suprapune circulației energiei în subsistemul disc. Deși acesta nu este un cuplu foarte intens, contribuie totuși la imaginea de ansamblu, drept urmare torii se rotesc la un unghi mic unul față de celălalt. În consecință, elipsele de rotație a energiei se vor deplasa, de asemenea, cu același unghi de rotație unul față de celălalt, formând o structură în spirală.

Viteza de mișcare a oricărei stele în jurul centrului galaxiei nu va coincide cu viteza de mișcare a modelului spiralat. Circulația fluxurilor de energie în spațiu va rămâne neschimbată pe toată durata de viață a Galaxiei. Deoarece energia care intră în sistem prin timp transferă cuplul, schimbând energia totală, dar nu transferă impuls. Prin urmare, cuplul pe care timpul îl aduce în sistem depinde numai de proprietățile punctului cauzator și rămâne constant pe toată perioada de existență a discului.

Corpurile consecințelor, și în acest caz acestea sunt stelele, în timpul formării lor primesc un moment unghiular care le stabilește rotația în jurul centrului galaxiei. Prin urmare, mișcarea stelelor formate în cronoshell toroidale va fi influențată de mulți factori. Printre acești factori, factorii determinanți vor fi cantitatea de materie formată, gradul de dezvoltare evolutivă a stelei în sine, influența gravitațională a altor stele, precum și o serie de alte motive.

Rotația energiei în elipse este o proprietate exclusivă a spațiului însuși. Când elipsele sunt rotite la un anumit unghi, așa cum se arată în figură, punctele de contact ale elipselor vor avea cea mai mare densitate de energie. Prin urmare, cantitatea de energie eliberată în aceste locuri va fi însumată. În acest caz, o structură energetică apare din nou în spațiu. La fel cum în cronoshell-urile modulului zero avem un model energetic al unui dodecaedru, la fel în cronoshell-urile primului modul obținem o imagine în spirală. În conformitate cu faptul că eliberarea energiei de-a lungul brațelor spiralate are loc cu o amplitudine mai mare, tocmai în aceste locuri se va produce cel mai intens procesul de formare a stelelor.

Aș dori să subliniez încă o dată că formarea unui disc rotativ și formarea brațelor spiralate sunt structuri de naturi complet diferite. Un disc rotativ este un sistem de corpuri materiale formate în timpul transformării timpului. Iar brațele spiralate sunt structura energetică a spațiului, arătând în ce zonă are loc cel mai intens eliberarea energiei. Prin urmare, principala proprietate a modelului spiralat de undă este rotația sa uniformă, ca un singur sistem de spații format din tori. În consecință, modelul modelului în spirală se rotește în ansamblu cu o viteză unghiulară constantă. Deși discul galactic se rotește diferențial, pentru că s-a format în condiții diferite și fiecare parte a acestuia se află în propriul stadiu de evoluție. Dar discul în sine este secundar în raport cu brațele spirale; structura energetică a spiralelor este cea primară, care stabilește ritmul întregului proces de formare a stelelor al discului. Din acest motiv, modelul spirală este definit atât de clar și clar și menține o regularitate completă pe întregul disc al galaxiei, în niciun fel distorsionat de rotația diferențială a discului.

Densitatea stelelor în brațele spiralate.

Formarea stelelor are loc aproximativ în mod egal pe tot discul, astfel încât densitatea stelelor va depinde de cât de dens sunt amplasate cronotecile între ele. În ciuda faptului că formarea stelelor are loc mai intens la nivelul brațelor, densitatea stelelor de aici nu ar trebui să difere mult față de alte regiuni ale discului, deși amplitudinea energetică crescută determină inițierea cronotecilor care se află în condiții mai puțin favorabile. Observațiile astronomice arată că densitatea stelelor din brațele spirale nu este atât de mare; ele sunt situate acolo doar puțin mai dense decât media pe disc - doar 10 la sută, nu mai mult.

Un contrast atât de slab nu ar fi văzut niciodată în fotografiile galaxiilor îndepărtate dacă stelele din brațul spiralat ar fi aceleași cu cele din întregul disc. Chestia este că, împreună cu stelele din brațele spirale, are loc o formare intensivă de gaz interstelar, care apoi se condensează în stele. În stadiul inițial al evoluției lor, aceste stele sunt foarte strălucitoare și se evidențiază puternic printre celelalte stele de pe disc. Observațiile hidrogenului neutru de pe discul galaxiei noastre (pe baza emisiei sale radio la o lungime de undă de 21 cm) arată că gazul formează într-adevăr brațe spiralate.

Pentru ca brațele să fie clar conturate de stele tinere, este necesară o rată suficient de mare de transformare a gazului în stele și, în plus, durata evoluției stelei în stadiul inițial de strălucire nu este prea mare. Ambele sunt valabile pentru condițiile fizice reale din galaxii, datorită intensității crescute a fluxului de timp eliberat în brațe. Durata fazei inițiale a evoluției stelelor luminoase masive este mai mică decât timpul în care brațul se va deplasa vizibil în timpul rotației sale generale. Aceste stele strălucesc timp de aproximativ zece milioane de ani, ceea ce reprezintă doar cinci procente din perioada de rotație galactică. Dar pe măsură ce stelele care căptușesc brațul spiralat se ard, în urma lor se formează stele noi și nebuloasele asociate, păstrând modelul spiralei neschimbat. Stelele care conturează brațele nu supraviețuiesc nici măcar unei singure revoluții a Galaxiei; Doar modelul în spirală este stabil.

Intensitatea crescută a eliberării de energie de-a lungul brațelor Galaxiei afectează faptul că cele mai tinere stele, multe grupuri de stele deschise și asociații, precum și lanțuri de nori denși de gaz interstelar în care stelele continuă să se formeze sunt concentrate în principal aici. Brațele spiralate conțin un număr mare de stele variabile și fulgerătoare, iar exploziile unor tipuri de supernove sunt cel mai adesea observate în ele. Spre deosebire de un halou, unde orice manifestare a activității stelare este extrem de rare, viața viguroasă continuă în brațele spiralate, asociată cu tranziția continuă a materiei din spațiul interstelar la stele și înapoi. Pentru că modulul zero, care este un halou, se află în stadiul final al evoluției sale. În timp ce primul modul, care este un disc, se află în vârful dezvoltării sale evolutive.

concluzii

Să formulăm principalele concluzii obținute din analiza spațiului galactic.

1. Din punct de vedere al autoorganizării sistemice a materiei, cele două subsisteme care alcătuiesc Galaxia aparțin unor module diferite ale structurii integrale a universului (ISM). Prima - partea sferică - este modulul spațial zero. A doua parte de disc a Galaxy aparține primului modul ISM. Conform relațiilor cauză-efect, primul modul sau partea de disc a Galaxy este efectul, în timp ce modulul zero sau halo-ul este considerat cauza.

2. Orice spațiu este creat dintr-un cronoshell, care în momentul intrării energiei este un dipol ventilator. La un capăt al unui astfel de dipol se află materie, iar la celălalt se află o sferă de spațiu în expansiune. Un pol al dipolului are proprietățile maselor gravitatoare și reprezintă un punct material, iar celălalt pol are proprietățile antigravitative ale spațiului în expansiune și reprezintă o sferă care înconjoară punctul material. Astfel, orice dipol ventilator are un corp fizic și un spațiu fizic tridimensional. Prin urmare, fiecare legătură cauză-efect va consta din patru elemente: corpul cauzei și spațiul cauzei, corpul efectului și spațiul efectului.

3. Principalele caracteristici ale haloului sunt determinate de proprietățile cronoshellului modulului zero. Să le enumerăm.

1). Limita haloului este o membrană cu proprietăți antigravitaționale, care limitează sfera de vid în expansiune a dipolului ventilatorului. Este reprezentat de un strat de plasmă de hidrogen care înconjoară exteriorul haloului, sub formă de coroană. O coroană se formează datorită efectului inhibitor al membranei asupra ionilor de hidrogen. Topologia spațiului halo este sferică.

2). În transformarea sa evolutivă, haloul a trecut prin stadiul de inflație, în timpul căruia cronoshell-ul halo a fost fragmentat în 256 de cronoshell mici, fiecare dintre acestea fiind acum unul dintre clusterele globulare ale Galaxiei. În timpul inflației, spațiul Galaxiei a crescut exponențial în dimensiune. Sistemul format a fost numit o structură de halou celular-fagure de miere.

3). Chronoshells de clustere globulare de stele au continuat să se fragmenteze și mai mult. Stelele și sistemele stelare devin nivelul limitator al cuantizării galaxiilor. Nivelul limitativ al cuantizării este noua organizare structurală a materiei.

4). Locația relativă a cronoshell-urilor stelelor situate în structura celular-fagure a haloului este extrem de inegală. Unele dintre ele sunt situate mai aproape de centrul Galaxiei, altele mai aproape de periferie. Ca urmare a acestei inegalități, formarea stelelor în fiecare cronoshell are propriile sale caracteristici, care afectează densitatea materiei sau natura mișcării lor.

5). Sistemele pitice descoperite în Galaxia noastră aparțin cronocoașilor patrupolilor de al doilea sau al treilea nivel, care sunt, de asemenea, subsisteme închise, auto-organizate, aparținând Galaxiei.

6). Starea actuală a halou aparține etapei finale de evoluție. Expansiunea spațiului său s-a încheiat din cauza caracterului finit al energiei eliberate. Nimic nu rezistă forțelor gravitației. Prin urmare, ultima etapă a evoluției haloului este cauzată de procesele de dezintegrare. Gravitația devine principala forță a sistemului, forțând corpurile materiale să se deplaseze spre centrul galaxiei într-un câmp gravitațional în creștere. Un atractor atractiv se formează în centrul Galaxiei.

4. Principalele caracteristici ale discului sunt determinate de proprietățile cronoshell-ului primului modul, care este o consecință a modulului zero. Să le enumerăm.

1). Deoarece partea de disc a Galaxy este o consecință, prin urmare dipolul ventilatorului gravitațional va fi un vector axial M=1 care se rotește în jurul vectorului axial M=0.

2). Spațiul format de unul dintre polii dipolului ventilatorului este creat sub forma unei sfere în expansiune care se rotește în jurul axei M=0. Prin urmare, topologia spațiului primului modul este descrisă de un tor încorporat în spațiul sferic al modulului zero. Torul este format din doi vectori axiali M=0 și M=1, unde M=0 reprezintă raza majoră a torusului, iar M=1 este raza minoră a torusului.

3). Etapa de umflare a cronoshell-ului primului modul a dat naștere la multe subsisteme noi - cronoshell interne mai mici. Toate sunt amplasate într-un tip de păpușă de cuib în interiorul cronoshell-ului primului modul. Toate au și o topologie toroidală. Structura apare în spațiul părții de disc a Galaxy.

4). Substanța formată de celălalt pol al dipolului ventilatorului este concentrată în centrul sferei, ceea ce descrie raza mică a torului M=1. Deoarece acest centru, la rândul său, descrie un cerc de-a lungul razei unui tor mare, toată materia se formează de-a lungul acestui cerc într-un plan perpendicular pe axa M=0.

5). Materia formată în noile subsisteme este creată și în centrele sferelor cu rază mică a torusului. Prin urmare, toată materia se formează de-a lungul unor cercuri situate într-un plan perpendicular pe axa M=0. Așa se formează partea de disc a Galaxy.

5. În regiunea centrală a Galaxiei există două corpuri de cauză. Unul dintre ele este corpul cauzator de halo (bulge), celălalt este corpul cauzator al discului (discul de gaz circumnuclear). Corpul cauzei al discului, la rândul său, este corpul efectului în raport cu haloul. Prin urmare, un corp se rotește în jurul altuia.

6. Bombația, ca și halou, se află în stadiul final de evoluție, de aceea devine un atractor spre care gravitează toată materia împrăștiată anterior în întregul volum al halou. Acumulând în centrul său, formează câmpuri gravitaționale puternice care comprimă treptat materia într-o gaură neagră.

7. Discul de gaz circumnuclear este corpul cauzei părții disc a galaxiei și se află într-un stadiu incipient de evoluție. În raport cu sistemul său - disc, este o gaură albă, de unde este furnizată energie pentru dezvoltarea spațiului și materiei în partea de disc a galaxiei.

8. Brațele spiralate sunt structura energetică a spațiului, arătând în ce zonă are loc cel mai intens eliberarea energiei. Această structură se formează datorită circulației energiei în interiorul torusului. În majoritatea tori, energia circulă nu într-un cerc, ci într-o elipsă, într-unul dintre focarele căruia există un corp de cauză (o gaură neagră), în celălalt - un corp de efect (o gaură albă). În consecință, topologia spațiului se schimbă, torul capătă o formă mai complexă și, în loc de cercul pe care îl descrie raza mare a torusului, avem o elipsă.

9. Deoarece subsistemul de disc al Galaxy este scufundat în subsistemul sferic, interacțiunea suplimentară are loc între ele în timp. Influența unui subsistem asupra altuia duce la faptul că momentul de rotație prezent în partea sferică se suprapune circulației energiei în subsistemul disc, drept urmare torii se rotesc la un unghi mic unul față de celălalt. Când elipsele se rotesc printr-un anumit unghi, energia va avea cea mai mare densitate în punctele de contact ale elipselor. Procesul de formare a stelelor va fi cel mai intens în aceste locuri. Prin urmare, principala proprietate a modelului spiralat de undă este rotația sa uniformă, ca un singur sistem de spații format din tori.

Literatură

1. Boer K., Savage B. Galaxies și coroanele lor. Jl Scentific American. Traducere din engleză - Alex Moiseev, site-ul Astronomiei din Orientul Îndepărtat.

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

3. Kapitsa S.P., Kurdyumov S.P., Malinetsky G.G. Synergetics și previziuni viitoare. M.: URSS, 2003

4. Mandelbrot B. Fractali, șansă și finanțe. M., 2004.

5. Novikov I.D. Evoluția Universului. M.: Nauka, 1983. 190 p.

6. Prigogine I., Stengers I. Timp, haos, cuantum. M.: Progres, 1999. Ed. a VI-a. M.: KomKniga, 2005.

7. Prigogine K., Stengers I. Ordinea din haos. Un nou dialog între om și natură. M.: URSS, 2001. Ed. a V-a. M.: KomKniga, 2005.

8. Sagan K. Cosmos. Sankt Petersburg: Amphora, 2004.

9. Hwang M.P. Universul furios: de la Big Bang la expansiunea accelerată, de la Quark la Superstrings. - M.: LENAND, 2006.

10. Hawking S. O scurtă istorie a timpului. Sankt Petersburg: Amfora, 2000.

11. Hawking S. Găuri negre și universuri tinere. Sankt Petersburg: Amfora, 2001.

O analiză părtinitoare și scrupuloasă a influenței curbei de rotație a galaxiei Calea Lactee asupra formei brațelor sale duce la concluzii neașteptate. Dacă galaxia s-a deplasat cu o astfel de curbă de rotație, atunci cu doar două revoluții în urmă - aproximativ 600 de milioane de ani - brațele sale au fost „răsucite” în direcția opusă. Și, dimpotrivă, în următoarele câteva revoluții ar trebui să-și piardă complet mânecile, care se vor ondula strâns, umplând uniform întregul disc. Având în vedere că se presupune că vârsta galaxiei este de aproximativ zeci de miliarde de ani, trecutul ei pare și mai misterios - apariția brațelor nu poate fi explicată prin contradicții pur cinematice.

Se pare că ipoteza a despre materia întunecată nu numai că nu elimină contradicțiile din curba de rotație observată a galaxiei noastre însăși, ci, dimpotrivă, creează altele noi.

Este posibil ca curba de rotație observată și calculată a galaxiei să fie instabilă și să nu reflecte evoluția pe termen lung a Căii Lactee. Vitezele măsurate ale stelelor corespund momentului curent în timp și, aparent, spun puțin despre valorile lor trecute sau viitoare. Poate că este posibil să vorbim despre dinamica mișcării lor doar cu un anumit grad de fiabilitate. Altfel, legile mecanicii dau acest rezultat logic natural.

Este logic să presupunem că este posibilă o formă diferită pe termen lung a curbei de rotație, ceea ce, de-a lungul multor miliarde de ani, a permis brațelor Căii Lactee să ia forma care a devenit acum posibil de calculat din observațiile astronomice. Dar în acest caz, apare o întrebare logică: cum era galaxia „la început”? Și „când a început, a început”?

Să presupunem că galaxia s-a format, să zicem, acum 3 miliarde de ani. Această perioadă a fost luată din motive utilitare: pentru a facilita vizualizarea evoluției în animație. Iar brațele ar fi putut apărea, de exemplu, ca urmare a prăbușirii a două găuri negre, care și-au ejectat jeturile în direcții diferite. În timp ce se roteau, aceste jeturi, ca să spunem așa, „măturau” spațiul înconjurător, colectând gaz și stele. Treptat, mânecile s-au ondulat în forma lor actuală. De ce sunt două găuri negre? Pentru că sunt patru brațe, iar jeturile sunt formate în perechi.

Credit: Thiago Ize & Chris Johnson, Institutul de calcul științific și imagistica.

Astrofizicienii au dezvăluit modul în care galaxiile disc își formează brațele spiralate de aproape atâta timp cât le-au observat. De-a lungul timpului, au ajuns la două concluzii... fie structura lor este cauzată de diferențe de gravitație, sculptând gaz, praf și în forme familiare, fie o existență aleatorie care vine și merge cu timpul.

Acum, cercetătorii încep să traducă descoperirile lor în descoperiri bazate pe noi simulări de supercomputer - simulări care includ mișcarea a până la 100 de milioane de „particule stelare” care imită forțele gravitaționale și astrofizice care le modelează într-o structură spirală naturală. Echipa de cercetare de la Universitatea din Wisconsin-Madison și Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică a fost mulțumită de aceste descoperiri și a raportat că modelele pot conține indicii semnificative despre modul în care s-au format brațele spiralate.

„Arătăm pentru prima dată că brațele spiralate stelare nu sunt trăsături de tranziție, așa cum s-a susținut de zeci de ani”, spune astrofizicianul Elena D'Onghia de la UW-Madison, care a condus noul studiu împreună cu colegii de la Harvard Mark Vogelsberger și Lars Hernquist.

„Bratele spiralate sunt auto-conservante, permanente si surprinzator de longevive”, adauga Vogelsberger.

Când apare o structură în spirală, aceasta este probabil cea mai răspândită dintre formele universului. Este considerată a noastră, iar aproximativ 70% dintre galaxiile din jurul nostru au și o structură în spirală. Când gândim într-un sens mai larg, câte lucruri capătă această formație obișnuită? Măturarea prafului cu o mătură face ca particulele să treacă în spirală în formă de spirală... scurgerea apei provoacă un vârtej... formațiunile meteorologice au forma unei spirale. Acesta este un caz universal și se întâmplă cu un motiv. Evident, cauza este gravitația și ceva o tulbură. În cazul unei galaxii, acesta este un nor molecular gigant - . Norii introduși în simulare, spune D'Onghia, profesor de astronomie la UW-Madison, acționează ca „perturbatori” și sunt suficienți nu numai pentru a declanșa formarea brațelor spiralate, ci și pentru a le menține pe termen nelimitat.

„Învățăm că formează brațe spiralate”, explică D’Onghia. „Teoria trecută care susține brațele ar dispărea odată cu eliminarea perturbărilor, dar vedem că, odată formate, brațele se autoperpetuează chiar și atunci când perturbările sunt îndepărtate. Acest lucru demonstrează că, odată ce brațele sunt create prin acești nori, ele pot exista pe cont propriu prin influenţa gravitaţiei." chiar şi atunci când nu mai există tulburări".

Deci, cum rămâne cu galaxiile însoțitoare? Ar putea structura spirală să fie cauzată de apropierea de ele? Noul studiu permite acest lucru și în calcule și modele pentru galaxii „singurate”. Cu toate acestea, aceasta nu este doar cercetare. Potrivit lui Vogelsberger și Hernquist, noile simulări generate de computer se concentrează pe curățarea datelor observaționale. Ei aruncă o privire mai atentă asupra norilor moleculari de înaltă densitate și „găurilor induse de gravitație în spațiu” care acționează ca „mecanismele care conduc la formarea brațelor caracteristice ale galaxiilor spirale”.

Până atunci, știm că structura spirală nu este doar un accident, este probabil cea mai comună formă

Cerul înstelat a atras privirile oamenilor din cele mai vechi timpuri. Cele mai bune minți ale tuturor națiunilor au încercat să înțeleagă locul nostru în Univers, să-și imagineze și să justifice structura lui. Progresul științific a făcut posibilă trecerea în studiul vastelor întinderi ale spațiului de la construcții romantice și religioase la teorii verificate logic bazate pe numeroase materiale faptice. Acum, orice școlar are o idee despre cum arată Galaxia noastră conform ultimelor cercetări, cine, de ce și când i-a dat un nume atât de poetic și care este viitorul ei așteptat.

originea numelui

Expresia „Galaxia Calea Lactee” este în esență o tautologie. Galactikos tradus aproximativ din greaca veche înseamnă „lapte”. Așa numeau locuitorii Peloponezului grupul de stele de pe cerul nopții, atribuindu-și originea Hera înfierbântată: zeița nu a vrut să-l hrănească pe Hercule, fiul nelegitim al lui Zeus și, în mânie, a stropit laptele matern. Picăturile formau o dâră de stele, vizibilă în nopțile senine. Secole mai târziu, oamenii de știință au descoperit că luminile observate sunt doar o parte nesemnificativă a corpurilor cerești existente. Ei au dat denumirea de Galaxy sau de sistemul Calea Lactee spațiului Universului în care se află planeta noastră. După confirmarea presupunerii existenței altor formațiuni similare în spațiu, primul termen a devenit universal pentru ei.

O privire din interior

Cunoștințele științifice despre structura părții Universului, inclusiv sistemul solar, au învățat puțin de la grecii antici. Înțelegerea cum arată galaxia noastră a evoluat de la universul sferic al lui Aristotel la teoriile moderne care includ găurile negre și materia întunecată.

Faptul că Pământul face parte din sistemul Căii Lactee impune anumite limitări celor care încearcă să-și dea seama ce formă are galaxia noastră. Pentru a răspunde fără ambiguitate la această întrebare, este necesară o vedere din exterior și la mare distanță de obiectul observației. Acum știința este lipsită de o astfel de oportunitate. Un fel de substitut pentru un observator din exterior este colectarea de date despre structura Galaxiei și corelarea acesteia cu parametrii altor sisteme spațiale disponibile pentru studiu.

Informațiile colectate ne permit să spunem cu încredere că Galaxia noastră are forma unui disc cu o îngroșare (bombă) în mijloc și brațe spiralate divergente din centru. Acestea din urmă conțin cele mai strălucitoare stele din sistem. Diametrul discului este de peste 100 de mii de ani lumină.

Structura

Centrul galaxiei este ascuns de praful interstelar, ceea ce face dificilă studierea sistemului. Metodele de radioastronomie ajută la rezolvarea problemei. Undele de o anumită lungime depășesc cu ușurință orice obstacol și vă permit să obțineți imaginea mult dorită. Galaxia noastră, conform datelor obținute, are o structură neomogenă.

În mod convențional, putem distinge două elemente legate între ele: aureola și discul în sine. Primul subsistem are următoarele caracteristici:

  • forma este o sferă;
  • centrul său este considerat a fi o umflătură;
  • cea mai mare concentrație de stele din halou este caracteristică părții sale mijlocii; pe măsură ce vă apropiați de margini, densitatea scade foarte mult;
  • Rotația acestei zone a galaxiei este destul de lentă;
  • aureola conține în principal stele vechi cu masă relativ mică;
  • un spațiu semnificativ al subsistemului este umplut cu materie întunecată.

Densitatea stelelor de pe discul galactic depășește cu mult haloul. În mâneci sunt tineri și chiar în curs de dezvoltare

Centru și miez

„Inima” Căii Lactee se află în Fără a o studia, este dificil să înțelegem pe deplin cum este galaxia noastră. Denumirea „nucleu” în scrierile științifice fie se referă doar la regiunea centrală, cu doar câțiva parsecs în diametru, fie include umflarea și inelul de gaz, considerat locul de naștere al stelelor. În cele ce urmează, va fi folosită prima versiune a termenului.

Lumina vizibilă are dificultăți să pătrundă în centrul Căii Lactee deoarece întâlnește mult praf cosmic, ascunzând cum arată galaxia noastră. Fotografiile și imaginile realizate în intervalul infraroșu extind semnificativ cunoștințele astronomilor despre nucleu.

Datele despre caracteristicile radiațiilor din partea centrală a Galaxiei i-au determinat pe oamenii de știință să creadă că există o gaură neagră în miezul nucleului. Masa sa este de peste 2,5 milioane de ori masa Soarelui. În jurul acestui obiect, potrivit cercetătorilor, se rotește o altă gaură neagră, dar mai puțin impresionantă în parametrii săi. Cunoștințele moderne despre caracteristicile structurale ale spațiului sugerează că astfel de obiecte sunt situate în partea centrală a majorității galaxiilor.

Lumina si intuneric

Influența combinată a găurilor negre asupra mișcării stelelor face propriile ajustări la felul în care arată galaxia noastră: duce la modificări specifice ale orbitelor care nu sunt tipice pentru corpurile cosmice, de exemplu, în apropierea sistemului solar. Studiul acestor traiectorii și relația dintre viteza de mișcare și distanța de la centrul galaxiei au stat la baza teoriei acum în curs de dezvoltare a materiei întunecate. Natura sa este încă învăluită în mister. Prezența materiei întunecate, care constituie probabil marea majoritate a întregii materie din Univers, este înregistrată doar prin efectul gravitației asupra orbitelor.

Dacă risipim tot praful cosmic care ne ascunde miezul, o imagine uimitoare va fi dezvăluită. În ciuda concentrației de materie întunecată, această parte a Universului este plină de lumină emisă de un număr imens de stele. Există de sute de ori mai multe pe unitate de spațiu aici decât lângă Soare. Aproximativ zece miliarde dintre ele formează un bar galactic, numit și bar, de o formă neobișnuită.

Nucă spațială

Studierea centrului sistemului în intervalul lungimii de undă ne-a permis să obținem o imagine detaliată în infraroșu. Galaxia noastră, după cum se dovedește, are în miez o structură care seamănă cu o arahide într-o coajă. Această „nucă” este podul, care include peste 20 de milioane de giganți roșii (stele strălucitoare, dar mai puțin fierbinți).

Brațele spiralate ale Căii Lactee radiază de la capetele barei.

Lucrările asociate cu descoperirea „arahidei” din centrul sistemului stelar nu numai că au făcut lumină asupra structurii galaxiei noastre, dar au ajutat și la înțelegerea modului în care s-a dezvoltat. Inițial, în spațiul spațiului a existat un disc obișnuit, în care s-a format un jumper în timp. Sub influența proceselor interne, bara și-a schimbat forma și a început să semene cu o nucă.

Casa noastră pe harta spațiului

Activitatea are loc atât în ​​bară, cât și în brațele spiralate pe care le posedă Galaxia noastră. Au fost numite după constelațiile în care au fost descoperite secțiuni ale ramurilor: brațele lui Perseus, Cygnus, Centaurus, Săgetător și Orion. Aproape de acesta din urmă (la o distanță de cel puțin 28 de mii de ani lumină de miez) se află Sistemul Solar. Această zonă are anumite caracteristici care, potrivit experților, au făcut posibilă apariția vieții pe Pământ.

Galaxia și sistemul nostru solar se rotesc odată cu ea. Modelele de mișcare ale componentelor individuale nu coincid. stelele sunt uneori incluse în ramurile spiralate, uneori separate de ele. Doar luminarii care se află la limita cercului de corotație nu fac astfel de „călătorii”. Printre acestea se numără Soarele, protejat de procesele puternice care apar constant în brațe. Chiar și o mică schimbare ar anula toate celelalte beneficii pentru dezvoltarea organismelor de pe planeta noastră.

Cerul este în diamante

Soarele este doar unul dintre multele corpuri similare de care este plină galaxia noastră. Numărul total de stele, singure sau grupate, conform ultimelor date, depășește 400 de miliarde.Cea mai apropiată de noi, Proxima Centauri, face parte dintr-un sistem de trei stele, alături de puțin mai îndepărtate Alpha Centauri A și Alpha Centauri B. Cel mai strălucitor punct al cerului nopții, Sirius A, este situat în luminozitatea sa, conform diverselor surse, o depășește pe cea solară de 17-23 de ori. De asemenea, Sirius nu este singur; el este însoțit de un satelit care poartă un nume similar, dar marcat cu B.

Copiii încep adesea să se familiarizeze cu cum arată galaxia noastră căutând pe cer Steaua Polară sau Alpha Ursa Minor. Își datorează popularitatea poziției sale deasupra Polului Nord al Pământului. În ceea ce privește luminozitatea, Polaris este semnificativ mai mare decât Sirius (de aproape două mii de ori mai strălucitor decât Soarele), dar nu poate contesta Alpha Canis Majoris pentru titlul de cel mai strălucitor datorită distanței sale de Pământ (estimată de la 300 la 465 de ani lumină) .

Tipuri de corpuri de iluminat

Stelele diferă nu numai prin luminozitate și distanță față de observator. Fiecăruia i se atribuie o anumită valoare (parametrul corespunzător al Soarelui este luat ca unul), gradul de încălzire a suprafeței și culoarea.

Supergiantile au cele mai impresionante dimensiuni. Stelele neutronice au cea mai mare concentrație de materie pe unitatea de volum. Caracteristica culorii este indisolubil legată de temperatură:

  • rosiile sunt cele mai reci;
  • încălzirea suprafeței la 6.000º, ca Soarele, dă naștere unei nuanțe galbene;
  • Luminile albe și albastre au o temperatură de peste 10.000 ° C.

Poate varia și atinge un maxim cu puțin timp înainte de prăbușire. Exploziile supernovei aduc o contribuție uriașă la înțelegerea cum arată galaxia noastră. Fotografiile acestui proces realizate cu telescoape sunt uimitoare.
Datele colectate pe baza lor au ajutat la reconstruirea procesului care a dus la izbucnirea epidemiei și la prezicerea soartei unui număr de corpuri cosmice.

Viitorul Căii Lactee

Galaxia noastră și alte galaxii sunt în permanență în mișcare și interacționează. Astronomii au descoperit că Calea Lactee și-a absorbit în mod repetat vecinii. Procese similare sunt de așteptat în viitor. De-a lungul timpului, va include Norul Magellanic și o serie de alte sisteme pitice. Cel mai impresionant eveniment este așteptat peste 3-5 miliarde de ani. Aceasta va fi o coliziune cu singurul vecin care este vizibil de pe Pământ cu ochiul liber. Ca urmare, Calea Lactee va deveni o galaxie eliptică.

Întinderile nesfârșite ale spațiului uimesc imaginația. Este dificil pentru omul obișnuit să realizeze amploarea nu numai a Căii Lactee sau a întregului Univers, ci chiar și a Pământului. Cu toate acestea, datorită realizărilor științei, ne putem imagina cel puțin aproximativ din ce fel de lume grandioasă facem parte.