O tym, że materia we Wszechświecie nie jest rozproszona, lecz skupiona w gigantycznych gromadach gwiazd, naukowcy przypuszczali już w XVIII wieku (I. Kant, W. Herschel), ale ostatecznie przekonali się o tym dopiero na początku XX wieku .

Układy gwiezdne powiązane grawitacją nazywane są galaktykami.

Nasze Słońce jest częścią galaktyki droga Mleczna(w przeciwnym razie nasza galaktyka jest oznaczona słowem z dużej litery - Galaktyka). Grubość naszej galaktyki wynosi nie więcej niż 1% jej średnicy, to znaczy przypomina kształtem dysk, a dokładniej dwie płyty złożone na krawędziach. Ten składnik Galaktyki nazywany jest gwiazdą dysk. Średnica dysku wynosi 30 kiloparseków (100 000 lat świetlnych), jego grubość wynosi 1000 lat świetlnych, a jego masa przekracza masę Słońca 150 miliardów razy. Wzdłuż dysku biegnie ciemny pasek będący warstwą nieprzezroczystej materii - międzygwiazdowego pyłu i gazu.

Dysk Galaktyki nie ma jasno określonej granicy, podobnie jak atmosfera ziemska nie ma wyraźnej górnej granicy. Jednak w płaszczyźnie tego dysku gęstość gwiazd jest znacznie większa niż poza nim.

Dysk galaktyczny obraca się wokół swojego środka. Obrót Galaktyki następuje zgodnie z ruchem wskazówek zegara, patrząc na Galaktykę z jej bieguna północnego, znajdującego się w gwiazdozbiorze Coma Bereniki. Dysk galaktyczny ma strukturę spiralną, od której pochodzi nazwa tego typu gromad gwiazd – galaktyk spiralnych. Spirale to fale rozchodzące się w kierunku obrotu dysku Galaktyki ze stałą prędkością kątową. Gwiazdy wewnątrz dysku poruszają się po kołowych trajektoriach wokół centrum Galaktyki ze stałą prędkością liniową. Dlatego prędkość kątowa obrotu zależy od odległości od środka i maleje wraz z odległością od niego. Prędkość Słońca, które znajduje się na obrzeżach Galaktyki, wynosi 220-250 km/s.

W centrum dysku Galaktyki znajduje się zgrubienie - rdzeń o średnicy 1300 parseków. Znajduje się w gwiazdozbiorze Strzelca. W jądrze znajduje się bardzo duża koncentracja gwiazd: gęstość gwiazd jest tutaj miliony razy większa niż w pobliżu Słońca. Ale pomimo tego, że w jądrze skupionych jest tak wiele gwiazd, przez długi czas nie można było tego zaobserwować, ponieważ w pobliżu płaszczyzny symetrii Galaktyki znajdują się ogromne ciemne obłoki pyłu, które pochłaniają światło gwiazd. Ukrywają przed nami rdzeń Galaktyki. Dlatego jego badanie stało się możliwe dopiero po stworzeniu odbiorników promieniowania podczerwonego i radiowego, które są pochłaniane w mniejszym stopniu. Swoją drogą badanie naszej rodzimej Galaktyki również jest dla nas trudne, bo jesteśmy w jej wnętrzu - łatwiej jest zbadać dowolny obiekt z zewnątrz. Ponadto Słońce znajduje się w płaszczyźnie dysku gwiazdowego: gęstość materii międzygwiazdowej jest tutaj wysoka, co komplikuje obserwacje ze względu na absorpcję światła.

Oprócz ogromnej liczby gwiazd, w centralnym obszarze Galaktyki znajduje się okrągły jądrowy dysk gazowy o promieniu ponad 1000 lat świetlnych, który składa się głównie z wodoru cząsteczkowego. W samym centrum Galaktyki podejrzewa się istnienie czarnej dziury o masie około miliona mas Słońca.

Drugi składnik Galaktyki, który faktycznie determinuje jej wymiary zewnętrzne, ma kształt kulisty. Nazywa się to aureola. Promień halo jest znacznie większy niż rozmiar dysku - sięga kilkuset tysięcy lat świetlnych. Środek symetrii halo Drogi Mlecznej pokrywa się ze środkiem dysku galaktycznego.

Aureola, podobnie jak dysk, obraca się wokół centrum Galaktyki, ale ze znacznie mniejszą prędkością, ponieważ gwiazdy w halo poruszają się raczej losowo.

Centralna część halo – w promieniu kilku tysięcy lat świetlnych od centrum Galaktyki – jest najgęstsza, tzw. wybrzuszenie(z angielskie słowo wybrzuszenie, oznaczający „pogrubienie”, „obrzęk”).

Oprócz pojedynczych gwiazd Galaktyka zawiera gromady gwiazd. Dzielą się na klastry otwarte, gromady kuliste I stowarzyszenia gwiazd.

Gromady otwarte gwiazd znalezione w pobliżu płaszczyzny galaktycznej, gdzie skupiają się nagromadzenia pyłu i gazu międzygwiazdowego. Obecnie znanych jest ponad 1200 gromad otwartych, z czego szczegółowo zbadano 500. Najbardziej znane z nich to Plejady i Hiady w konstelacji Byka. Całkowita liczba gromad otwartych w Galaktyce może sięgać stu tysięcy, a każda zawiera od kilkuset do kilku tysięcy gwiazd. Ich masa jest niewielka, dlatego pole grawitacyjne nie może ich pomieścić przez długi czas w małej objętości przestrzeni, dlatego gromady otwarte rozpadają się w ciągu miliardów lat.

Gromady kuliste gwiazd wyróżniają się mocno na gwiaździstym tle ze względu na znaczną liczbę znajdujących się w nich gwiazd oraz ich wyraźny, kulisty kształt. Średnica gromad kulistych waha się od 20 do 100 parseków. U zarania ewolucji Galaktyki wokół niej krążyły tysiące gromad kulistych. Wiele z nich uległo zniszczeniu w wyniku zderzeń ze sobą lub z centrum galaktyki. Obecnie w naszej Galaktyce pozostało około 200 gromad kulistych, rozmieszczonych w sferycznym halo. Są to najstarsze formacje w naszej Galaktyce – ich wiek wynosi od 10 do 12 miliardów lat. Wiek gwiazd tworzących gromady kuliste jest bardzo znaczący: przeszły one długą ścieżkę ewolucyjną i stały się gwiazdami neutronowymi lub białymi karłami. Gwiazdy w gromadach kulistych poruszają się po orbitach wokół centrum gromady, a sama gromada z kolei porusza się po orbicie wokół centrum Galaktyki.

Trzeci rodzaj klastrów to stowarzyszenia gwiazd. Są to grupy młodych gwiazd, tzw. stowarzyszenia OB. Mają długość od 15 do 300 parseków i zawierają od kilkudziesięciu do kilkuset młodych gwiazd – gorących, niebieskich olbrzymów i nadolbrzymów. Ponieważ olbrzymy wczesnych typów widmowych szybko przechodzą ścieżkę ewolucji, wszystkie gwiazdy powstały w tym samym czasie i mają niewielki wiek. Istnieją również asocjacje T zawierające gwiazdy zmienne, które znajdują się na najwcześniejszych etapach ewolucji gwiazd.

Najmłodsze gwiazdy (kilkadziesiąt milionów lat), gromady otwarte i asocjacje gwiazd, a także gęste obłoki gazu międzygwiazdowego, w których nadal tworzą się gwiazdy, skupiają się wzdłuż ramion dysku gwiazdowego. Wybuchy supernowych częściej obserwuje się w ramionach spiralnych. Starsze gwiazdy w galaktyce spiralnej, takiej jak nasze Słońce, znajdują się zarówno w ramionach, jak i pomiędzy nimi, tworząc w miarę równomierny rozkład gwiazd na dysku. W przeciwieństwie do halo, gdzie przejawy aktywności gwiazd są niezwykle rzadkie, w gałęziach toczy się energiczne życie, związane z ciągłym przechodzeniem materii z przestrzeni międzygwiazdowej do gwiazd i z powrotem. Aktywne powstawanie gwiazd w ramionach spiralnych wiąże się z większą gęstością znajdującej się w nich materii. Z tego powodu wzrasta średnie ciśnienie na obłokach gazu znajdujących się w przestrzeni międzygwiazdowej. Gdy obłok gazu wchodzi do gęstszej części ramienia spiralnego, zwiększone ciśnienie powoduje, że obłok rozpada się na mniejsze grudki materiału, które mogą skondensować się w gwiazdy. W wyniku tego procesu wewnątrz ramion spiralnych powstają gwiazdy. Zatem ramiona przypominają gigantyczny kosmiczny inkubator, w którym młode gwiazdy znajdują się w pobliżu przedniej granicy ramion. Gwiazdy w dysku galaktycznym nazywane są populacją typu I.

Halo składa się głównie z bardzo starych, słabych małych gwiazd, które powstały we wczesnych stadiach ewolucji Galaktyki - ich wiek wynosi około 12 miliardów lat. Znajdują się one zarówno pojedynczo, jak i w postaci gromad kulistych, obejmujących ponad milion gwiazd. Gwiazdy składowej sferycznej skupiają się w kierunku centrum Galaktyki, a gęstość materiału halo szybko maleje wraz z odległością od niej. Gwiazdy Halo nazywane są populacją typu II.

Przestrzeń między gwiazdami wypełniona jest rozrzedzoną materią, promieniowaniem i pole magnetyczne. Dysk zawiera szczególnie dużo pyłu międzygwiazdowego o temperaturze 15–25 K, który powstał w wyniku życia gwiazd. Średni promień ziaren pyłu to ułamek mikrometra. Obecnie uważa się, że ziarna pyłu składają się z mieszaniny cząstek żelaza i krzemianu pokrytych otoczką cząsteczek organicznych i lodu. Całkowita masa pyłu stanowi zaledwie 0,03% całkowitej masy Galaktyki, ale jego całkowita jasność wynosi 30% jasności gwiazd i całkowicie determinuje promieniowanie Galaktyki w zakresie podczerwieni.

Analiza ruchu ciał w Galaktyce wykazała, że ​​jej masa powinna być o rząd wielkości większa od tej, którą wyznaczamy z obiektów widzialnych. Oznacza to, że oprócz halo, zgrubienia i dysku, w których znajdują się gwiazdy i gaz, znajdują się ogromne ilości niewidzialnej materii, która objawia się jedynie oddziaływaniem grawitacyjnym, ale nie jest wykrywana przez żadne instrumenty. Nazywano ją ciemną materią. Dysk i halo Galaktyki zanurzone są w koronie ciemnej materii, której rozmiar i masa są 10 razy większe niż rozmiar dysku i masa widzialnej materii Galaktyki. Ciemna masa istnieje nie tylko w naszej Galaktyce, ale także w przestrzeni międzygalaktycznej. Natura ukrytej masy we Wszechświecie jest wciąż niejasna – wciąż nie wiemy, z czego jest zbudowana.

Nasza galaktyka nazywa się Drogą Mleczną i znajdują się w niej setki miliardów gwiazd. Do 1924 roku wierzono, że nasza galaktyka jest jedyną w kosmosie, a szereg odkryć dokonanych w tych sprawach zmieniło wyobrażenie o świecie. Wszechświat nie kończy się poza Drogą Mleczną, dziś już wiadomo, że otacza nas około dwustu miliardów galaktyk, z których każda jest wyjątkowa na swój sposób.

Wszystkie galaktyki charakteryzują się wspólnym wzorcem: są agresywne, rodzą się gwałtownie i gwałtownie umierają. Galaktyka zwana Drogą Mleczną jest ogromna, jej wymiary liczone są w latach świetlnych (rok świetlny to około 10 bilionów km). Nasza galaktyka ma nieco ponad 12 miliardów lat i jest uważana za dość małą galaktykę we Wszechświecie.

Jak działa galaktyka, to przede wszystkim ogromna gromada gwiazd, licząca ponad sto miliardów. Droga Mleczna wygląda jak ogromny dysk z pogrubieniem w środku i ramionami spiralnymi o gigantycznych rozmiarach. W kosmosie istnieje niezliczona ilość takich systemów. Eksperci uważają, że galaktyki powstały w wyniku gigantycznej eksplozji w przestrzeni kosmicznej.

W rezultacie po około 200 milionach lat powstały pierwsze gwiazdy, które grawitacja ostatecznie wciągnęła w galaktyki, czyli pojawił się wszechświat. Droga Mleczna, podobnie jak inne galaktyki, składa się z wielu małych struktur. Siły grawitacyjne przyciągały i obracały gwiazdy, trwało to do czasu, gdy grawitacja zamieniła taką gromadę w płaski dysk.

Nieco później gwiazdy i gaz utworzyły gigantyczne ramiona gwiazdowe; według naukowców podobne procesy miały miejsce ponad miliard razy w całym wszechświecie. Każda z istniejących galaktyk kręci się wokół jednego centrum. Zdaniem naukowców tylko czarna dziura może zmienić zachowanie galaktyki i to nie tylko dziury, ale supermasywnej.

„Pokarmem” dla supermasywnych czarnych dziur jest gaz i gwiazdy, które są absorbowane w ogromnych ilościach. W przypadku spożycia dużej ilości takiego „jedzenia” może ono zostać uwolnione w postaci wiązki czystej energii. Zjawisko to nazywa się kwazarem, gdy astronomowie widzą takie zjawisko w jakiejś galaktyce, oznacza to, że znajduje się tam superpotężna czarna dziura.

W centrum naszej galaktyki znajduje się supermasywna czarna dziura, której rozmiar w centrum Drogi Mlecznej wynosi 24 miliony km. Wydawałoby się, jak porusza się galaktyka, ponieważ czarna dziura jest potężnym źródłem grawitacji i pod jej wpływem układ gwiezdny musi się rozpaść. Naukowcy-astronomowie doszli do wniosku, że istnieje jeszcze potężniejsza siła niż supermasywna czarna dziura, nadali jej nazwę czarna materia. Ma jeszcze potężniejszą siłę przyciągania.

Czarna materia jest nie tylko siłą wiążącą galaktykę, ale także ją wspiera i przyczynia się do jej nowych narodzin. Jest niewidzialna i nieuchwytna, ale uważa się, że jest stale wśród nas. Jeśli chodzi o prawdopodobieństwo wpadnięcia planety Ziemia w czarną dziurę, naukowcy uważają, że jest ono minimalne. W końcu nawet według standardów kosmicznych znajduje się w dużej odległości od czarnej dziury - około 2500 lat świetlnych.

Nasza Galaktyka – Droga Mleczna

© Włodzimierz Kalanow
"Wiedza to potęga".

Patrząc na noc gwiaździste niebo widać słabo świecący białawy pasek przecinający sferę niebieską. Ta rozproszona poświata pochodzi zarówno od kilkuset miliardów gwiazd, jak i od rozproszenia światła przez maleńkie cząstki pyłu i gazu w przestrzeni międzygwiazdowej. To jest nasza galaktyka Droga Mleczna. Droga Mleczna to galaktyka, do której należy Układ Słoneczny ze swoimi planetami, łącznie z Ziemią. Jest widoczny z każdego miejsca na powierzchni Ziemi. Droga Mleczna tworzy pierścień, więc z dowolnego punktu na Ziemi widzimy tylko jego część. Droga Mleczna, która wydaje się być ciemną drogą światła, w rzeczywistości składa się z ogromnej liczby gwiazd, które nie są pojedynczo widoczne gołym okiem. Pierwszy w początek XVII stuleci, myślał o tym, kierując wykonany przez siebie teleskop na Drogę Mleczną. To, co Galileusz zobaczył po raz pierwszy, zaparło mu dech w piersiach. W miejscu ogromnego białawego paska Drogi Mlecznej przed jego wzrokiem otworzyły się błyszczące gromady niezliczonych gwiazd, widocznych pojedynczo. Dziś naukowcy uważają, że Droga Mleczna zawiera ogromną liczbę gwiazd - około 200 miliardów.

Ryż. 1 schematyczne przedstawienie naszej Galaktyki i otaczającego ją halo.

Droga Mleczna to galaktyka składająca się z dużego płaskiego - głównego - ciała w kształcie dysku o średnicy przekraczającej odległość 100 tysięcy lat świetlnych. Sam dysk Drogi Mlecznej jest „stosunkowo cienki” – ma grubość kilku tysięcy lat świetlnych. Większość gwiazd znajduje się wewnątrz dysku. Pod względem morfologicznym dysk nie jest zwarty, ma złożoną strukturę, wewnątrz niego znajdują się nierówne struktury rozciągające się od jądra aż po obrzeża Galaktyki. Są to tak zwane „ramiona spiralne” naszej Galaktyki, czyli strefy o dużej gęstości, w których z obłoków międzygwiazdowego pyłu i gazu powstają nowe gwiazdy.

Ryż. 2 Centrum Galaktyki. Warunkowy obraz tonowy centrum Drogi Mlecznej.

Objaśnienie zdjęcia: Źródłem światła pośrodku jest Sagittarius A, aktywna strefa formowania się gwiazd, zlokalizowana w pobliżu jądra galaktyki. Centrum jest otoczone pierścieniem gazowym (różowe kółko). Pierścień zewnętrzny zawiera chmury molekularne (pomarańczowe) i przestrzeń zjonizowanego wodoru w kolorze różowym.

Jądro galaktyczne znajduje się w centralnej części dysku Drogi Mlecznej. Jądro składa się z miliardów starych gwiazd. Sama centralna część jądra to bardzo masywny obszar o średnicy zaledwie kilku lat świetlnych, wewnątrz którego według najnowszych badań astronomicznych znajduje się supermasywna czarna dziura, a być może nawet kilka czarnych dziur o masach ok. 3 miliony Słońc.

Wokół dysku Galaktyki znajduje się sferyczne halo (korona) zawierające galaktyki karłowate (duże i małe obłoki Magellana itp.), gromady kuliste gwiazd, pojedyncze gwiazdy, grupy gwiazd i gorący gaz. Niektóre pojedyncze grupy gwiazd oddziałują z gromadami kulistymi i galaktykami karłowatymi. Istnieje hipoteza wynikająca z analizy struktury halo i trajektorii ruchu gromad gwiazd, że gromady kuliste, podobnie jak sama korona galaktyczna, mogą być pozostałością po dawnych galaktykach satelitarnych wchłoniętych przez naszą Galaktykę w wyniku wcześniejszych interakcji i kolizji.

Zgodnie z założeniami naukowymi, nasza Galaktyka zawiera również ciemną materię, która jest być może znacznie liczniejsza niż cała widoczna materia we wszystkich zakresach obserwacji.

Na obrzeżach Galaktyki odkryto gęste obszary gazu o rozmiarach kilku tysięcy lat świetlnych, o temperaturze 10 000 stopni i masie 10 milionów Słońc.

Nasze Słońce znajduje się prawie na dysku, w odległości około 28 000 lat świetlnych od centrum Galaktyki. Innymi słowy, znajduje się na peryferiach, w odległości prawie 2/3 promienia galaktycznego od centrum, czyli odległości około 8 kiloparseków od centrum naszej Galaktyki.

Ryż. 3 Płaszczyzna Galaktyki i płaszczyzna Układu Słonecznego nie pokrywają się, lecz są względem siebie ustawione pod kątem.

Pozycja Słońca w Galaktyce

Położenie Słońca w Galaktyce i jego ruch są również szczegółowo omówione w sekcji „Słońce” na naszej stronie internetowej (patrz). Aby dokonać pełnego obrotu, Słońce potrzebuje około 250 milionów lat (według niektórych źródeł 220 milionów lat), co stanowi rok galaktyczny (prędkość Słońca wynosi 220 km/s, czyli prawie 800 000 km/h!). . Co 33 miliony lat Słońce przecina równik galaktyczny, następnie wznosi się ponad swoją płaszczyznę na wysokość 230 lat świetlnych i ponownie opada w stronę równika. Jak już wspomniano, pełny obrót Słońca zajmuje około 250 milionów lat.

Ponieważ jesteśmy wewnątrz Galaktyki i patrzymy na nią od środka, jej dysk jawi się na sferze niebieskiej jako pas gwiazd (jest to Droga Mleczna), dlatego też trudno określić rzeczywistą trójwymiarową strukturę przestrzenną Galaktyki. Droga Mleczna z Ziemi.

Ryż. 4 pełny przegląd nieba we współrzędnych galaktycznych uzyskany przy 408 MHz (długość fali 73 cm), pokazany w sztucznych kolorach.

Intensywność radia jest wyświetlana w liniowej skali kolorów od ciemnoniebieskiego (najniższa intensywność) do czerwonego (najwyższa intensywność). Rozdzielczość kątowa mapy wynosi około 2°. Wzdłuż płaszczyzny galaktycznej widać wiele dobrze znanych źródeł radiowych, w tym pozostałości po supernowych Kasjopei A i Mgławicy Krab.
Wyraźnie widoczne są zespoły lokalnych ramion (Łabędź X i Parus X), otoczone rozproszoną emisją radiową. Rozproszona emisja radiowa Drogi Mlecznej to głównie emisja synchrotronowa elektronów promieniowania kosmicznego podczas ich interakcji z polem magnetycznym naszej Galaktyki.

Ryż. 5 Dwa zdjęcia pełnego nieba oparte na danych uzyskanych w 1990 roku w ramach eksperymentu DIRBE Diffuse Infrared Tło na satelicie COBE.

Obydwa zdjęcia pokazują silne promieniowanie Drogi Mlecznej. Górne zdjęcie przedstawia łączne dane dotyczące emisji w zakresie fal dalekiej podczerwieni o długości 25, 60 i 100 mikronów, pokazane odpowiednio w kolorze niebieskim, zielonym i czerwonym. Promieniowanie to pochodzi z zimnego pyłu międzygwiazdowego. Bladoniebieskie promieniowanie tła jest generowane przez pył międzyplanetarny w Układzie Słonecznym. Dolne zdjęcie łączy dane emisji przy długościach fali 1,2, 2,2 i 3,4 mikrona w bliskiej podczerwieni, pokazane odpowiednio w kolorze niebieskim, zielonym i czerwonym.

Nowa mapa Drogi Mlecznej

Drogę Mleczną można sklasyfikować jako galaktyka spiralna. Jak już powiedziano, składa się z korpusu głównego w postaci płaskiego dysku o średnicy ponad 100 000 lat świetlnych, w którym znajduje się większość gwiazd. Dysk ma niezwartą strukturę, a jego nierówna struktura jest oczywista, zaczynając od jądra i rozprzestrzeniając się na obrzeża Galaktyki. Są to gałęzie spiralne obszarów o największej gęstości materii, tzw. ramiona spiralne, w których zachodzi proces powstawania nowych gwiazd, rozpoczynający się w międzygwiazdowych obłokach gazu i pyłu. Nie można powiedzieć nic o przyczynie pojawienia się ramion spiralnych, poza tym, że ramiona zawsze pojawiają się w numerycznych symulacjach narodzin galaktyki, jeśli masa i moment obrotowy są odpowiednio duże.

Aby zobaczyć opis, należy długo dotykać komórki Aby powiększyć obraz - krótko Aby wrócić z obrazu - klawisz Return w telefonie lub przeglądarce

Nowy, wygenerowany komputerowo, trójwymiarowy model Drogi Mlecznej z rzeczywistym położeniem setek tysięcy mgławic i gwiazd.
© Towarzystwo National Geographic, Waszyngton, DC 2005.

Rotacja części galaktyki

Części galaktyki obracają się wokół jej centrum z różnymi prędkościami. Gdybyśmy mogli spojrzeć na Galaktykę „z góry”, zobaczylibyśmy gęste i jasne jądro, wewnątrz którego gwiazdy znajdują się bardzo blisko siebie, a także ramiona. W nich gwiazdy są skoncentrowane mniej zwarto.

Kierunek obrotu Drogi Mlecznej, a także podobnych galaktyk spiralnych (zaznaczonych na mapie w lewym dolnym rogu po powiększeniu) jest taki, że ramiona spiralne wydają się skręcać. I tutaj należy skupić uwagę na tym konkretnym punkcie. W czasie istnienia Galaktyki (według współczesnych szacunków co najmniej 12 miliardów lat) gałęzie spiralne musiałyby obracać się wokół centrum Galaktyki kilkadziesiąt razy! Nie obserwuje się tego ani w innych galaktykach, ani w naszej. Już w 1964 roku Q. Lin i F. Shu z USA zaproponowali teorię, według której ramiona spiralne nie są jakimiś formacjami materialnymi, ale falami gęstości materii, które wyróżniają się na gładkim tle galaktyki przede wszystkim ze względu na aktywne powstawanie gwiazd ma w nich miejsce, czemu towarzyszą narodziny gwiazd o dużej jasności. Obrót ramienia spiralnego nie ma nic wspólnego z ruchem gwiazd po orbitach galaktycznych. W niewielkich odległościach od jądra prędkości orbitalne gwiazd przekraczają prędkość ramienia, a gwiazdy „wpływają” do niego od wewnątrz i wypływają z zewnątrz. Na dużych dystansach jest odwrotnie: ramię zdaje się biec w stronę gwiazd, chwilowo włącza je do swojego składu, a następnie je wyprzedza. Jeśli chodzi o jasne gwiazdy OB, które określają wzór rękawa, to one, urodzone w rękawie, kończą swoje względne krótkie życie, nie mając czasu na opuszczenie rękawa w trakcie jego istnienia.

Pierścień gazowy i ruch gwiazd

Według jednej z hipotez dotyczących budowy Drogi Mlecznej, pomiędzy centrum Galaktyki a ramionami spiralnymi znajduje się także tzw. "pierścień gazowy" Pierścień gazowy zawiera miliardy mas Słońca, gaz i pył i jest miejscem aktywnego powstawania gwiazd. Obszar ten silnie emituje promieniowanie w zakresie radiowym i podczerwonym. Badania tej formacji przeprowadzono za pomocą chmur gazu i pyłu znajdujących się wzdłuż linii wzroku, dlatego zmierzenie dokładnych odległości do tej formacji, a także jej dokładnej konfiguracji, jest bardzo trudne i nadal istnieją dwie główne opinie naukowców w tej sprawie. Według pierwszego naukowcy uważają, że ta formacja nie jest pierścieniem, ale zgrupowanymi spiralami. Według innej opinii formację tę można uznać za pierścieniową. Prawdopodobnie znajduje się w odległości od 10 do 16 tysięcy lat świetlnych od centrum.

Istnieje specjalna gałąź astrofizyki badająca ruch gwiazd w Drodze Mlecznej, nazywana jest „kinematyką gwiazd”.

Aby ułatwić zadanie kinematyki gwiazd, gwiazdy dzieli się na rodziny według pewnych cech, wieku, danych fizycznych i lokalizacji w Galaktyce. Zdecydowana większość młodych gwiazd skupionych w ramionach spiralnych ma prędkość rotacji (oczywiście w stosunku do centrum Galaktyki) kilku kilometrów na sekundę. Uważa się, że takie gwiazdy miały zbyt mało czasu na interakcję z innymi gwiazdami, nie „wykorzystały” wzajemnego przyciągania do zwiększenia prędkości obrotowej. Gwiazdy w średnim wieku mają wyższe prędkości.

Największą prędkość mają stare gwiazdy, które znajdują się w sferycznym halo otaczającym naszą Galaktykę w odległości do 100 000 lat świetlnych od centrum. Ich prędkość przekracza 100 km/s (podobnie jak gromady kuliste).

W obszarach wewnętrznych, gdzie są one gęsto skoncentrowane, Galaktyka w swoim ruchu objawia się podobnie do ciała stałego. W tych obszarach prędkość obrotu gwiazd jest wprost proporcjonalna do ich odległości od centrum. Krzywa obrotu będzie widoczna jako linia prosta.

Na obrzeżach poruszająca się Galaktyka nie przypomina już ciała stałego. W tej części nie jest ona gęsto „zaludniona” ciałami niebieskimi. „Krzywa rotacji” dla obszarów peryferyjnych będzie „keplerowska”, podobna do reguły o nierównej prędkości ruchu planet w Układzie Słonecznym. Prędkość obrotowa gwiazd maleje w miarę oddalania się od centrum galaktyki.

Gromady gwiazd

W ciągłym ruchu znajdują się nie tylko gwiazdy, ale także inne ciała niebieskie zamieszkujące Drogę Mleczną: są to gromady otwarte i kuliste, mgławice itp. Ruch gromad kulistych – gęstych formacji obejmujących setki tysięcy starych gwiazd – zasługuje na specjalne badania. Gromady te mają wyraźny kulisty kształt, poruszają się wokół centrum Galaktyki po wydłużonych orbitach eliptycznych nachylonych do jej dysku. Ich prędkość poruszania się wynosi średnio około dwustu km/s. Gromady kuliste gwiazd przecinają dysk w odstępach kilku milionów lat. Będąc formacjami dość gęsto zgrupowanymi, są stosunkowo stabilne i nie rozpadają się pod wpływem grawitacji płaszczyzny Drogi Mlecznej. Inaczej jest w przypadku gromad otwartych gwiazd. Składają się z kilkuset lub tysięcy gwiazd i zlokalizowane są głównie w ramionach spiralnych. Gwiazdy tam nie są tak blisko siebie. Uważa się, że gromady otwarte gwiazd mają tendencję do rozpadu po kilku miliardach lat istnienia. Gromady kuliste gwiazd są stare pod względem powstania, mogą mieć około dziesięciu miliardów lat, gromady otwarte są znacznie młodsze (liczba sięga od miliona do dziesiątków milionów lat), bardzo rzadko ich wiek przekracza miliard lat.

Drodzy goście!

Nasza Galaktyka. Tajemnice Drogi Mlecznej

W pewnym stopniu wiemy więcej o odległych układach gwiezdnych niż o naszej macierzystej Galaktyce – Drodze Mlecznej. Zbadanie jej struktury jest trudniejsze niż struktury jakiejkolwiek innej galaktyki, ponieważ trzeba ją badać od środka, a wiele rzeczy nie jest tak łatwo zobaczyć. Międzygwiazdowe obłoki pyłu pochłaniają światło emitowane przez niezliczone odległych gwiazd.

Dopiero wraz z rozwojem radioastronomii i pojawieniem się teleskopów na podczerwień naukowcy byli w stanie zrozumieć, jak działa nasza Galaktyka. Jednak wiele szczegółów pozostaje niejasnych do dziś. Nawet liczbę gwiazd w Drodze Mlecznej szacuje się raczej z grubsza. Najnowsze elektroniczne podręczniki podają liczby od 100 do 300 miliardów gwiazd.

Nie tak dawno temu wierzono, że nasza Galaktyka ma 4 duże ramiona. Jednak w 2008 roku astronomowie z Uniwersytetu Wisconsin opublikowali wyniki przetwarzania około 800 000 zdjęć w podczerwieni wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Spitzera. Ich analiza wykazała, że ​​Droga Mleczna ma tylko dwa ramiona. Jeśli chodzi o pozostałe gałęzie, są to tylko wąskie gałęzie boczne. Zatem Droga Mleczna jest galaktyką spiralną z dwoma ramionami. Należy zauważyć, że większość znanych nam galaktyk spiralnych ma również tylko dwa ramiona.

„Dzięki teleskopowi Spitzera mamy okazję przemyśleć na nowo strukturę Drogi Mlecznej” – powiedział astronom Robert Benjamin z Uniwersytetu Wisconsin podczas przemówienia na konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego. – Udoskonalamy nasze rozumienie Galaktyki w taki sam sposób, w jaki przed wiekami podróżowali pionierzy na globus, wyjaśniłem i przemyślałem na nowo poprzednie poglądy na temat wyglądu Ziemi”.

Od początku lat 90-tych XX wieku obserwacje prowadzone w zakresie podczerwieni coraz bardziej zmieniają naszą wiedzę o budowie Drogi Mlecznej, ponieważ teleskopy na podczerwień pozwalają patrzeć przez obłoki gazu i pyłu i widzieć to, co jest niedostępne dla konwencjonalnych teleskopów .

2004 - Wiek naszej Galaktyki oszacowano na 13,6 miliarda lat. Powstało niedługo potem. Początkowo był to rozproszony bąbel gazu zawierający głównie wodór i hel. Z biegiem czasu przekształciła się w ogromną galaktykę spiralną, w której obecnie żyjemy.

ogólna charakterystyka

Ale jak przebiegała ewolucja naszej Galaktyki? Jak powstał – powoli czy wręcz przeciwnie – bardzo szybko? Jak nasycił się ciężkimi pierwiastkami? Jak kształt Drogi Mlecznej i jej skład chemiczny? Naukowcy nie udzielili jeszcze szczegółowych odpowiedzi na te pytania.

Zasięg naszej Galaktyki wynosi około 100 000 lat świetlnych, a średnia grubość dysku galaktycznego wynosi około 3000 lat świetlnych (grubość jego wypukłej części, zgrubienia, sięga 16 000 lat świetlnych). Jednak w 2008 roku australijski astronom Brian Gensler po przeanalizowaniu wyników obserwacji pulsarów zasugerował, że dysk galaktyczny jest prawdopodobnie dwukrotnie grubszy, niż się powszechnie uważa.

Czy nasza Galaktyka jest duża czy mała według kosmicznych standardów? Dla porównania, mgławica Andromeda, nasza najbliższa duża galaktyka, ma średnicę około 150 000 lat świetlnych.

Pod koniec 2008 roku badacze ustalili, korzystając z metod radioastronomicznych, że Droga Mleczna obraca się szybciej, niż wcześniej sądzono. Sądząc po tym wskaźniku, jego masa jest około półtora razy większa, niż powszechnie sądzono. Według różnych szacunków waha się ona od 1,0 do 1,9 biliona mas Słońca. Jeszcze raz dla porównania: masę mgławicy Andromedy szacuje się na co najmniej 1,2 biliona mas Słońca.

Struktura galaktyk

Czarna dziura

Zatem Droga Mleczna nie jest gorsza od mgławicy Andromedy. „Nie powinniśmy już myśleć o naszej galaktyce jako o młodszej siostrze mgławicy Andromedy” – powiedział astronom Mark Reid z Smithsonian Center for Astrophysics w Uniwersytet Harwardzki. Jednocześnie, ponieważ masa naszej Galaktyki jest większa niż oczekiwano, jej siła grawitacji jest również większa, co oznacza, że ​​wzrasta prawdopodobieństwo zderzenia się z innymi galaktykami w naszym sąsiedztwie.

Naszą Galaktykę otacza sferyczne halo o średnicy 165 000 lat świetlnych. Astronomowie czasami nazywają halo „atmosferą galaktyczną”. Zawiera około 150 gromad kulistych, a także niewielką liczbę starożytnych gwiazd. Pozostała część przestrzeni halo jest wypełniona rozrzedzonym gazem i ciemną materią. Masę tego ostatniego szacuje się na około bilion mas Słońca.

Ramiona spiralne Drogi Mlecznej zawierają wielka ilość wodór. To tutaj wciąż rodzą się gwiazdy. Z biegiem czasu młode gwiazdy opuszczają ramiona galaktyk i „przenoszą się” w stronę dysku galaktycznego. Jednak najbardziej masywne i jasne gwiazdy nie żyją wystarczająco długo, więc nie mają czasu na opuszczenie miejsca urodzenia. To nie przypadek, że ramiona naszej Galaktyki świecą tak jasno. Większość Drogi Mlecznej składa się z małych, niezbyt masywnych gwiazd.

Centralna część Drogi Mlecznej znajduje się w gwiazdozbiorze Strzelca. Obszar ten otoczony jest ciemnymi chmurami gazu i pyłu, za którymi nic nie widać. Dopiero od lat pięćdziesiątych XX wieku naukowcy za pomocą radioastronomii byli w stanie stopniowo odkrywać, co się tam kryje. W tej części Galaktyki odkryto potężne źródło radiowe, zwane Strzelcem A. Jak wykazały obserwacje, skupia się tu masa, która kilka milionów razy przekracza masę Słońca. Najbardziej akceptowalne wyjaśnienie tego faktu jest tylko jedno: w centrum naszej Galaktyki znajduje się.

Teraz z jakiegoś powodu zrobiła sobie przerwę i nie jest szczególnie aktywna. Przepływ materii jest tu bardzo słaby. Być może z czasem czarna dziura nabierze apetytu. Następnie ponownie zacznie pochłaniać otaczającą ją zasłonę gazu i pyłu, a Droga Mleczna dołączy do listy aktywnych galaktyk. Możliwe, że wcześniej w centrum Galaktyki zaczną szybko powstawać gwiazdy. Podobne procesy będą prawdopodobnie regularnie się powtarzać.

2010 - Amerykańscy astronomowie, korzystając z Kosmicznego Teleskopu Fermiego, przeznaczonego do obserwacji źródeł promieniowania gamma, odkryli w naszej Galaktyce dwie tajemnicze struktury - dwa ogromne bąbelki emitujące promieniowanie gamma. Średnica każdego z nich wynosi średnio 25 000 lat świetlnych. Odlatują od centrum Galaktyki w kierunkach północnym i południowym. Być może mówimy o strumieniach cząstek, które kiedyś zostały wyemitowane przez czarną dziurę znajdującą się w środku Galaktyki. Inni badacze uważają, że mówimy o obłokach gazu, które eksplodowały podczas narodzin gwiazd.

Wokół Drogi Mlecznej znajduje się kilka galaktyk karłowatych. Najbardziej znane z nich to Wielki i Mały Obłok Magellana, z którymi są powiązane droga Mleczna rodzaj mostu wodorowego, ogromnego pióropusza gazu rozciągającego się za tymi galaktykami. Nazywano go Strumieniem Magellana. Jego zasięg wynosi około 300 000 lat świetlnych. Nasza Galaktyka stale pochłania najbliższe jej galaktyki karłowate, w szczególności Galaktykę Strzelca, która znajduje się w odległości 50 000 lat świetlnych od centrum Galaktyki.

Pozostaje dodać, że Droga Mleczna i mgławica Andromedy zbliżają się do siebie. Prawdopodobnie po 3 miliardach lat obie galaktyki połączą się, tworząc większą galaktykę eliptyczną, którą nazwano już Mlecznym Miodem.

Pochodzenie Drogi Mlecznej

Mgławica Andromedy

Przez długi czas wierzono, że Droga Mleczna powstawała stopniowo. 1962 - Olin Eggen, Donald Linden-Bell i Allan Sandage zaproponowali hipotezę, która stała się znana jako model ELS (nazwa pochodzi od pierwszych liter ich nazwisk). Według niego jednorodna chmura gazu kiedyś powoli obracała się w miejscu Drogi Mlecznej. Przypominała kulę, miała średnicę około 300 000 lat świetlnych i składała się głównie z wodoru i helu. Pod wpływem grawitacji protogalaktyka skurczyła się i stała się płaska; jednocześnie jego obrót zauważalnie przyspieszył.

Przez prawie dwie dekady model ten odpowiadał naukowcom. Jednak nowe wyniki obserwacji pokazują, że Droga Mleczna nie mogła powstać w sposób przewidywany przez teoretyków.

Według tego modelu najpierw tworzy się halo, a następnie dysk galaktyczny. Ale dysk zawiera również bardzo starożytne gwiazdy, na przykład czerwonego olbrzyma Arcturus, którego wiek wynosi ponad 10 miliardów lat, lub liczne białe karły w tym samym wieku.

Zarówno w dysku galaktycznym, jak i w halo odkryto gromady kuliste, które są młodsze, niż pozwala na to model ELS. Oczywiście są one pochłaniane przez naszą późną Galaktykę.

Wiele gwiazd w halo obraca się w innym kierunku niż Droga Mleczna. Być może oni też byli kiedyś poza Galaktyką, ale potem zostali wciągnięci w ten „gwiezdny wir” – niczym przypadkowy pływak w wirze.

1978 - Leonard Searle i Robert Zinn zaproponowali swój model powstawania Drogi Mlecznej. Został oznaczony jako „Model SZ”. Teraz historia Galaktyki stała się zauważalnie bardziej skomplikowana. Jeszcze nie tak dawno jego młodość, zdaniem astronomów, opisywano równie prosto, jak zdaniem fizyków – prostoliniowy ruch translacyjny. Mechanizm tego, co się działo, był wyraźnie widoczny: była to jednorodna chmura; składał się wyłącznie z równomiernie rozłożonego gazu. Nic przez jego obecność nie utrudniało obliczeń teoretyków.

Teraz zamiast jednej ogromnej chmury w wizjach naukowców pojawiło się jednocześnie kilka małych, misternie rozproszonych chmur. Widać było wśród nich gwiazdy; jednakże znajdowały się one tylko w aureoli. Wewnątrz aureoli wszystko wrzało: zderzyły się chmury; masy gazu mieszano i zagęszczano. Z czasem z tej mieszaniny powstał dysk galaktyczny. Zaczęły pojawiać się w nim nowe gwiazdy. Ale model ten został później skrytykowany.

Nie można było zrozumieć, co łączy halo i dysk galaktyczny. Ten skondensowany dysk i otaczająca go rzadka powłoka gwiazdowa miały niewiele wspólnego. Po skompilowaniu modelu przez Searle'a i Zinna okazało się, że halo obraca się zbyt wolno, aby utworzyć dysk galaktyczny. Sądząc po rozmieszczeniu pierwiastków chemicznych, ten ostatni powstał z gazu protogalaktycznego. Ostatecznie moment pędu dysku okazał się 10 razy większy niż halo.

Cały sekret polega na tym, że oba modele zawierają ziarno prawdy. Problem w tym, że są one zbyt proste i jednostronne. Obydwa wydają się teraz fragmentami tego samego przepisu, który stworzył Drogę Mleczną. Eggen i jego współpracownicy przeczytali kilka linijek tego przepisu, a Searle i Zinn kilka innych. Dlatego próbując na nowo wyobrazić sobie historię naszej Galaktyki, od czasu do czasu zauważamy znajome wersety, które już kiedyś czytaliśmy.

Droga Mleczna. Model komputerowy

A więc wszystko zaczęło się wkrótce potem wielki wybuch. „Dziś powszechnie przyjmuje się, że wahania gęstości ciemnej materii dały początek pierwszym strukturom - tak zwanym ciemnym aureolom. Dzięki sile grawitacji struktury te nie uległy rozpadowi” – ​​zauważa niemiecki astronom Andreas Burkert, autor nowego modelu narodzin Galaktyki.

Ciemne aureole stały się embrionami – jądrami – przyszłych galaktyk. Gaz zgromadził się wokół nich pod wpływem grawitacji. Nastąpiło jednorodne załamanie, jak opisano w modelu ELS. Już 500–1000 milionów lat po Wielkim Wybuchu nagromadzenia gazu otaczające ciemne halo stały się „inkubatorami” gwiazd. Pojawiły się tu małe protogalaktyki. Pierwsze gromady kuliste powstały w gęstych obłokach gazu, ponieważ gwiazdy rodziły się tutaj setki razy częściej niż gdziekolwiek indziej. Protogalaktyki zderzały się i łączyły ze sobą - tak powstały duże galaktyki, w tym nasza Droga Mleczna. Dziś jest otoczony przez ciemną materię oraz halo pojedynczych gwiazd i ich gromad kulistych, ruiny wszechświata mającego ponad 12 miliardów lat.

W protogalaktykach było wiele bardzo masywnych gwiazd. Minęło mniej niż kilkadziesiąt milionów lat, zanim większość z nich eksplodowała. Eksplozje te wzbogaciły chmury gazu ciężkimi substancjami pierwiastki chemiczne. Dlatego gwiazdy, które narodziły się w dysku galaktycznym, nie były tymi samymi, co w halo - zawierały setki razy więcej metali. Ponadto eksplozje te wygenerowały potężne wiry galaktyczne, które podgrzały gaz i wyrzuciły go poza protogalaktyki. Nastąpiło oddzielenie mas gazu i ciemnej materii. Był to najważniejszy etap powstawania galaktyk, nieuwzględniony wcześniej w żadnym modelu.

W tym samym czasie ciemne aureole coraz bardziej zderzały się ze sobą. Co więcej, protogalaktyki rozciągały się lub rozpadały. Te katastrofy przypominają łańcuchy gwiazd zachowane w halo Drogi Mlecznej od czasów „młodości”. Badając ich lokalizację, można ocenić wydarzenia, które miały miejsce w tamtej epoce. Stopniowo gwiazdy te utworzyły ogromną kulę – halo, które widzimy. Gdy się ochłodziło, przedostały się do jego wnętrza chmury gazu. Ich moment pędu został zachowany, więc nie zapadły się w jeden punkt, ale utworzyły obracający się dysk. Wszystko to wydarzyło się ponad 12 miliardów lat temu. Gaz został teraz sprężony zgodnie z opisem w modelu ELS.

W tym czasie powstaje „wybrzuszenie” Drogi Mlecznej - jej środkowa część przypominająca elipsoidę. Zgrubienie składa się z bardzo starych gwiazd. Prawdopodobnie powstała podczas łączenia się największych protogalaktyk, które najdłużej utrzymywały chmury gazu. Pośrodku znajdowały się gwiazdy neutronowe i maleńkie czarne dziury – pozostałości eksplodujących supernowych. Połączyły się ze sobą, jednocześnie pochłaniając strumienie gazu. Być może tak narodziła się ogromna czarna dziura, która obecnie znajduje się w centrum naszej Galaktyki.

Historia Drogi Mlecznej jest znacznie bardziej chaotyczna, niż wcześniej sądzono. Nasza rodzima Galaktyka, imponująca nawet jak na kosmiczne standardy, powstała po serii zderzeń i połączeń - po serii kosmicznych katastrof. Ślady tych starożytnych wydarzeń można znaleźć do dziś.

Na przykład nie wszystkie gwiazdy Drogi Mlecznej krążą wokół centrum galaktyki. Prawdopodobnie w ciągu miliardów lat swojego istnienia nasza Galaktyka „wchłonęła” wielu towarzyszy podróży. Co dziesiąta gwiazda w halo galaktycznym ma mniej niż 10 miliardów lat. W tym czasie Droga Mleczna już się uformowała. Być może są to pozostałości po przechwyconych niegdyś galaktykach karłowatych. Grupa angielskich naukowców z Instytutu Astronomicznego (Cambridge), pod przewodnictwem Gerarda Gilmoura, obliczyła, że ​​Droga Mleczna może najwyraźniej wchłonąć od 40 do 60 galaktyk karłowatych typu Carina.

Ponadto Droga Mleczna przyciąga ogromne masy gazu. Tak więc w 1958 roku holenderscy astronomowie zauważyli wiele małych plamek w halo. W rzeczywistości okazały się to obłoki gazu, które składały się głównie z atomów wodoru i pędziły w stronę dysku galaktycznego.

Nasza Galaktyka nie będzie powstrzymywała swojego apetytu w przyszłości. Być może pochłonie najbliższe nam galaktyki karłowate - Fornax, Carina i prawdopodobnie Sextans, a następnie połączy się z mgławicą Andromedy. Wokół Drogi Mlecznej – tego nienasyconego „gwiezdnego kanibala” – będzie jeszcze bardziej pusto.

Nasz Układ Słoneczny, wszystkie gwiazdy widoczne na nocnym niebie i wiele innych tworzących układ - Galaktyka. W przestrzeni kosmicznej istnieją miliony takich układów (galaktyk). Nasza Galaktyka, czyli Droga Mleczna, jest galaktyką spiralną z poprzeczką jasnych gwiazd.

Co to znaczy? Most jasnych gwiazd wyłania się ze środka Galaktyki i przecina Galaktykę w jej środku. W takich galaktykach ramiona spiralne zaczynają się na końcach poprzeczek, podczas gdy w zwykłych galaktykach spiralnych rozciągają się bezpośrednio od jądra. Spójrz na zdjęcie „Komputerowy model Drogi Mlecznej”.

Jeśli ciekawi Cię, dlaczego nasza Galaktyka otrzymała nazwę „Droga Mleczna”, posłuchaj starożytnej greckiej legendy.
Zeus, bóg nieba, grzmotów i błyskawic, władca całego świata, postanowił uczynić swojego syna Herkulesa, zrodzonego ze śmiertelnej kobiety, nieśmiertelnym. Aby to zrobić, położył dziecko na swojej śpiącej żonie Herze, aby Herkules pił boskie mleko. Hera, budząc się, zobaczyła, że ​​​​nie karmi swojego dziecka, i odepchnęła go od siebie. Strumień mleka, który wypłynął z piersi bogini, zamienił się w Drogę Mleczną.
Oczywiście to tylko legenda, ale Droga Mleczna jest widoczna na niebie jako mglista smuga światła rozciągająca się po całym niebie - artystyczny obraz stworzony przez starożytnych ludzi jest w pełni uzasadniony.
Kiedy mówimy o naszej Galaktyce, słowo to piszemy dużą literą. O innych galaktykach mówimy wielką literą.

Struktura naszej Galaktyki

Średnica Galaktyki wynosi około 100 000 lat świetlnych (jednostka długości równa odległości pokonywanej przez światło w ciągu jednego roku; rok świetlny to 9 460 730 472 580 800 metrów).
Galaktyka zawiera od 200 do 400 miliardów gwiazd. Naukowcy uważają, że większość masy Galaktyki nie składa się z gwiazd i gazu międzygwiazdowego, ale z substancji nieświecących aureola z ciemnej materii. Aureola- To niewidzialny składnik galaktyki, który ma kulisty kształt i wystaje poza jej widoczną część. Składa się głównie z rzadkiego gorącego gazu, gwiazd i ciemnej materii i stanowi większość Galaktyki. Ciemna materia jest formą materii, która nie emituje promieniowania elektromagnetycznego ani nie oddziałuje z nim. Ta właściwość tej formy materii uniemożliwia jej bezpośrednią obserwację.
W środkowej części Galaktyki znajduje się zgrubienie tzw wybrzuszenie. Gdybyśmy mogli spojrzeć na naszą Galaktykę z boku, zobaczylibyśmy to zgrubienie w jej środku, podobne do dwóch żółtek na patelni, jeśli są złożone dolną podstawą - spójrz na zdjęcie.

W centralnej części Galaktyki występuje silna koncentracja gwiazd. Uważa się, że długość poprzeczki galaktycznej wynosi około 27 000 lat świetlnych. Poprzeczka ta przechodzi przez środek Galaktyki pod kątem ~44° do linii łączącej nasze Słońce z centrum Galaktyki. Składa się głównie z czerwonych gwiazd, które uważane są za bardzo stare. Sweter otoczony jest pierścieniem. Pierścień ten zawiera większość wodoru cząsteczkowego Galaktyki i jest aktywnym obszarem gwiazdotwórczym w naszej Galaktyce. Jeśli zostanie zaobserwowany z Galaktyki Andromedy, poprzeczka galaktyczna Drogi Mlecznej byłaby jej jasną częścią.
Wszystkie galaktyki spiralne, łącznie z naszą, mają ramiona spiralne w płaszczyźnie dysku: dwa ramiona zaczynające się od poprzeczki w wewnętrznej części Galaktyki, a w wewnętrznej części znajduje się kolejna para ramion. Ramiona te przekształcają się następnie w czteroramienną strukturę obserwowaną w neutralnej linii wodoru w zewnętrznych częściach Galaktyki.

Odkrycie Galaktyki

Początkowo odkryto to teoretycznie: astronomowie dowiedzieli się już, że Księżyc krąży wokół Ziemi, a satelity gigantycznych planet tworzą układy. Ziemia i inne planety krążą wokół Słońca. Wtedy pojawiło się naturalne pytanie: czy Słońce również jest częścią jeszcze większego układu? Pierwsze systematyczne badania tego zagadnienia przeprowadzono w XVIII wieku. Angielski astronom Williama Herschela. Zgodnie ze swoimi obserwacjami domyślił się, że wszystkie obserwowane przez nas gwiazdy tworzą gigantyczny układ gwiazd, który jest spłaszczony w kierunku równika galaktycznego. Przez długi czas wierzono, że wszystkie obiekty we Wszechświecie są częściami naszej Galaktyki, chociaż Kant sugerował również, że niektóre mgławice mogą być innymi galaktykami podobnymi do Drogi Mlecznej. Hipoteza Kanta została ostatecznie udowodniona dopiero w latach dwudziestych XX wieku, kiedy Edwin Hubble zmierzył odległość do niektórych mgławic spiralnych i wykazał, że ze względu na swoją odległość nie mogą one być częścią Galaktyki.

Gdzie w Galaktyce się znajdujemy?

Nasz Układ Słoneczny znajduje się bliżej krawędzi dysku Galaktyki. Wraz z innymi gwiazdami Słońce obraca się wokół centrum Galaktyki z prędkością 220-240 km/s, dokonując jednego obrotu na około 200 milionów lat. Zatem w ciągu całego swojego istnienia Ziemia okrążyła centrum Galaktyki nie więcej niż 30 razy.
Ramiona spiralne Galaktyki obracają się ze stałą prędkością kątową, jak szprychy w kole, a ruch gwiazd odbywa się według innego schematu, więc prawie wszystkie gwiazdy w dysku albo wpadają do ramion spiralnych, albo z nich wypadają . Jedynym miejscem, w którym zbiegają się prędkości gwiazd i ramion spiralnych, jest tzw. okrąg korotacyjny i to właśnie na nim znajduje się Słońce.
Dla nas, Ziemian, jest to bardzo ważne, ponieważ w ramionach spiralnych zachodzą gwałtowne procesy, generując potężne promieniowanie, które jest destrukcyjne dla wszystkich żywych istot. Żadna atmosfera nie była w stanie się przed tym uchronić. Ale nasza planeta znajduje się w stosunkowo spokojnym miejscu w Galaktyce i nie została dotknięta tymi kosmicznymi kataklizmami. Dlatego życie mogło narodzić się i przetrwać na Ziemi – Stwórca wybrał dla naszej kolebki Ziemi spokojne miejsce.
Nasza Galaktyka jest częścią Lokalna grupa galaktyk- grupa galaktyk związana grawitacyjnie, obejmująca Drogę Mleczną, galaktykę Andromedy (M31) i galaktykę Trójkąta (M33), widać tę grupę na zdjęciu.