Біздің Галактиканың өлшемдері мен құрылымы

Галактика бір-бірімен гравитациялық байланысқан диск пен гало екі негізгі кіші жүйелерінен тұрады. Бірінші-сфералық гало, оның жұлдыздары галактиканың ортасына шоғырланады, ал заттың тығыздығы галактиканың ортасында жоғары, одан алыстай отырып, тез түседі. Галактика орталығынан бірнеше мың жарық жыл шегінде гало ең тығыз бөлігі балдж деп аталады. Екінші жүйе-бұл жаппай жұлдызды диск. Оның салмағы 150 млрд. Ол екі шеттен тұратын тәрелке сияқты. Дискіде жұлдыздардың шоғырлануы галоға қарағанда әлдеқайда көп.

Галактиканың орталық, ең ықшам аймағы ядро деп аталады. Егер біз ғаламшарда Галактика ядросына жақын жұлдыздың жанында тұрсақ, онда аспанда Аймен салыстыруға келетін ондаған жұлдыз көрінетін болар еді. Дегенмен, күн Галактика ядросынан алыс – 8 ҚКП (шамамен 26 000 жарық жыл) қашықтықта орналасқан. Сондықтан, егер күн маңында, дискіде бір жұлдыз 8 текше парсекке келсе, онда Галактиканың ортасында бір текше парсекте 10 000 жұлдыз бар. Галактика орталығы Стрельц шоқжұлдызында орналасқан. 2004 жылы Галактиканың ортасында үш миллионға жуық күн массасы бар қара тесік бар екені түпкілікті дәлелденген.

Галактикалық дискінің сақиналы аймағында 3-тен 7 КПК дейінгі жұлдызаралық ортаның барлық молекулалық заты шоғырланған (шаң мен газ бұлты); онда пульсарлар мен инфрақызыл сәулелену көздерінің ең көп саны бар. Галактиканың орталық салаларының көрінетін сәуле көзі Галактика дискінің жазықтығында болғандықтан, бізді жұтатын материяның қуатты қабаттарымен толығымен жасырын. Галактика өлшемдері: диск диаметрі-30 КПК (100 000 жарық жыл), диск қалыңдығы – 1000 жарық жыл.

Галактикадағы өз жұлдыздар қозғалысын зерттеу галактикалық диск айналатынын көрсетеді. Галактиканың айналуы Вероника шашы шоқжұлдызында орналасқан оның солтүстік полюсі жағынан Галактикаға қарайтын болса, сағат тілі бойынша жүреді. Зерттеулер Галактиканың жақсы спиральды құрылымы бар екенін көрсетті. Спиральдар-Галактика дискінің айналу жағына таралатын тығыздық толқындары, тұрақты бұрыштық жылдамдықпен.

Галактика Жұлдыздары.

Галактика жұлдыздарының айналуы Ньютон заңына бағынбайды. Бұл түсініксіз факт қараңғы материя ұғымына байланысты жаңа ғажайып жаңалықтарға әкелді.

Біздің күн атыс және Персей спиральды жеңдерінің арасында орналасқан, шамамен 220 км/с жылдамдықпен қозғалады, және Галактика орталығының айналасында толық айналым жасайды 200 миллион жыл. Күн болған кезде Галактика шамамен 30 рет ұшып кетті. Галактика орталығының айналасындағы күннің айналу жылдамдығы осы ауданда спиральді жеңдер қозғалатын жылдамдықпен іс жүзінде сәйкес келеді. Мұндай жағдай Галактика үшін ерекше. Жұлдыздардың және спиральды жеңдердің жылдамдығы сәйкес келетін жалғыз орын-қысқа шеңбер және оның жанында Күн орналасқан. Мүмкін, бұл жағдай Жер бетінде өмір сүру мүмкіндігін берді. Өйткені, спиральді жеңдерде жер бетінде барлық тірі адамдарды өлтіретін күшті сәулелер болады. Сондықтан біздің галактикалық «Астанаға» қатысты перифериялық жағдай тіпті артықшылықты деп санауға болады.

Галактикалық диск жұлдыздары I типті халық деп аталды, жұлдыздар гало – II типті халық деп аталды. Дискіге, әдетте, О және В ерте спектралды класс жұлдыздары, яғни жас жұлдыздар жатады. Гало, керісінше, галактика эволюциясының ерте сатысында пайда болған объектілер құрайды. Екінші үлгідегі халықтың жасы шамамен 10-12 миллиард жыл. Бірінші типтегі халық екінші типтегі халықтан ауыр элементтердің көп болуымен ерекшеленеді.

Қазіргі заманғы ұғымдарға сәйкес Галактика баяу айналмалы газ бұлттарынан пайда болды, оның мөлшері он есе асып түсті. Бастапқыда ол 75% сутегі және 25% гелий қоспасынан тұрды және ауыр элементтер жоқ. Шамамен миллиард жыл ішінде бұлт гравитация күштерінің әсерінен еркін қысылды. Бұл коллапс сөзсіз фрагментацияға және Жұлдыз құру процесінің басталуына әкелді. Алдымен газ көп болды және ол айналу жазықтығынан үлкен қашықтықта болды. Бірінші буын жұлдыздары, оның ішінде өте көлемді, сондай-ақ шар шоғыры пайда болды. Олардың қазіргі заманғы кеңістіктік таралуы сфералық жақын газдың бастапқы бөлінуіне сәйкес келеді.

Бірінші буындағы ең көлемді жұлдыздар тез пайда болды және жұлдызаралық ортаны ауыр элементтермен байытады. Жұлдызға айналмаған газдың бір бөлігі Галактика орталығына қысу процесін жалғастырды. Қозғалыс санының моментінің сақталмауынан, оның айналуы жылдам болды, диск пайда болды, және онда қайтадан жұлдыз құру процесі басталды. Бұл жұлдыздардың екінші ұрпағы бай ауыр элементтер болды. Қалған газ жұқа қабатқа қысылып, жалпақ құрамдауыш пайда болды – қазіргі заманғы жұлдыз түзудің негізгі арена. Әрине, жұлдыздардың екі немесе үш буынының бөлінуі шартты: ең алдымен, жұлдыз құру бірыңғай үздіксіз процесс болды, бірақ онда баяулаудың жеке кезеңдері болуы мүмкін.

Галактикадағы денелердің айналуын талдау оның массасы көрінетін нысандар бойынша анықталатын он есе артық болуы тиіс екенін көрсетті. Демек, гало, балдж және дискіден басқа, оларда байқалатын жұлдыздармен және газбен бірге көрінбейтін заттың үлкен мөлшері бар, ол өзін гравитациялық өзара әрекетте ғана көрсетеді,бірақ ешқандай аспаптармен бекітілмейді. Оны қара материя деп атады. Галактика дискі мен Галактика Галактика Галактика мөлшері мен салмағы диск өлшемі мен Галактиканың көрінетін затының салмағына қарағанда 10 есе артық болатын қара материяның тәжіне батырылған.

Табиғат адамзат біліміне нағыз сын-қатер төндірді: XXI ғасырдың басында біз, негізінен ғаламды толтыратын зат неден тұрады деп елестете алмаймыз! Гипотезалардың бірі бойынша қараңғы материяның бір бөлігі қоңыр карликтерде, тығыз және суық молекулалық бұлттарда болуы мүмкін, олар аз мөлшерде және әдеттегі бақылаулар үшін қол жетімді емес, сондай-ақ үлкен мөлшерде нейтринода, олар тыныштық массасына ие және Галактиканың перифериясын толтырады. Қараңғы материал қайтыс болған жұлдыздарда да болуы мүмкін. Дегенмен, космологтардың көпшілігі қара зат бариондардан емес, үлкен жарылыстан кейін қалған экзотикалық бөлшектерден тұрады деп болжайды.

Қара масса біздің Галактикада ғана емес. Осылайша, сексенінші жылдардың ортасында галактикалардың жергілікті тобы 600 км/с-тан астам жылдамдықпен галактикалардың аса жоғары тесу жағына қарай қозғалатыны анықталды. Бұл жылдамдық оны байқалатын галактиканың гравитациялық әсерімен түсіндіруге болады тым үлкен. Ол Галактика арасында да қараңғы массаның болуын куәландырады. Сезімтал ПЗС-матрицалардың көмегімен әлсіз галактиканың жаңа бақылаулары галактикалардың жинақтарындағы жасырын массаның болуын ғана растап қана қоймай, оның жинақтардағы таралуын «картаға түсіруге» мүмкіндік берді. Бұл жағдайда шоғырлану гравитациясы» жұмыс істейді » әлсіз көгілдір галактикалардың бейнелері үшін жинаушы линза ретінде. Бұл ретте алыс галактикалардың бейнелері шоғырлану ортасымен сәйкес келетін ортасымен ұзындығы әртүрлі доғаларға «созылып» бұрмаланады.

Табиғат өзі астрофизиктер үшін гравитациялық линзалау әсеріне негізделген алып всеволнды ғарыш телескоп ойлап тапты. Жалпы салыстырмалылық теориясына негізделген бұл құбылыс ХХ ғасырдың отызыншы жылдары Альберт Эйнштейнмен теориялық болжалды. Егер алыс көзден бізге дейінгі жарық жолында қандай да бір жаппай объект бар болса, мысалы галактика, онда оның тарту өрісіндегі жарық сәулесі қисық болады және галактика жарықты жинайтын линза рөлінде болады. Нәтиже, атап айтқанда, Жер гравитациялық линзадан қажетті қашықтықта болса, бір объектінің еселік (Қос, үштік және т.б.) бейнесі немесе оның жарықтығын күшейту пайда болуы мүмкін. Алғашқы гравитациялық линза 1979 жылы ашылды. Қазір 25 гравитациялық линзалар белгілі. Гравитациялық линзалардың арасында әртүрлі формадағы түзілімдер бар, ал ең тиімді Крест және Эйнштейн сақинасы көрінеді. Әлемнің жасырын массасының табиғаты қазіргі уақытқа дейін түсініксіз болып қалады.

Галактика Өлшемдері.

Гершель өз есептерінің нәтижелеріне негізделе отырып, галактика мөлшерін анықтауға тырысты. Ол біздің жұлдыздық жүйе соңғы өлшемге ие және өзінің қалың дискісін құрайды: Құс Жолының жазықтығында ол 850 бірліктен артық емес қашықтыққа, ал перпендикуляр бағытта 200 бірлікке созылып, егер бір бірліктен Сириусқа дейінгі қашықтықты қабылдаса. Қазіргі заманғы қашықтық шкаласы бойынша бұл 7300 x 1700 Жарық жылдарына сәйкес келеді.

Бұл бағалау тұтастай алғанда, Құс Жолының құрылымын көрсетеді,бірақ ол өте дәл емес. Себебі, жұлдыздардан басқа Галактика дискінің құрамына көптеген газ тозаңды бұлттар кіреді, олар қашықтағы жұлдыздардың жарығын әлсіретеді. Галактиканың алғашқы зерттеушілері бұл жұтатын зат туралы білмеген және олардың барлық жұлдыздарын көреді деп санаған.

Ол бұрын болжаған қарағанда айтарлықтай тегіс білім болып шықты. Галактикалық диск диаметрі 100 мың жарық жылдардан асады, ал қалыңдығы-1000 жарық жыл. Сыртқы түрі бойынша Галактика ортасында қалыңдатылған жасымық астыққа ұқсайды.