MELKEVEI: OPPRINNELSE, EGENSKAPER, DELER, KOMPONENTER - ARTE - 2026

The Milky Way er sperret spiralgalakse som vårt solsystem tilhører. Den består av omtrent 300 milliarder stjerner i stjernesystemer, pluss planeter, gass og kosmisk støv.

Fra jorden kan vi se en brøkdel av den, som et bånd med hvitt lys som krysser himmelen, veldig synlig sommeren på den nordlige halvkule, i stjernebildene Skorpionen og Skytten.

Figur 1. Utsikt over melkeveien fra jorden. Kilde: Pixabay.

For de eldgamle grekerne var det melkeholdige utseendet til denne lysende stripen melken som ble sølt fra brystet til Hera, kone til Zeus, gud av lys, himmel og lyn. Derfor kalte de det "Melkeveien" eller melkeveien.

Andre eldgamle kulturer assosierte Melkeveien også med en vei. På den iberiske halvøya er den kjent som El Camino de Santiago, og for skandinaverne førte den til Valhalla eller til gudene.

Democritus, den ekstraordinære eldgamle greske tenkeren, hadde allerede antydet at Melkeveien inneholder tusenvis av stjerner i seg. Da Galileo pekte teleskopet mot det, innså han at det virkelig var fullt av stjerner.

Med tiden innså astronomene som fulgte ham at solsystemet også var en del av den stripen som omslutter nattehimmelen.

De engelske astronomene William Herschel (1738-1822), oppdager av Uranus, sammen med søsteren Caroline Herschel (1750-1848), laget et slags tredimensjonalt kart over hvordan stjernene er fordelt i galaksen.

De konkluderte med at de var ordnet i form av en uregelmessig disk, med solen i sentrum, selv om de ikke kunne bestemme deres sanne størrelse.

Først på begynnelsen av 1900-tallet innså astronomer at solsystemet bare var en liten del av en mye større gruppering: en galakse. Og senere at universet inneholdt milliarder av dem.

Kjennetegn på Melkeveien

Melkeveien er en veldig omfattende struktur. For å etablere avstander på dette nivået, er andre måleenheter påkrevd. Det er grunnen til at de i litteraturen blir brukt:

- Lysåret , som er avstanden som lyset beveger seg i et vakuum i løpet av ett år. Lysets hastighet er konstant og i et vakuum er den 300 000 km / s. Ingenting i universet beveger seg raskere.

- Parsec , forkortet pc, tilsvarer 3,2616 lysår, mens en kiloparsek er 1000 parsec eller 3261.6 lysår.

Formen på Melkeveien er formet på en sporet spiral på omtrent 60 000 pc i diameter. Det er vanskelig å definere presise grenser, siden kantene ikke er klart definert, siden galaksen har en glorie av stjerner og interstellar materie.

Figur 2. En kunstners konsept av Melkeveien laget av teoretiske modeller og fra observasjonen av andre spiralgalakser. Fra sentralstangen spirer to hovedarmer som forgrener seg senere. Kilde: NASA.

Det galaktiske sentrum ligger mot stjernebildet Skytten, som bemerket av astronomen Harlow Shapley på begynnelsen av 1900-tallet, den første som estimerte størrelsen på den galaktiske disken.

Solsystemet er på sin side i en av disse spiralarmene: Orion-armen, i utkanten av galaksen. Interstellært støv forhindrer oss i å se sentrum, men i radio- og infrarøde frekvenser er det mulig.

Takket være dem er det kjent at stjernene der roterer i høy hastighet rundt et supermassivt svart hull, tilsvarende omtrent 3,7 millioner solmasser.

Når det gjelder opprinnelsen til Melkeveien, mener kosmologer at den nesten er så gammel som Big Bang, eksplosjonen som ga opphav til hele universet.

De første stjernene til å danne galakser må ha dannet seg rundt 100 millioner år senere. Det er grunnen til at kosmologer estimerer sin alder til 13,6 milliarder år (Big Bang skjedde for 13,8 milliarder år siden).

Melkeveiens alder

Figur 3. Galaksen UGC 12158 ved 118 Mpc fra Jorden ligner mye på hvordan forskere synes Melkeveien ser ut. Det er i stjernebildet Pegasus. Bildet er tatt av Hubble-romteleskopet. Kilde: NASA via Wikimedia Commons.

For å fastslå Melkeveiens alder, ser astronomene etter de eldste stjernene.

Stjernenes alder er kjent gjennom deres lys, som gir informasjon om deres temperatur og elementene som utgjør den.

Stjerner har en atomreaktor inni seg, som trenger tilførsel av materiale for å fungere. Dette materialet er i utgangspunktet hydrogen, det letteste elementet av alle, som smelter sammen til helium. En stjerne med mye hydrogen er ung, og en som er dårlig i dette elementet er gammel.

Ved å analysere lyset fra en stjerne med spektroskopiske teknikker, er det mulig å vite mengden hydrogen den har, fordi hvert element absorberer bestemte bølgelengder av lys og avgir andre.

De absorberte bølgelengdene gjenspeiles i spekteret i form av mørke linjer med et karakteristisk arrangement. Dette indikerer overflod av det aktuelle elementet, og på denne måten er det mulig å vite om en stjerne har mye hydrogen og grovt anslår alderen.

Derfor er Melkeveiens alder alderen til dens eldste stjerner pluss alderen til forgjengerne deres, hvis noen. Og hvis det var det, måtte de bare inneholde hydrogen, helium og litium, de letteste elementene.

De eldste stjernene i Melkeveien er kjent for å være minst 13,5 milliarder år gamle, men inne i inneholder de noen tunge elementer som ikke var i stand til å smelte sammen på egen hånd.

Dette betyr at de må ha skaffet seg dem fra forgjengerens stjerner, den første generasjons stjerner, hvis liv var veldig korte på grunn av deres store masse og eksploderte som supernovaer.

Ved å legge til disse aldrene anslår kosmologene at for 13,6 milliarder år siden Melkeveien dannet seg.

Deler av melkeveien

Melkeveiens spiral har tre veldefinerte regioner, som roterer i forskjellige hastigheter (jo nærmere sentrum, desto raskere blir rotasjonen):

- Disken , et område som er rik på gass og støv som måler omtrent 40 000 pc i lengde og 2000 pc i tykkelse: De fleste av stjernene i galaksen finnes der, nesten alle veldig varme og nylig dannede blå stjerner.

- Pæren er en sfærisk fortykning rundt midten, over og under disken, med en radius på 6000 pc. I motsetning til disken er denne regionen sparsom i støv og gass, med en eldgammel stjernebestand.

- Halo , en enorm svak sfære som omgir galaksen og hvis sentrum er sammenfallende med disken. Stjernene her er gruppert i kuleklynger, og i likhet med pæren er det lite interstellært materiale her, så bestanden av stjerner er også stort sett eldgamle.

Figur 4. Deler av melkeveien. Solen, som ligger i en av armene, utfører forskjellige bevegelser, bortsett fra å bevege seg rundt det galaktiske sentrum. PNG / PSG er retningene til de galaktiske nord- og sørpolene. Kilde: Wikimedia Commons.

Spiralstruktur

Melkeveien er formet som en sporet spiral. Astronomer vet fremdeles ikke hvorfor galakasaken er ordnet på denne måten. Ikke alle spiralgalakser har barer, og mange er ikke engang spiraler, men heller elliptiske.

Figur 5. Spiralstrukturen på Melkeveien sett direkte ovenfra. Sola er det gule punktet på armen til Orion (Ori). Navnene på armene tilsvarer stjernebildene og er forkortet. Kilde: Wikimedia Commons. Bruker: Rursus / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

En teori er at tetthetsvariasjoner i materie kan forplante seg i verdensrommet, omtrent som krusninger i et tjern gjør når en stein kastes. Dette er den såkalte tetthetsbølgeteorien, men den er ikke den eneste som har blitt foreslått for å forklare tilstedeværelsen av spiralarmene.

komponenter

Satellittgalakser

Det er flere mindre galakser som følger Melkeveien, hvorav de mest kjente er de magellanske skyene.

Figur 6. Den store magellanske skyen. Kilde: Wikimedia Commons.

Nylig ble Skytten dverggalakse funnet og en til, som forskere fremdeles ikke kan være enige om om det er en satellittgalakse i seg selv eller en del av Melkeveien: Canis Major dverggalakse.

Det kan til og med være andre satellittgalakser av Melkeveien som ikke kan sees fra vår beliggenhet, på en av spiralarmene. Melkeveiens kraftige tyngdekraft tiltrekker seg dem og sikkert om millioner av år vil de bli en del av den.

Sentralt svart hull

Takket være infrarøde teleskoper har astronomer vært i stand til å spore bevegelsen av stjerner i nærheten av sentrum av galaksen.

Det er en intens røntgenkilde kjent som Sgr A (Saggitarius A), som antas å være det supermassive sorte hullet som alle galakser, inkludert vår egen, har i sentrum.

Det sorte hullet i Saggitarius A anslås å være rundt 4 millioner solmasser. Det kommer en glød fra det, et produkt av interstellar materie som kontinuerlig drenerer i det. Noen ganger indikerer en voldsom glød at en stjerne har kommet inn i interiøret.

Stjerner

Glede av Melkeveien skyldes stjernene som befolker den: mellom 200 og 400 millioner. Vår sol er en gjennomsnittsstjerne i midten av livet, som ligger i armen til Orion, 7900 pc fra det travle galaktiske sentrum.

Det er mange typer stjerner, klassifisert etter deres masse og deres temperatur. De er også klassifisert etter innholdet av lette elementer, hydrogen og helium eller tyngre elementer, som astronomer generalt kaller metaller.

De sistnevnte er yngre stjerner, kalt populasjon I, mens de førstnevnte er eldre og er kjent som populasjon II.

I galakser som Melkeveien er det stjerner fra begge populasjoner. I spiralarmene og i den galaktiske disken rår de av befolkning II, mens i glorie og pære de av befolkning I.

planeter

Inntil relativt nylig var det eneste stjernesystemet med kjente planeter solsystemet. I den er det to typer planeter; steinete som Jorden og giganter som Jupiter.

Fra og med 90-tallet av 1900-tallet ble planeter oppdaget i andre stjernesystemer: ekstrasolare planeter eller eksoplaneter.

Så langt er det mer enn 3000 oppdaget, og antallet stopper ikke. De aller fleste er planeter av jovansk type, det vil si gassgiganter, men noen steinete som Jorden er funnet.

Interstellar sak

Plassen mellom stjernene er fylt med interstellar gass og støv. Når Melkeveien blir observert fra jorden, sees linjer og mørkere områder, der gass og støv florerer. Den består hovedsakelig av lette elementer: hydrogen og helium, med spor av tyngre elementer.

Interstellar materie har en grunnleggende rolle i galaksen og i universet, da dette er råmaterialet for stjerner og planetariske systemer.

referanser

1. CDS. Hvordan vet vi melkeveien? Gjenopprettet fra: Cienciadesofa.com.
2. Kutner, M. 2003. Astronomi: et fysisk perspektiv. Cambridge University Press.
3. NASA Space Place. Hva er en satellittgalakse? Gjenopprettet fra: spaceplace.nasa.gov.
4. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the New Millenium. Tredje utgave. Thomson-Brooks / Cole.
5. Seeds, M. 2011. Foundations of Astronomy. Syvende utgave. Cengage Learning.
6. Utsikt over solsystemet. Fødselen og dannelsen av galakser. Gjenopprettet fra: solarviews.com.
7. Wikipedia. Melkeveien. Gjenopprettet fra: es. wikipedia.org.
8. Wikipedia. Galaksen Melkeveien. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org.