MLÉČNÁ DRÁHA: PŮVOD, VLASTNOSTI, ČÁSTI, SOUČÁSTI - ARTE - 2025

Mléčná dráha je spirální galaxie s příčkou, ke kterému naše sluneční soustava patří. Je tvořen zhruba 300 miliardami hvězd ve hvězdných systémech plus planetami, plynem a kosmickým prachem.

Ze Země můžeme vidět její zlomek jako pás bělavého světla, které protíná oblohu, velmi viditelné během léta severní polokoule, v souhvězdích Štíra a Střelce.

Obrázek 1. Pohled na Mléčnou dráhu ze Země. Zdroj: Pixabay.

Pro starověké Řeky mléčnou podobou tohoto světelného proužku bylo mléko vylité z prsou Hery, manželky Zeusova boha světla, oblohy a blesku. Proto tomu říkali „Mléčná dráha“ nebo mléčná cesta.

Mléčnou cestu spojily také jiné starověké kultury. Na Pyrenejském poloostrově je znám jako El Camino de Santiago a pro Skandinávce to vedlo k Valhalle nebo příbytku bohů.

Demokrit, mimořádný starověký řecký myslitel, již navrhl, že Mléčná dráha obsahuje v sobě tisíce hvězd. Když na to Galileo namířil dalekohled, uvědomil si, že je skutečně plný hvězd.

Astronomové, kteří ho následovali, si časem uvědomili, že sluneční soustava je také součástí pruhu, který obklopuje noční oblohu.

Anglický astronomové William Herschel (1738-1822), objevitel Uranu, spolu se svou sestrou Caroline Herschel (1750-1848) vytvořili jakousi trojrozměrnou mapu rozložení hvězd v galaxii.

Došli k závěru, že byly uspořádány do tvaru nepravidelného disku, přičemž Slunce bylo ve středu, ačkoli nedokázaly určit jejich skutečnou velikost.

Teprve na začátku 20. století si astronomové uvědomili, že sluneční soustava je jen nepatrnou součástí mnohem větší skupiny: galaxie. A později, že vesmír obsahoval miliardy z nich.

Charakteristika Mléčné dráhy

Mléčná dráha je velmi rozsáhlá struktura. Pro stanovení vzdáleností na této úrovni jsou vyžadovány další měrné jednotky. Proto se v literatuře používají:

- Světelný rok, což je vzdálenost, kterou světlo prochází ve vakuu během jednoho roku. Rychlost světla je konstantní a ve vakuu je 300 000 km / s. Nic ve vesmíru se nepohne rychleji.

- Parsec, zkrácená pc, odpovídá 3 2616 světelných let, zatímco kiloparsec je 1000 parsec nebo 3261,6 světelných let.

Tvar Mléčné dráhy je tvarované spirálové spirály o průměru asi 60 000 ks. Je obtížné definovat přesné limity, protože okraje nejsou jasně definovány, protože galaxie má halo hvězd a mezihvězdnou hmotu.

Obrázek 2. Umělecké pojetí Mléčné dráhy vyrobené z teoretických modelů az pozorování dalších spirálních galaxií. Ze středové tyče vykolejte dvě hlavní paže, které se odbočují později. Zdroj: NASA.

Galaktické centrum se nachází směrem k souhvězdí Střelce, jak poznamenal astronom Harlow Shapley na začátku 20. století, první, kdo odhadl velikost galaktického disku.

Sluneční soustava je v jedné z těchto spirálních ramen: rameno Orionu, na okraji galaxie. Mezihvězdný prach nám brání v tom, abychom viděli střed, ale v rádiových a infračervených frekvencích je to možné.

Díky nim je známo, že se zde hvězdy otáčejí vysokou rychlostí kolem supermasivní černé díry, což odpovídá přibližně 3,7 milionu solárních hmot.

Pokud jde o původ Mléčné dráhy, kosmologové věří, že je téměř stejně stará jako Velký třesk, exploze, která dala vzniknout celému vesmíru.

První hvězdy, které vytvořily galaxie, se musely vytvořit asi o 100 milionů let později. Proto kosmologové odhadují svůj věk na 13,6 miliard let (Velký třesk nastal před 13,8 miliardami let).

Věk Mléčné dráhy

Obrázek 3. Galaxie UGC 12158 při 118 Mpc ze Země vypadá podobně jako to, co si vědci myslí, že Mléčná dráha vypadá. Je to v souhvězdí Pegase. Snímek byl pořízen Hubbleovým vesmírným dalekohledem. Zdroj: NASA prostřednictvím Wikimedia Commons.

K určení věku Mléčné dráhy astronomové hledají nejstarší hvězdy.

Věk hvězd je znám díky svému světlu, které poskytuje informace o jejich teplotě a prvcích, které ji tvoří.

Hvězdy mají v sobě jaderný reaktor, který potřebuje k tomu, aby fungoval, dodávka materiálu. Tento materiál je zpočátku vodík, nejlehčí prvek ze všech, který se splyne s heliem. Hvězda se spoustou vodíku je mladá a hvězda chudá v tomto živlu je stará.

Analýzou světla hvězdy pomocí spektroskopických technik je možné zjistit množství vodíku, které má, protože každý prvek absorbuje určité vlnové délky světla a emituje další.

Absorbované vlnové délky se ve spektru odrážejí ve formě tmavých čar s charakteristickým uspořádáním. To ukazuje na hojnost daného prvku a tímto způsobem je možné vědět, zda má hvězda hodně vodíku a zhruba odhadnout její věk.

Věk Mléčné dráhy je tedy věkem jejích nejstarších hvězd plus věkem jejich předchůdců, pokud existují. A pokud ano, museli obsahovat pouze vodík, helium a lithium, nejlehčí prvky.

O nejstarších hvězdách Mléčné dráhy je známo, že jsou staré nejméně 13,5 miliardy let, ale uvnitř obsahují některé těžké prvky, které samy nemohly pojistit.

To znamená, že je museli získat od hvězd předchůdců, hvězd první generace, jejichž životy byly velmi krátké kvůli jejich velké hmotnosti a explodovaly jako supernovy.

Sčítání těchto věků, kosmologové odhadují, že před 13,6 miliardami let vznikla Mléčná dráha.

Části Mléčné dráhy

Spirála Mléčné dráhy má tři přesně definované oblasti, které se otáčejí různými rychlostmi (čím blíže ke středu, tím rychlejší je rotace):

- Disk, oblast bohatá na plyn a prach, která měří přibližně 40 000 ks na délku a 2 000 ks na tloušťce: Nachází se zde většina hvězd v galaxii, téměř všechny velmi horké a nedávno vytvořené modré hvězdy.

- Žárovka je kulové zhušťování kolem středu, nad a pod diskem, s poloměrem 6000 ks. Tato oblast, na rozdíl od disku, je řídká v prachu a plynu, se starou hvězdnou populací.

- halo, obrovská slabá koule obklopující galaxii, jejíž střed se kryje s diskem. Hvězdy jsou zde seskupeny do kulovitých shluků a podobně jako žárovka je zde málo mezihvězdného materiálu, takže populace hvězd je také velmi starobylá.

Obrázek 4. Části Mléčné dráhy: Slunce, umístěné v jedné ze svých paží, vykonává různé pohyby, kromě pohybu kolem galaktického středu. PNG / PSG jsou směry galaktického severního a jižního pólu. Zdroj: Wikimedia Commons.

Spirální struktura

Mléčná dráha má podobu zamřížované spirály. Astronomové stále nevědí, proč je hmota galaxie uspořádána tímto způsobem. Ne všechny spirálové galaxie mají tyče a mnoho z nich není ani spirály, ale spíše eliptické.

Obrázek 5. Spirální struktura Mléčné dráhy při pohledu přímo shora. Slunce je žlutý bod na rameni Orionu (Ori). Názvy zbraní odpovídají konstelacím a jsou zkráceny. Zdroj: Wikimedia Commons. Uživatel: Rursus / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Jedna teorie je, že rozdíly v hustotě hmoty se mohou šířit ve vesmíru, podobně jako vlnky v rybníku, když se hodí kámen. Toto je tzv. Teorie hustotních vln, ale není to jediný, kdo byl navržen pro vysvětlení přítomnosti spirálních ramen.

Komponenty

Satelitní galaxie

Mléčnou dráhu doprovází několik menších galaxií, z nichž nejznámější jsou Magellanova mračna.

Obrázek 6. Velký Magellanův mrak. Zdroj: Wikimedia Commons.

Nedávno byla nalezena trpasličí galaxie Střelec a ještě jedna, na které se vědci stále nemohou shodnout na tom, zda se jedná o satelitní galaxii samotnou nebo o část Mléčné dráhy: trpasličí galaxii Canis Major.

Na jedné ze spirálních ramen mohou být dokonce i další satelitní galaxie Mléčné dráhy, které nelze vidět z našeho umístění. Silná gravitace Mléčné dráhy je přitahuje a určitě se za miliony let stanou její součástí.

Střední černá díra

Díky infračerveným dalekohledům dokázali astronomové sledovat pohyb hvězd v blízkosti středu galaxie.

Existuje intenzivní rentgenový zdroj známý jako Sgr A (Saggitarius A), který je považován za superhmotnou černou díru, kterou mají všechny galaxie, včetně našich, ve středu.

Černá díra ve Střelci A se odhaduje na asi 4 miliony solárních hmot. Z toho vychází záře, produkt mezihvězdné hmoty, která do ní neustále proniká. Násilná záře občas naznačuje, že do jejího vnitřku vstoupila hvězda.

Hvězdy

Nádhera Mléčné dráhy je způsobena hvězdami, které ji obývají: mezi 200 a 400 miliony. Naše Slunce je průměrná hvězda středního věku, umístěná v rameni Orionu, 7900 ks od rušného galaktického centra.

Existuje mnoho typů hvězd, roztříděných podle jejich hmotnosti a teploty. Jsou také klasifikovány podle obsahu světelných prvků, vodíku a helia nebo těžších prvků, které astronomové obecně nazývají kovy.

Posledně jmenované jsou mladší hvězdy, nazývané populace I, zatímco první jsou starší a jsou známé jako populace II.

V galaxiích, jako je Mléčná dráha, jsou hvězdy z obou populací. Ve spirálních ramenech a na galaktickém disku převládají obyvatelstvo II., Zatímco v halou a cibuli obyvatelstvo I.

Planety

Až donedávna byla jediná hvězdná soustava se známými planetami Sluneční soustava. V něm jsou dva druhy planet; skalnaté jako Země a obři jako Jupiter.

Od 90. let 20. století byly planety objeveny v jiných hvězdných systémech: extrasolární planety nebo exoplanety.

Doposud bylo objeveno více než 3000 a jejich počet se nezastaví. Drtivou většinu tvoří planety jovianského typu, tj. Plynové obry, ale některé skalnaté planety, jako je Země, byly nalezeny.

Mezihvězdná hmota

Prostor mezi hvězdami je vyplněn mezihvězdným plynem a prachem. Když je Mléčná dráha pozorována ze Země, jsou vidět linie a tmavší oblasti, kde je mnoho plynu a prachu. Skládá se hlavně z lehkých prvků: vodíku a helia, se stopami těžších prvků.

Mezihvězdná hmota má zásadní roli v galaxii a ve vesmíru, protože to je surovina pro hvězdy a planetární systémy.

Reference

1. CDS. Jak poznáme Mléčnou dráhu? Obnoveno z: Cienciadesofa.com.
2. Kutner, M. 2003. Astronomie: fyzikální perspektiva. Cambridge University Press.
3. NASA Space Place. Co je satelitní galaxie? Obnoveno z: spaceplace.nasa.gov.
4. Pasachoff, J. 2007. Kosmos: Astronomie v novém tisíciletí. Třetí edice. Thomson-Brooks / Cole.
5. Seeds, M. 2011. Základy astronomie. Sedmé vydání. Cengage Learning.
6. Pohledy na sluneční soustavu. Narození a formování galaxií. Obnoveno z: solarviews.com.
7. Wikipedia. Mléčná dráha. Obnoveno od: es. wikipedia.org.
8. Wikipedia. Galaxie Mléčná dráha. Obnoveno z: en.wikipedia.org.