ตำแหน่งของทางช้างเผือกในจักรวาล องค์ประกอบ โครงสร้าง และขนาดของกาแล็กซีของเรา

ทางช้างเผือกคือกาแล็กซีในบ้านของเรา ซึ่งมีระบบสุริยะตั้งอยู่ ซึ่งมีดาวเคราะห์โลกตั้งอยู่ และมีผู้คนอาศัยอยู่ เป็นของดาราจักรกังหันมีคานและรวมอยู่ในกลุ่มดาราจักรท้องถิ่น ร่วมกับดาราจักรแอนโดรเมดา ดาราจักรสามเหลี่ยม และดาราจักรแคระ 40 แห่ง เส้นผ่านศูนย์กลางของทางช้างเผือกคือ 100,000 ปีแสง กาแล็กซีของเรามีดาวอยู่ประมาณ 200-400 พันล้านดวง ระบบสุริยะของเราตั้งอยู่ที่ชานเมืองดิสก์กาแลคซี ในสถานที่ที่ค่อนข้างเงียบสงบซึ่งทำให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นบนโลกของเรา บางทีเราไม่ใช่คนเดียวที่อาศัยอยู่ในทางช้างเผือก แต่สิ่งนี้ยังคงต้องรอให้เห็นกันต่อไป แม้ว่าในมหาสมุทรแห่งจักรวาล ประวัติศาสตร์ทั้งหมดของมนุษยชาตินั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าระลอกคลื่นที่แทบจะมองไม่เห็น แต่มันน่าสนใจมากสำหรับเราที่จะสำรวจทางช้างเผือกและติดตามพัฒนาการของเหตุการณ์ในกาแลคซีบ้านเกิดของเรา

ขยายตัวอย่างไม่สิ้นสุด มีกาแล็กซีมากมายนับไม่ถ้วน นักเดินทางในอวกาศที่น่าทึ่งเหล่านี้ถักทอจากฝุ่นและก๊าซ และเต็มไปด้วยเทห์ฟากฟ้า สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วง ทีละนิ้ว ปีแสง ปีแสง การเดินของนาฬิกาจักรวาลทำให้สิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เข้ามาใกล้ยิ่งขึ้น โครงสร้างขนาดมหึมา แต่ละแห่งประกอบด้วยดวงดาวนับแสนล้านดวง ปะปนกันและจุดประกายไฟ และกาแล็กซีของเราก็ไม่มีข้อยกเว้น เมื่อเร็วๆ นี้ นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบ Antlia 2 ซึ่งเป็นกาแลคซีความหนาแน่นต่ำแต่มีขนาดใหญ่มาก ซึ่งโคจรรอบเหมือนผี นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า Antlia 2 สามารถช่วยไขปริศนาของสสารมืดได้

ทางช้างเผือกเป็นกาแลคซีที่ประกอบด้วยโลก ระบบสุริยะ และดวงดาวทุกดวงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า หมายถึงกาแล็กซีกังหันมีคาน

ทางช้างเผือกร่วมกับดาราจักรแอนโดรเมดา (M31) ดาราจักรสามเหลี่ยม (M33) และกาแลคซีบริวารแคระมากกว่า 40 แห่ง ทั้งของตัวเองและแอนโดรเมดา ก่อให้เกิดกลุ่มกาแลคซีท้องถิ่น ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระจุกดาราจักรท้องถิ่น (Virgo Supercluster) .

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ

การค้นพบของกาลิเลโอ

ทางช้างเผือกเปิดเผยความลับในปี 1610 เท่านั้น ตอนนั้นเองที่มีการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ตัวแรกซึ่งกาลิเลโอกาลิเลอีใช้ นักวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงมองเห็นผ่านอุปกรณ์ดังกล่าวว่าทางช้างเผือกเป็นกลุ่มดาวจริง ๆ ซึ่งเมื่อมองด้วยตาเปล่าจะรวมเข้าด้วยกันเป็นแถบที่ต่อเนื่องและริบหรี่เล็กน้อย กาลิเลโอยังสามารถอธิบายความแตกต่างของโครงสร้างของวงดนตรีนี้ได้ มันเกิดจากการมีอยู่ของกระจุกดาวไม่เพียงแต่ในปรากฏการณ์ท้องฟ้าเท่านั้น ที่นั่นก็มีเมฆดำมืดอยู่ด้วย การผสมผสานระหว่างองค์ประกอบทั้งสองนี้ทำให้เกิดภาพปรากฏการณ์ยามค่ำคืนอันน่าทึ่ง

การค้นพบของวิลเลียม เฮอร์เชล

การศึกษาทางช้างเผือกดำเนินต่อไปจนถึงศตวรรษที่ 18 ในช่วงเวลานี้ นักวิจัยที่กระตือรือร้นมากที่สุดคือวิลเลียม เฮอร์เชล นักแต่งเพลงและนักดนตรีชื่อดังมีส่วนร่วมในการผลิตกล้องโทรทรรศน์และศึกษาวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดวงดาว การค้นพบที่สำคัญที่สุดเฮอร์เชลกลายเป็นแผนการอันยิ่งใหญ่ของจักรวาล นักวิทยาศาสตร์คนนี้สำรวจดาวเคราะห์ผ่านกล้องโทรทรรศน์และนับพวกมันในส่วนต่างๆ ของท้องฟ้า การวิจัยนำไปสู่ข้อสรุปว่าทางช้างเผือกเป็นเกาะดวงดาวซึ่งมีดวงอาทิตย์ของเราตั้งอยู่ เฮอร์เชลยังวาดแผนการค้นพบของเขาด้วย ในภาพ ระบบดาวถูกบรรยายไว้ในรูปแบบของหินโม่และมีรูปร่างยาวผิดปกติ ในเวลาเดียวกัน ดวงอาทิตย์ก็อยู่ในวงแหวนที่ล้อมรอบโลกของเรา นี่เป็นวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ทุกคนจินตนาการถึงกาแล็กซีของเราจนถึงต้นศตวรรษที่ผ่านมา

เฉพาะในปี ค.ศ. 1920 เท่านั้นที่มีการตีพิมพ์ผลงานของ Jacobus Kaptein ซึ่งมีการอธิบายทางช้างเผือกอย่างละเอียดที่สุด ในเวลาเดียวกันผู้เขียนได้ให้แผนภาพของเกาะดวงดาวให้ใกล้เคียงกับที่เรารู้จักในปัจจุบันมากที่สุด ปัจจุบันเรารู้ว่าทางช้างเผือกเป็นกาแล็กซีที่ประกอบด้วยระบบสุริยะ โลก และดวงดาวแต่ละดวงที่มนุษย์มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ทางช้างเผือกมีรูปร่างอย่างไร?

เมื่อศึกษากาแลคซี เอ็ดวิน ฮับเบิล จำแนกพวกมันออกเป็นประเภทต่างๆ ในรูปวงรีและกังหัน ดาราจักรกังหันมีรูปร่างเป็นดิสก์และมีแขนกังหันอยู่ข้างใน เนื่องจากทางช้างเผือกมีรูปร่างเป็นดิสก์ร่วมกับกาแลคซีกังหัน จึงมีเหตุผลที่จะสรุปได้ว่าน่าจะเป็นกาแลคซีกังหัน

ในช่วงทศวรรษที่ 1930 อาร์. เจ. ทรัมป์เลอร์ตระหนักว่าการประมาณขนาดของกาแลคซีทางช้างเผือกที่สร้างโดยเคปตินและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ นั้นผิดพลาด เนื่องจากการวัดนั้นขึ้นอยู่กับการสังเกตโดยใช้คลื่นรังสีในบริเวณที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม ทรัมป์เลอร์สรุปว่าฝุ่นจำนวนมหาศาลในระนาบทางช้างเผือกดูดซับแสงที่มองเห็นได้ ดังนั้นดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไปและกระจุกดาวจึงดูน่ากลัวมากกว่าที่เป็นจริง ด้วยเหตุนี้ เพื่อที่จะถ่ายภาพดวงดาวและกระจุกดาวภายในทางช้างเผือกได้อย่างแม่นยำ นักดาราศาสตร์จึงต้องหาวิธีมองผ่านฝุ่น

ในทศวรรษปี 1950 มีการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์วิทยุตัวแรกขึ้น นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบว่าอะตอมไฮโดรเจนปล่อยรังสีในคลื่นวิทยุ และคลื่นวิทยุดังกล่าวสามารถทะลุฝุ่นในทางช้างเผือกได้ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเห็นแขนกังหันของกาแลคซีแห่งนี้ เพื่อจุดประสงค์นี้ เครื่องหมายของดวงดาวจึงถูกใช้โดยเปรียบเทียบกับเครื่องหมายเมื่อวัดระยะทาง นักดาราศาสตร์ตระหนักว่าดาวฤกษ์ประเภทสเปกตรัม O และ B สามารถช่วยให้บรรลุเป้าหมายนี้ได้

ดาวดังกล่าวมีคุณสมบัติหลายประการ:

• ความสว่าง– สังเกตได้ชัดเจนมากและมักพบในกลุ่มหรือสมาคมเล็กๆ
• อบอุ่น– ปล่อยคลื่นที่มีความยาวต่างกัน (มองเห็นได้, อินฟราเรด, คลื่นวิทยุ)
• อายุการใช้งานสั้น– พวกมันมีอายุประมาณ 100 ล้านปี เมื่อพิจารณาจากความเร็วที่ดาวฤกษ์หมุนรอบใจกลางกาแลคซี พวกมันไม่ได้เดินทางจากบ้านเกิดมากนัก

นักดาราศาสตร์สามารถใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุเพื่อระบุตำแหน่งของดาว O และ B และกำหนดความเร็วของพวกมันโดยพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงของดอปเปลอร์ในสเปกตรัมวิทยุ หลังจากปฏิบัติการดังกล่าวกับดาวฤกษ์หลายดวง นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถสร้างแผนที่วิทยุและแสงของแขนกังหันทางช้างเผือกรวมกันได้ แขนแต่ละข้างตั้งชื่อตามกลุ่มดาวที่มีอยู่ในนั้น

นักดาราศาสตร์เชื่อว่าการเคลื่อนที่ของสสารรอบใจกลางกาแลคซีทำให้เกิดคลื่นความหนาแน่น (บริเวณที่มีความหนาแน่นสูงและต่ำ) เช่นเดียวกับที่คุณเห็นเมื่อคุณผสมแป้งเค้กกับเครื่องผสมไฟฟ้า เชื่อกันว่าคลื่นความหนาแน่นเหล่านี้ทำให้เกิดลักษณะก้นหอยของดาราจักร

ดังนั้น ด้วยการดูท้องฟ้าที่ความยาวคลื่นต่างกัน (วิทยุ อินฟราเรด มองเห็นได้ อัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์) โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและอวกาศ จะทำให้ได้ภาพทางช้างเผือกที่แตกต่างกัน

ผลกระทบดอปเปลอร์- เช่นเดียวกับเสียงแหลมสูงของไซเรนรถดับเพลิงที่เบาลงในขณะที่ยานพาหนะเคลื่อนตัวออกไป การเคลื่อนที่ของดวงดาวก็ส่งผลต่อความยาวคลื่นของแสงที่เดินทางจากดวงดาวมายังโลก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ เราสามารถวัดผลกระทบนี้ได้โดยการวัดเส้นในสเปกตรัมของดาวฤกษ์แล้วเปรียบเทียบกับสเปกตรัมของหลอดไฟมาตรฐาน ระดับของการเคลื่อนตัวของดอปเปลอร์แสดงให้เห็นว่าดาวฤกษ์เคลื่อนที่เร็วแค่ไหนเมื่อเทียบกับเรา นอกจากนี้ ทิศทางของการเคลื่อนตัวของดอปเปลอร์สามารถบอกทิศทางที่ดาวฤกษ์กำลังเคลื่อนที่ได้ หากสเปกตรัมของดาวฤกษ์เลื่อนไปที่ปลายสีน้ำเงิน แสดงว่าดาวฤกษ์กำลังเคลื่อนเข้ามาหาเรา หากไปทางสีแดงก็จะเคลื่อนตัวออกไป

โครงสร้างของทางช้างเผือก

หากเราตรวจสอบโครงสร้างของทางช้างเผือกอย่างละเอียดเราจะเห็นดังนี้

1. ดิสก์กาแลกติก- ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ในทางช้างเผือกกระจุกอยู่ที่นี่

ดิสก์นั้นแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้:

• นิวเคลียสเป็นศูนย์กลางของดิสก์
• ส่วนโค้งเป็นพื้นที่รอบๆ นิวเคลียส รวมถึงพื้นที่ด้านบนและด้านล่างระนาบของจานดิสก์โดยตรง
• แขนก้นหอยเป็นบริเวณที่ยื่นออกมาจากศูนย์กลาง ระบบสุริยะของเราตั้งอยู่ในแขนกังหันแขนหนึ่งของทางช้างเผือก

1. กระจุกทรงกลม- หลายร้อยชิ้นกระจัดกระจายอยู่ด้านบนและด้านล่างระนาบของดิสก์
2. รัศมี- นี่เป็นพื้นที่ขนาดใหญ่และสลัวซึ่งล้อมรอบกาแลคซีทั้งหมด รัศมีประกอบด้วยก๊าซอุณหภูมิสูงและอาจเป็นสสารมืด

รัศมีของรัศมีนั้นใหญ่กว่าขนาดของดิสก์อย่างมากและจากข้อมูลบางส่วนถึงหลายแสนปีแสง ศูนย์กลางความสมมาตรของรัศมีทางช้างเผือกเกิดขึ้นพร้อมกับศูนย์กลางของดิสก์กาแลคซี รัศมีประกอบด้วยดาวฤกษ์สลัวเก่าแก่มากเป็นส่วนใหญ่ อายุขององค์ประกอบทรงกลมของกาแล็กซีเกิน 12 พันล้านปี เรียกว่าส่วนที่หนาแน่นที่สุดใจกลางรัศมีภายในหลายพันปีแสงจากใจกลางกาแล็กซี นูน(แปลจากภาษาอังกฤษว่า “หนาขึ้น”) รัศมีโดยรวมหมุนช้ามาก

เทียบกับฮาโล. ดิสก์หมุนเร็วขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ดูเหมือนมีจานสองแผ่นพับอยู่ที่ขอบ เส้นผ่านศูนย์กลางของดิสก์ของกาแล็กซีอยู่ที่ประมาณ 30 kpc (100,000 ปีแสง) มีความหนาประมาณ 1,000 ปีแสง ความเร็วในการหมุนไม่เท่ากันที่ระยะห่างจากจุดศูนย์กลางที่แตกต่างกัน มันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจากศูนย์ตรงกลางเป็น 200-240 กม./วินาที ที่ระยะห่าง 2 พันปีแสงจากมัน มวลของดิสก์มากกว่ามวลดวงอาทิตย์ 150 พันล้านเท่า (1.99 * 10 30 กก.) ดาวอายุน้อยและกระจุกดาวกระจุกอยู่ในจาน ในหมู่พวกเขามีดวงดาวที่สว่างไสวและร้อนแรงมากมาย ก๊าซในดิสก์ดาราจักรกระจายไม่สม่ำเสมอ ก่อตัวเป็นเมฆขนาดยักษ์ หลัก องค์ประกอบทางเคมีในกาแล็กซีของเราคือไฮโดรเจน ประมาณ 1/4 ของประกอบด้วยฮีเลียม

หนึ่งในภูมิภาคที่น่าสนใจที่สุดของกาแล็กซีคือศูนย์กลางของมันหรือ แกนกลางซึ่งอยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวราศีธนู การแผ่รังสีที่มองเห็นได้จากบริเวณใจกลางของดาราจักรนั้นถูกซ่อนไว้จากเราโดยสมบูรณ์ด้วยสสารดูดซับที่มีชั้นหนา ดังนั้นจึงเริ่มศึกษาเฉพาะหลังจากสร้างเครื่องรับรังสีอินฟราเรดและวิทยุซึ่งถูกดูดซับในระดับที่น้อยกว่าเท่านั้น บริเวณตอนกลางของกาแล็กซีมีลักษณะพิเศษคือมีดาวฤกษ์อยู่รวมกันเป็นจำนวนมาก โดยมีดาวฤกษ์หลายพันดวงในแต่ละลูกบาศก์พาร์เซก เมื่อเข้าใกล้ใจกลางมากขึ้น จะพบพื้นที่ของไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออนและแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดจำนวนมาก ซึ่งบ่งชี้ถึงการก่อตัวของดาวฤกษ์ที่นั่น ในใจกลางกาแล็กซี สันนิษฐานว่ามีวัตถุขนาดกะทัดรัดขนาดใหญ่ซึ่งเป็นหลุมดำที่มีมวลประมาณหนึ่งล้านมวลดวงอาทิตย์

รูปแบบที่โดดเด่นที่สุดประการหนึ่งคือ กิ่งก้านเกลียว (หรือ แขนเสื้อ) พวกเขาตั้งชื่อให้กับวัตถุประเภทนี้ว่ากาแล็กซีกังหัน ตามแขนส่วนใหญ่กระจุกดาวอายุน้อยที่สุด กระจุกดาวเปิดจำนวนมาก รวมไปถึงกลุ่มเมฆหนาทึบของก๊าซระหว่างดวงดาวซึ่งดาวฤกษ์ยังคงก่อตัวต่อไป ต่างจากรัศมีซึ่งการปรากฏของกิจกรรมของดวงดาวเกิดขึ้นได้ยากมาก ชีวิตที่มีพลังยังคงดำเนินต่อไปในกิ่งก้าน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนผ่านของสสารอย่างต่อเนื่องจากอวกาศระหว่างดาวไปยังดาวฤกษ์และด้านหลัง แขนกังหันของทางช้างเผือกส่วนใหญ่ถูกซ่อนไว้จากเราโดยการดูดซับสสาร การศึกษาโดยละเอียดของพวกเขาเริ่มต้นหลังจากการถือกำเนิดของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ พวกเขาทำให้สามารถศึกษาโครงสร้างของกาแลคซีได้โดยการสังเกตการแผ่รังสีวิทยุของอะตอมไฮโดรเจนในดวงดาวที่รวมตัวกันตามเกลียวยาว ตามแนวคิดสมัยใหม่ แขนกังหันมีความเกี่ยวข้องกับคลื่นอัดที่แพร่กระจายผ่านดิสก์กาแลคซี เมื่อผ่านบริเวณที่มีการบีบอัด สสารของจานจะมีความหนาแน่นมากขึ้น และการก่อตัวของดาวฤกษ์จากก๊าซจะมีความเข้มข้นมากขึ้น สาเหตุของการปรากฏตัวของโครงสร้างคลื่นที่มีเอกลักษณ์เฉพาะดังกล่าวในดิสก์ของกาแลคซีกังหันยังไม่ชัดเจนนัก นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์หลายคนกำลังแก้ไขปัญหานี้

สถานที่ของดวงอาทิตย์ในกาแล็กซี

ในบริเวณใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ มีความเป็นไปได้ที่จะติดตามส่วนของกิ่งก้านก้นหอยสองกิ่ง ซึ่งอยู่ห่างจากเราประมาณ 3 พันปีแสง ตามกลุ่มดาวที่พบพื้นที่เหล่านี้ เรียกว่าแขนราศีธนูและแขนเซอุส ดวงอาทิตย์อยู่เกือบครึ่งทางระหว่างแขนกังหันเหล่านี้ จริงอยู่ค่อนข้างใกล้เคียง (ตามมาตรฐานกาแลคซี) สำหรับเราในกลุ่มดาวนายพรานมีอีกกิ่งหนึ่งผ่านไปซึ่งไม่ชัดเจนนักซึ่งถือเป็นกิ่งก้านของหนึ่งในแขนกังหันหลักของกาแล็กซี

ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ถึงใจกลางกาแล็กซีคือ 23-28,000 ปีแสง หรือ 7-9,000 พาร์เซก นี่แสดงให้เห็นว่าดวงอาทิตย์ตั้งอยู่ใกล้กับขอบดิสก์มากกว่าศูนย์กลาง

เมื่อรวมกับดาวฤกษ์ใกล้เคียงทั้งหมด ดวงอาทิตย์โคจรรอบใจกลางกาแล็กซีด้วยความเร็ว 220–240 กม./วินาที เสร็จสิ้นการปฏิวัติหนึ่งครั้งในเวลาประมาณ 200 ล้านปี ซึ่งหมายความว่าตลอดการดำรงอยู่ของโลก โลกได้บินรอบใจกลางกาแล็กซีไม่เกิน 30 ครั้ง

ความเร็วของการหมุนรอบดวงอาทิตย์รอบใจกลางกาแล็กซีนั้นเกือบจะสอดคล้องกับความเร็วที่คลื่นบดอัดซึ่งก่อตัวเป็นแขนกังหันเคลื่อนที่ในบริเวณนี้ สถานการณ์นี้โดยทั่วไปไม่ปกติสำหรับดาราจักร กิ่งก้านของกังหันหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมคงที่เหมือนกับซี่ล้อ และดังที่เราได้เห็นแล้วว่าการเคลื่อนที่ของดวงดาวเป็นไปตามรูปแบบที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ดังนั้นประชากรดาวฤกษ์เกือบทั้งหมดในดิสก์จึงตกอยู่ภายในกิ่งก้านก้นหอยหรือปล่อยทิ้งไว้ สถานที่แห่งเดียวที่ความเร็วของดวงดาวและแขนกังหันตรงกันคือสิ่งที่เรียกว่าวงกลมโคโรเทชัน และดวงอาทิตย์ก็อยู่บนนั้น!

สถานการณ์นี้เป็นผลดีต่อโลกอย่างมาก อันที่จริง กระบวนการที่รุนแรงเกิดขึ้นในกิ่งก้านก้นหอย ก่อให้เกิดรังสีอันทรงพลังซึ่งทำลายล้างสิ่งมีชีวิตทุกชนิด และไม่มีบรรยากาศใดสามารถปกป้องมันได้ แต่โลกของเราอยู่ในสถานที่ที่ค่อนข้างเงียบสงบในกาแล็กซี และเป็นเวลานับร้อยล้านพันล้านปีที่ยังไม่เคยประสบกับอิทธิพลของความหายนะในจักรวาลเหล่านี้ บางทีนี่อาจเป็นเหตุผลว่าทำไมชีวิตถึงกำเนิดและดำรงอยู่บนโลกได้

เป็นเวลานานแล้วที่ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในหมู่ดวงดาวถือเป็นสิ่งที่ธรรมดาที่สุด ปัจจุบันเรารู้ว่าไม่เป็นเช่นนั้น ในแง่หนึ่งถือว่าได้รับสิทธิพิเศษ และสิ่งนี้จะต้องนำมาพิจารณาเมื่อพูดคุยถึงความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของชีวิตในส่วนอื่น ๆ ของกาแล็กซีของเรา

ตำแหน่งของดาว

ในท้องฟ้ายามค่ำคืนที่ไม่มีเมฆ ทางช้างเผือกสามารถมองเห็นได้จากทุกที่บนโลกของเรา อย่างไรก็ตาม ดวงตาของมนุษย์สามารถเข้าถึงกาแล็กซีได้เพียงบางส่วนเท่านั้น ซึ่งเป็นระบบดาวฤกษ์ที่อยู่ภายในแขนของนายพราน ทางช้างเผือกคืออะไร? คำจำกัดความของทุกส่วนในอวกาศจะชัดเจนที่สุดหากเราพิจารณาแผนที่ดาว ในกรณีนี้เห็นได้ชัดว่าดวงอาทิตย์ซึ่งส่องสว่างโลกนั้นเกือบจะอยู่บนดิสก์ นี่เกือบจะเป็นขอบของกาแล็กซีซึ่งห่างจากแกนกลางอยู่ที่ 26-28,000 ปีแสง ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 240 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ใช้เวลา 200 ล้านปีในการปฏิวัติรอบแกนกลางหนึ่งครั้ง ดังนั้นตลอดการมีอยู่ของมัน ดวงอาทิตย์จึงเดินทางรอบจานหมุนรอบแกนกลางเพียงสามสิบครั้งเท่านั้น โลกของเราตั้งอยู่ในสิ่งที่เรียกว่าวงโคโรเทชัน นี่คือสถานที่ที่ความเร็วการหมุนของแขนและดวงดาวเท่ากัน วงกลมนี้มีลักษณะเฉพาะคือ ระดับที่เพิ่มขึ้นรังสี ด้วยเหตุนี้ ดังที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสิ่งมีชีวิตสามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะบนดาวเคราะห์ดวงนั้นซึ่งมีดาวฤกษ์จำนวนไม่มากเท่านั้น โลกของเราก็เป็นดาวเคราะห์เช่นนี้ มันตั้งอยู่บนขอบของกาแล็กซี ในสถานที่ที่เงียบสงบที่สุด นั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงไม่มีหายนะทั่วโลกบนโลกของเรามาเป็นเวลาหลายพันล้านปี ซึ่งมักเกิดขึ้นในจักรวาล

การตายของทางช้างเผือกจะเป็นอย่างไร?

เรื่องราวจักรวาลเกี่ยวกับการตายของกาแล็กซีของเราเริ่มต้นที่นี่และเดี๋ยวนี้ เราอาจมองไปรอบ ๆ อย่างสุ่มสี่สุ่มห้าโดยคิดว่าทางช้างเผือก แอนโดรเมดา (พี่สาวใหญ่ของเรา) และสิ่งแปลกปลอมอีกมากมาย - เพื่อนบ้านในจักรวาลของเรา - คือบ้านของเรา แต่ในความเป็นจริงแล้ว มีอะไรมากกว่านั้นอีกมาก ถึงเวลาสำรวจสิ่งอื่นที่อยู่รอบตัวเราแล้ว ไปกันเลย

• กาแล็กซีสามเหลี่ยม- ด้วยมวลประมาณ 5% ของมวลทางช้างเผือก จึงเป็นกาแลคซีที่ใหญ่เป็นอันดับสามในกลุ่มท้องถิ่น มีโครงสร้างเป็นเกลียว มีดาวเทียมเป็นของตัวเอง และอาจเป็นบริวารของดาราจักรแอนโดรเมดา
• เมฆแมเจลแลนขนาดใหญ่- กาแลคซีนี้มีมวลเพียง 1% ของมวลทางช้างเผือก แต่เป็นกาแลคซีที่ใหญ่เป็นอันดับสี่ในกลุ่มท้องถิ่นของเรา มันอยู่ใกล้กับทางช้างเผือกของเรามาก ซึ่งอยู่ห่างออกไปไม่ถึง 200,000 ปีแสง และกำลังเกิดดาวฤกษ์ที่มีกัมมันตภาพรังสีเนื่องจากการปฏิสัมพันธ์ของกระแสน้ำกับกาแลคซีของเราทำให้ก๊าซยุบตัวและก่อให้เกิดดาวฤกษ์ดวงใหม่ที่ร้อนกว่าและใหญ่กว่าในจักรวาล
• เมฆแมเจลแลนขนาดเล็ก NGC 3190 และ NGC 6822- ทั้งหมดมีมวลระหว่าง 0.1% ถึง 0.6% ของทางช้างเผือก (และไม่ชัดเจนว่าสิ่งใดใหญ่กว่า) และทั้งสามเป็นกาแลคซีอิสระ แต่ละแห่งมีมวลดวงอาทิตย์มากกว่าหนึ่งพันล้านมวล
• กาแลคซีทรงรี M32 และ M110พวกมันอาจเป็นดาวเทียม "เพียงดวงเดียว" ของแอนโดรเมดา แต่แต่ละดวงมีดาวมากกว่าหนึ่งพันล้านดวง และอาจมีมวลมากกว่าเลข 5, 6 และ 7 ด้วยซ้ำ

นอกจากนี้ยังมีกาแลคซีขนาดเล็กกว่าอีกอย่างน้อย 45 แห่งที่รวมกันเป็นกลุ่มท้องถิ่นของเรา แต่ละคนมีรัศมีของสสารมืดล้อมรอบ แต่ละอันมีแรงโน้มถ่วงเชื่อมโยงกันซึ่งอยู่ที่ระยะทาง 3 ล้านปีแสง แม้จะมีขนาด มวล และขนาด แต่ก็ไม่มีใครเหลืออยู่ในอีกไม่กี่พันล้านปี

ดังนั้นสิ่งสำคัญ

เมื่อเวลาผ่านไป กาแลคซีก็มีปฏิสัมพันธ์กันด้วยแรงโน้มถ่วง พวกมันไม่เพียงดึงเข้าหากันเนื่องจากแรงดึงดูดเท่านั้น แต่ยังโต้ตอบกับกระแสน้ำอีกด้วย เรามักจะพูดถึงกระแสน้ำในบริบทของดวงจันทร์ที่ดึงมหาสมุทรโลกและสร้างกระแสน้ำขึ้นและลง และนี่ก็เป็นเรื่องจริงบางส่วน แต่จากมุมมองของกาแล็กซี กระแสน้ำเป็นกระบวนการที่สังเกตได้น้อยกว่า ส่วนของกาแลคซีขนาดเล็กที่อยู่ใกล้กับกาแลคซีขนาดใหญ่จะถูกดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วงที่มากกว่า และส่วนที่อยู่ไกลออกไปจะมีแรงโน้มถ่วงน้อยลง เป็นผลให้กาแลคซีขนาดเล็กจะยืดออกและแตกสลายในที่สุดภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง

กาแลคซีขนาดเล็กที่เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มท้องถิ่นของเรา รวมทั้งเมฆแมเจลแลนและกาแลคซีทรงรีแคระ จะถูกแยกออกจากกันด้วยวิธีนี้ และวัสดุของพวกมันจะรวมอยู่ในกาแลคซีขนาดใหญ่ที่พวกมันรวมตัวกัน “แล้วไง” คุณพูด ท้ายที่สุดแล้ว นี่ไม่ใช่ความตายโดยสมบูรณ์ เพราะกาแลคซีขนาดใหญ่จะยังมีชีวิตอยู่ แต่ถึงกระนั้นพวกเขาก็จะไม่คงอยู่ตลอดไปในสถานะนี้ ในอีก 4 พันล้านปี แรงดึงดูดระหว่างทางช้างเผือกและแอนโดรเมดาจะดึงกาแลคซีต่างๆ เข้าสู่การเต้นรำด้วยแรงโน้มถ่วงซึ่งจะนำไปสู่การควบรวมครั้งใหญ่ แม้ว่ากระบวนการนี้จะใช้เวลาหลายพันล้านปี แต่โครงสร้างกังหันของกาแลคซีทั้งสองจะถูกทำลาย ส่งผลให้เกิดกาแลคซีทรงรีขนาดยักษ์เพียงแห่งเดียวในแกนกลางของกลุ่มท้องถิ่นของเรา: สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

ดาวฤกษ์จำนวนเล็กน้อยจะถูกดีดออกมาในระหว่างการควบรวมดังกล่าว แต่ส่วนใหญ่จะยังคงสภาพเดิมและจะมีการก่อตัวดาวฤกษ์จำนวนมาก ในที่สุด กาแลคซีที่เหลือในกลุ่มท้องถิ่นของเราก็จะถูกดูดเข้าไปด้วย เหลือเพียงกาแลคซียักษ์ขนาดใหญ่แห่งหนึ่งที่กลืนกินส่วนที่เหลือทั้งหมด กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นในทุกกลุ่มและกระจุกดาราจักรที่เชื่อมโยงกันทั่วทั้งจักรวาล ในขณะที่พลังงานมืดผลักแต่ละกลุ่มและกระจุกออกจากกัน แต่สิ่งนี้ไม่อาจเรียกว่าความตายได้ เพราะกาแล็กซีจะยังคงอยู่ และมันจะเป็นเช่นนี้อีกสักระยะหนึ่ง แต่กาแล็กซีนี้ประกอบด้วยดวงดาว ฝุ่น และก๊าซ และทุกอย่างจะต้องถึงจุดจบในสักวันหนึ่ง

การควบรวมดาราจักรจะเกิดขึ้นทั่วทั้งจักรวาลเป็นเวลาหลายหมื่นล้านปี ในเวลาเดียวกัน พลังงานมืดจะลากพวกมันไปทั่วจักรวาลไปสู่สภาวะแห่งความสันโดษอย่างสมบูรณ์และไม่สามารถเข้าถึงได้ และแม้ว่ากาแลคซีแห่งสุดท้ายนอกกลุ่มท้องถิ่นของเราจะไม่หายไปจนกว่าจะผ่านไปหลายร้อยพันล้านปี แต่ดวงดาวในนั้นก็จะมีชีวิตอยู่ ดาวฤกษ์ที่มีอายุยาวนานที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบันจะยังคงเผาผลาญเชื้อเพลิงต่อไปเป็นเวลาหลายสิบล้านล้านปี และดาวฤกษ์ใหม่ๆ จะโผล่ออกมาจากซากก๊าซ ฝุ่น และดาวฤกษ์ที่อาศัยอยู่ในทุกดาราจักร - แม้ว่าจะมีน้อยลงเรื่อยๆ

เมื่อดาวดวงสุดท้ายมอดไหม้ มีเพียงซากศพของพวกมันเท่านั้นที่จะคงอยู่ - ดาวแคระขาวและดาวนิวตรอน พวกมันจะส่องแสงเป็นเวลาหลายร้อยล้านล้านหรือสี่พันล้านปีก่อนที่พวกมันจะออกไป เมื่อสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เกิดขึ้น เราก็จะเหลือดาวแคระน้ำตาล (ดาวฤกษ์ที่ล้มเหลว) ที่สุ่มรวมตัวกัน ก่อให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน และสร้างแสงดาวตลอดระยะเวลาหลายสิบล้านล้านปี

เมื่อดาวฤกษ์ดวงสุดท้ายเคลื่อนออกไปหลายหมื่นล้านล้านปีในอนาคต ก็ยังมีมวลเหลืออยู่ในกาแลคซี ซึ่งหมายความว่าสิ่งนี้ไม่สามารถเรียกว่า "ความตายที่แท้จริง"

มวลทั้งหมดมีปฏิสัมพันธ์กันด้วยแรงโน้มถ่วง และวัตถุโน้มถ่วงที่มีมวลต่างกันจะมีคุณสมบัติแปลก ๆ เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กัน:

• “การเข้าใกล้” ซ้ำๆ และการจ่ายบอลระยะใกล้ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนความเร็วและแรงกระตุ้นระหว่างกัน
• วัตถุที่มีมวลต่ำจะถูกขับออกจากกาแลคซี และวัตถุที่มีมวลมากกว่าจะจมลงสู่ใจกลาง ทำให้ความเร็วลดลง
• เมื่อเวลาผ่านไปนานพอสมควร มวลส่วนใหญ่จะถูกดีดออกมา และมวลที่เหลือเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่จะยึดติดอย่างแน่นหนา

ที่ใจกลางของซากกาแลคซีเหล่านี้ จะมีหลุมดำมวลมหาศาลในทุกกาแลคซี และวัตถุกาแลคซีที่เหลือจะโคจรรอบระบบสุริยะของเราในเวอร์ชันที่ใหญ่กว่า แน่นอนว่าโครงสร้างนี้จะเป็นโครงสร้างสุดท้าย และเนื่องจากหลุมดำจะมีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ มันจะกินทุกสิ่งที่มันสามารถเข้าถึงได้ ที่ใจกลางมิลโกเมดาจะมีวัตถุมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราหลายร้อยล้านเท่า

แต่เรื่องนี้ก็จะจบลงเช่นกัน?

ต้องขอบคุณปรากฏการณ์รังสีฮอว์กิง แม้แต่วัตถุเหล่านี้ก็ยังสลายตัวในสักวันหนึ่ง จะใช้เวลาประมาณ 10,80 ถึง 10,100 ปี ขึ้นอยู่กับว่าหลุมดำมวลมหาศาลของเราจะมีขนาดใหญ่แค่ไหนเมื่อมันโตขึ้น แต่จุดจบกำลังมาถึง หลังจากนี้ ซากที่โคจรรอบใจกลางกาแลคซีจะคลี่คลายและเหลือเพียงรัศมีของสสารมืด ซึ่งสามารถแยกตัวออกจากกันแบบสุ่มได้ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสสารนี้ หากไม่มีสิ่งใดๆ ที่เราเคยเรียกว่ากลุ่มท้องถิ่นก็จะไม่มีอีกต่อไป ทางช้างเผือกและชื่ออื่นๆ ที่เป็นที่รักของหัวใจ

ตำนาน

อาร์เมเนีย, อาหรับ, วัลลาเชียน, ยิว, เปอร์เซีย, ตุรกี, คีร์กีซ

ตามตำนานอาร์เมเนียเรื่องหนึ่งเกี่ยวกับทางช้างเผือกเทพเจ้า Vahagn บรรพบุรุษของชาวอาร์เมเนียขโมยฟางจากบรรพบุรุษของชาวอัสซีเรีย Barsham ในฤดูหนาวอันโหดร้ายและหายตัวไปบนท้องฟ้า เมื่อเขาเดินถือเหยื่อข้ามท้องฟ้า เขาก็ทิ้งหลอดไปตามทาง จากนั้นมีเส้นแสงก่อตัวขึ้นบนท้องฟ้า (ในอาร์เมเนีย "ถนนโจรฟาง") ตำนานเรื่องฟางที่กระจัดกระจายยังถูกกล่าวถึงในชื่อภาษาอาหรับ ยิว เปอร์เซีย ตุรกี และคีร์กีซสถาน (Kirg. ซามานชิน โซลู– วิถีคนฟาง) ของปรากฏการณ์นี้ ชาววัลลาเคียเชื่อว่าดาวศุกร์ขโมยฟางนี้ไปจากนักบุญเปโตร

บูร์ยัต

ตามตำนานบุรยัต กองกำลังที่ดีสร้างโลก ปรับเปลี่ยนจักรวาล ดังนั้นทางช้างเผือกจึงเกิดขึ้นจากนมที่ Manzan Gourmet กรองจากอกของเธอและกระเซ็นออกมาตาม Abai Geser ผู้หลอกลวงเธอ ตามเวอร์ชันอื่นทางช้างเผือกคือ "รอยต่อของท้องฟ้า" ซึ่งเย็บขึ้นหลังจากที่ดวงดาวหลั่งไหลออกมา เทนกริสเดินไปมาเหมือนอยู่บนสะพาน

ภาษาฮังการี

ตามตำนานของฮังการี อัตติลาจะลงมาทางช้างเผือกหากกลุ่ม Székelys ตกอยู่ในอันตราย ดวงดาวเป็นตัวแทนของประกายไฟจากกีบ ทางช้างเผือก. จึงเรียกว่า "ถนนแห่งนักรบ"

กรีกโบราณ

นิรุกติศาสตร์ของคำ กาแล็กซี (Γαлαξίας)และการเชื่อมต่อกับนม (γάladα) ถูกเปิดเผยโดยตำนานกรีกโบราณสองเรื่องที่คล้ายกัน ตำนานหนึ่งเล่าถึงน้ำนมแม่ที่ไหลทะลักมาจากเทพีเฮร่าผู้ให้นมเฮอร์คิวลีส เมื่อเฮรารู้ว่าทารกที่เธอให้นมไม่ใช่ลูกของเธอเอง แต่เป็นลูกนอกกฎหมายของซุสและผู้หญิงบนโลก เธอจึงผลักเขาออกไป และนมที่หกก็กลายเป็นทางช้างเผือก อีกตำนานเล่าว่านมที่หกคือนมของ Rhea ภรรยาของ Kronos และทารกคือ Zeus เอง โครนอสกลืนกินลูกๆ ของเขา เพราะมีคำทำนายว่าเขาจะถูกโค่นล้มโดยลูกชายของเขาเอง Rhea วางแผนช่วยชีวิตลูกคนที่หกของเธอ ซึ่งก็คือ Zeus ที่เพิ่งเกิดใหม่ เธอห่อก้อนหินด้วยเสื้อผ้าเด็กแล้วส่งให้โครนอส โครนอสขอให้เธอป้อนอาหารลูกชายอีกครั้งก่อนที่เขาจะกลืนเขาลงไป น้ำนมที่ไหลออกมาจากอกของนกกระจอกเทศลงบนก้อนหินเปลือยในเวลาต่อมากลายเป็นที่รู้จักในนามทางช้างเผือก

อินเดียน

ชาวอินเดียโบราณถือว่าทางช้างเผือกเป็นน้ำนมของวัวแดงยามเย็นที่เคลื่อนผ่านท้องฟ้า ในฤคเวททางช้างเผือกเรียกว่าถนนพระที่นั่งอารยมาน ภควตาปุราณะมีเวอร์ชันตามที่ทางช้างเผือกเป็นท้องของโลมาสวรรค์

อินคา

วัตถุหลักของการสังเกตในดาราศาสตร์อินคา (ซึ่งสะท้อนให้เห็นในตำนานของพวกเขา) บนท้องฟ้าคือพื้นที่มืดของทางช้างเผือก - "กลุ่มดาว" ที่แปลกประหลาดในศัพท์เฉพาะของวัฒนธรรมแอนเดียน: ลามะ, เบบี้ลามะ, คนเลี้ยงแกะ, แร้ง, นกกระทา, คางคก, งู, สุนัขจิ้งจอก; เช่นเดียวกับดวงดาว: Southern Cross, Pleiades, Lyra และอื่น ๆ อีกมากมาย

เกทสกายา

ในตำนาน Ket คล้ายกับเรื่อง Selkup ทางช้างเผือกถูกอธิบายว่าเป็นถนนของหนึ่งในสามตัวละครในตำนาน: บุตรแห่งสวรรค์ (Esya) ผู้ไปล่าสัตว์ทางด้านตะวันตกของท้องฟ้าและแช่แข็งที่นั่นฮีโร่ อัลเบผู้ไล่ตามเทพีแห่งความชั่วร้าย หรือหมอผีโดฮาคนแรกที่ปีนขึ้นไปบนถนนสายนี้สู่ดวงอาทิตย์

จีน, เวียดนาม, เกาหลี, ญี่ปุ่น

ในตำนานของซีโนสเฟียร์ มีการเรียกทางช้างเผือกและเมื่อเปรียบเทียบกับแม่น้ำ (ในภาษาเวียดนาม จีน เกาหลี และญี่ปุ่น ยังคงชื่อ "แม่น้ำสีเงิน" ไว้) ชาวจีนยังเรียกทางช้างเผือกว่า "ถนนสีเหลือง" อีกด้วย ตามสีของฟาง

ชนพื้นเมืองของทวีปอเมริกาเหนือ

ชาวฮิดาตซาและเอสกิโมเรียกทางช้างเผือกว่า "ขี้เถ้า" ตำนานของพวกเขาเล่าถึงเด็กผู้หญิงคนหนึ่งที่โปรยขี้เถ้าไปทั่วท้องฟ้าเพื่อให้ผู้คนสามารถหาทางกลับบ้านได้ในตอนกลางคืน ชาวไซแอนน์เชื่อว่าทางช้างเผือกนั้นเป็นโคลนและตะกอนที่เกิดจากท้องเต่าว่ายอยู่บนท้องฟ้า ชาวเอสกิโมจากช่องแคบแบริ่ง - สิ่งเหล่านี้คือร่องรอยของผู้สร้างอีกาที่เดินข้ามท้องฟ้า ชาวเชอโรกีเชื่อว่าทางช้างเผือกเกิดขึ้นเมื่อนักล่าคนหนึ่งขโมยภรรยาของอีกคนหนึ่งด้วยความหึงหวง และสุนัขของเธอก็เริ่มกิน ข้าวโพดป่นปล่อยทิ้งไว้โดยไม่มีใครดูแล และกระจายมันไปทั่วท้องฟ้า (ตำนานเดียวกันนี้พบได้ในหมู่ประชากร Khoisan ของ Kalahari) อีกตำนานของคนกลุ่มเดียวกันกล่าวว่าทางช้างเผือกเป็นรอยเท้าของสุนัขลากอะไรบางอย่างข้ามท้องฟ้า Ktunaha เรียกทางช้างเผือกว่า "หางของสุนัข" และ Blackfoot เรียกมันว่า "ถนนหมาป่า" ตำนานของ Wyandot กล่าวว่าทางช้างเผือกเป็นสถานที่ที่ดวงวิญญาณของคนตายและสุนัขมารวมตัวกันและเต้นรำ

ชาวเมารี

ในตำนานของชาวเมารี ทางช้างเผือกถือเป็นเรือของทามะ-เรเรติ หัวเรือคือกลุ่มดาวนายพรานและกลุ่มดาวแมงป่อง สมอคือกลุ่มดาวกางเขนใต้ กลุ่มดาวอัลฟ่าเซ็นทอรี และฮาดาร์เป็นเชือก ตามตำนานเล่าว่า วันหนึ่ง ทามะ-เรเรติกำลังแล่นเรือด้วยเรือแคนูของเขา และเห็นว่ามันดึกแล้ว และเขาอยู่ไกลจากบ้าน บนท้องฟ้าไม่มีดวงดาว และกลัวว่าทานิฟาจะโจมตี ทามะเรเรติจึงเริ่มขว้างก้อนกรวดที่แวววาวขึ้นไปบนท้องฟ้า รังกินุยเทพแห่งสวรรค์ชอบสิ่งที่เขาทำและวางเรือของทามะเรเรติไว้บนท้องฟ้าและเปลี่ยนก้อนกรวดให้เป็นดวงดาว

ฟินแลนด์, ลิทัวเนีย, เอสโตเนีย, Erzya, คาซัค

ชื่อภาษาฟินแลนด์คือภาษาฟินแลนด์ ลินนันรตา– หมายถึง “วิถีแห่งนก” ชื่อลิทัวเนียมีนิรุกติศาสตร์คล้ายกัน ตำนานเอสโตเนียยังเชื่อมโยงทางช้างเผือกกับการบินของนกด้วย

ชื่อ Erzya คือ "Kargon Ki" ("Crane Road")

ชื่อคาซัคคือ "Kus Zholy" ("เส้นทางแห่งนก")

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับกาแล็กซีทางช้างเผือก

• ทางช้างเผือกเริ่มก่อตัวเป็นกลุ่มบริเวณหนาแน่นหลังบิ๊กแบง ดาวดวงแรกที่ปรากฎอยู่ในกระจุกทรงกลมซึ่งยังคงมีอยู่ เหล่านี้เป็นดาวฤกษ์ที่เก่าแก่ที่สุดในกาแลคซี
• กาแลคซีเพิ่มพารามิเตอร์เนื่องจากการดูดกลืนและการรวมตัวกันกับกาแลคซีอื่น ขณะนี้กำลังรับดาวจากกาแล็กซีคนแคระราศีธนูและเมฆแมกเจลแลน
• ทางช้างเผือกเคลื่อนที่ผ่านอวกาศด้วยความเร่ง 550 กม./วินาที สัมพันธ์กับการแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล
• หลุมดำมวลมหาศาล Sagittarius A* แฝงตัวอยู่ที่ใจกลางกาแลคซี มวลของมันมากกว่ามวลดวงอาทิตย์ถึง 4.3 ล้านเท่า
• ก๊าซ ฝุ่น และดวงดาวหมุนรอบใจกลางด้วยความเร็ว 220 กม./วินาที นี่เป็นตัวบ่งชี้ที่เสถียร ซึ่งบ่งบอกถึงการมีอยู่ของเปลือกสสารมืด
• ในอีก 5 พันล้านปี คาดว่าจะเกิดการชนกับกาแล็กซีแอนโดรเมดา

>> โครงสร้างของกาแล็กซีของเรา

4.2. การเคลื่อนที่และการชนกันของดาราจักร

ความหลากหลายของรูปร่างดาราจักรถือได้ว่าเป็นการแสดงให้เห็นถึงหลักการของความหลากหลายขั้นต่ำ มันบ่งบอกถึงความแปรปรวนของเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวและวิวัฒนาการของหน่วยการสร้างเฉพาะของจักรวาล

4.2.1. โครงสร้างของกาแล็กซีของเรา

กาแลคซีของเรา (ทางช้างเผือก) เป็นจานกังหันที่มีแขนบิดสี่อันและมีความหนาทรงกลมตรงกลาง ความหนาของดิสก์ประมาณ 500 แสง ปี (ในช่วงเวลาดังกล่าวแสงจะส่องผ่าน) รัศมีของแขนประมาณ 50,000 แสง ปี. ส่วนตรงกลางของทางช้างเผือกหนามีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3,000 ปีแสง และล้อมรอบด้วยกระจุกดาวทรงกลม (บางครั้งเรียกว่ารัศมี) ประมาณ 200 กระจุกดาว

แถบสีดำที่เราเห็นตามทางช้างเผือกในเวลากลางคืน (และในรูปถ่ายของกาแลคซีอื่นๆ บางแห่ง) บ่งชี้ว่าอวกาศระหว่างดวงดาวในดาราจักรเต็มไปด้วยก๊าซก๊าซขนาดยักษ์และเมฆฝุ่นที่ดูดซับรังสีที่มองเห็นได้ แต่มีความโปร่งใสต่อคลื่นวิทยุและรังสีอินฟราเรด . มันอยู่บนพื้นฐานของข้อมูลจากดาราศาสตร์วิทยุและการสังเกตการณ์ด้วยดาวเทียมในช่วง IR ว่าโครงสร้างสี่แขนของกาแลคซีของเราได้ถูกสร้างขึ้นและดวงอาทิตย์อยู่ห่างจาก 25,000 ปีแสง ปีนับจากภาคกลาง ดวงอาทิตย์โคจรรอบใจกลางกาแล็กซีครบ 1 รอบในเวลาประมาณ 200 ล้านปี ในระหว่างที่ดวงอาทิตย์ดำรงอยู่ ดวงอาทิตย์สามารถโคจรรอบใจกลางกาแล็กซีได้ประมาณ 25 รอบ เราสามารถพูดเป็นรูปเป็นร่างได้ว่าดวงอาทิตย์มีอายุ 25 ปีทางช้างเผือก!

ความเร็วในการหมุนรอบดาวฤกษ์แต่ละดวงถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงของเส้นสเปกตรัม (โดยปรากฏการณ์ดอปเปลอร์) สำหรับดาราจักรของเรา มีมวลประมาณ 100 พันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ตามลำดับขนาดนี้สอดคล้องกับมวลของดาวฤกษ์ที่มองเห็นได้ รวมถึงเมฆก๊าซและฝุ่น ในเวลาเดียวกัน การวัดความเร็วการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ที่อยู่บริเวณรอบนอกของทางช้างเผือกและกระจุกดาวทรงกลมในรัศมีดาราจักรแสดงให้เห็นว่าพวกมันเคลื่อนที่รอบศูนย์กลางด้วยความเร็วที่ไม่สอดคล้องกับค่าประมาณมวลรวมของดาวฤกษ์ สสารที่มองเห็นได้ในกาแล็กซีของเรา ความคลาดเคลื่อนสามารถถูกกำจัดได้ก็ต่อเมื่อเราสันนิษฐานว่ามีสสารมืดซ่อนอยู่จากวิธีการสังเกตที่ใช้ ยิ่งไปกว่านั้น มวลของสสารที่มองไม่เห็นนั้นมีลำดับความสำคัญมากกว่ามวลที่กำหนด วิธีการที่ทันสมัยดาราศาสตร์. ธรรมชาติทางกายภาพของสสารมืดซึ่งปรากฏเฉพาะในปฏิกิริยาระหว่างแรงโน้มถ่วงเท่านั้น ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ในปัจจุบัน

ตรวจพบแหล่งกำเนิดที่มีการปลดปล่อยพลังงานสูงมากในใจกลางกาแลคซีของเรา มีการเปรียบเทียบ ขนาดเล็ก(ตามขนาดของระบบสุริยะ) มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์เป็นล้านเท่า และส่องสว่างเข้มข้นกว่า 100 ล้านเท่าในช่วงกว้าง สมมติฐานแรกเกี่ยวกับธรรมชาติของแหล่งกำเนิดดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการปะทุของการก่อตัวดาวฤกษ์ของดาวอายุน้อย ในปัจจุบัน สาเหตุที่น่าจะเป็นไปได้มากกว่านั้นคือหลุมดำที่ก่อตัวขึ้นใน "หัวใจ" ของทางช้างเผือก

แนวความคิดของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ Starodubtsev V.A. ฉบับที่ 2 เพิ่ม - ตอมสค์: ทอม โพลีเทค มหาวิทยาลัย 2545 - 184 น.

เนื้อหาบทเรียน บันทึกบทเรียนสนับสนุนวิธีการเร่งความเร็วการนำเสนอบทเรียนแบบเฟรมเทคโนโลยีเชิงโต้ตอบ ฝึกฝน งานและแบบฝึกหัด การทดสอบตัวเอง เวิร์คช็อป การฝึกอบรม กรณีศึกษา ภารกิจ การบ้าน การอภิปราย คำถาม คำถามวาทศิลป์จากนักเรียน ภาพประกอบ เสียง คลิปวิดีโอ และมัลติมีเดียภาพถ่าย รูปภาพ กราฟิก ตาราง แผนภาพ อารมณ์ขัน เกร็ดเล็กเกร็ดน้อย เรื่องตลก การ์ตูน อุปมา คำพูด ปริศนาอักษรไขว้ คำพูด ส่วนเสริม บทคัดย่อบทความ เคล็ดลับสำหรับเปล ตำราเรียนขั้นพื้นฐาน และพจนานุกรมคำศัพท์เพิ่มเติมอื่นๆ การปรับปรุงตำราเรียนและบทเรียนแก้ไขข้อผิดพลาดในตำราเรียนอัปเดตชิ้นส่วนในตำราเรียน องค์ประกอบของนวัตกรรมในบทเรียน แทนที่ความรู้ที่ล้าสมัยด้วยความรู้ใหม่ สำหรับครูเท่านั้น บทเรียนที่สมบูรณ์แบบแผนปฏิทินสำหรับปี คำแนะนำด้านระเบียบวิธี บทเรียนบูรณาการ

ทางช้างเผือก (MP)เป็นระบบที่ผูกพันด้วยแรงโน้มถ่วงขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยดาวฤกษ์อย่างน้อย 2 แสนล้านดวง เมฆก๊าซและฝุ่นขนาดยักษ์นับพัน กระจุกดาว และเนบิวลา จัดอยู่ในประเภทดาราจักรกังหันมีคาน MP ถูกบีบอัดในเครื่องบินและในโปรไฟล์ดูเหมือน "จานบิน"

ทางช้างเผือกที่มีดาราจักรแอนโดรเมดา (M31) ดาราจักรสามเหลี่ยม (M33) และกาแลคซีบริวารแคระมากกว่า 40 แห่ง ทั้งของตัวเองและแอนโดรเมดา รวมกันก่อตัวเป็นกาแลคซีกลุ่มท้องถิ่น ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระจุกดาราจักรท้องถิ่น (Virgo Supercluster) .

กาแล็กซีของเรามีโครงสร้างดังต่อไปนี้ แกนกลางประกอบด้วยดาวฤกษ์หลายพันล้านดวง โดยมีหลุมดำอยู่ตรงกลาง จานดาว ก๊าซ และฝุ่น มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100,000 ปีแสง และความหนา 1,000 ปีแสง ในส่วนตรงกลางของจานจะมีส่วนนูนหนา 3,000 ปีแสง ปี; แขนเสื้อ; รัศมีทรงกลม (โคโรนา) ที่ประกอบด้วยกาแลคซีแคระ กระจุกดาวทรงกลม ดาวฤกษ์แต่ละดวง กลุ่มดาวฤกษ์ ฝุ่นและก๊าซ

บริเวณตอนกลางของกาแล็กซีมีลักษณะพิเศษคือมีดาวฤกษ์อยู่รวมกันเป็นจำนวนมาก แต่ละลูกบาศก์พาร์เซกที่อยู่ใกล้ใจกลางประกอบด้วยดาวฤกษ์หลายพันดวง ระยะห่างระหว่างดวงดาวนั้นเล็กกว่าบริเวณดวงอาทิตย์หลายสิบเท่า

กาแลคซีหมุนรอบตัวเองแต่ไม่สม่ำเสมอทั่วทั้งดิสก์ เมื่อคุณเข้าใกล้ศูนย์กลาง ความเร็วเชิงมุมของการหมุนรอบดาวฤกษ์รอบศูนย์กลางกาแล็กซีจะเพิ่มขึ้น

ในระนาบกาแลคซี นอกจากความเข้มข้นของดาวฤกษ์ที่เพิ่มขึ้นแล้ว ยังมีฝุ่นและก๊าซความเข้มข้นเพิ่มขึ้นอีกด้วย ระหว่างใจกลางกาแล็กซีกับแขนกังหัน (กิ่งก้าน) มีวงแหวนก๊าซ - ส่วนผสมของก๊าซและฝุ่นที่ปล่อยออกมาอย่างรุนแรงในช่วงวิทยุและอินฟราเรด ความกว้างของวงแหวนนี้ประมาณ 6 พันปีแสง ตั้งอยู่ในพื้นที่ระหว่าง 10,000 ถึง 16,000 ปีแสงจากศูนย์กลาง วงแหวนก๊าซประกอบด้วยก๊าซและฝุ่นนับพันล้านเท่าดวงอาทิตย์ และเป็นจุดกำเนิดดาวฤกษ์ที่ยังคุกรุ่นอยู่

ดาราจักรมีโคโรนาที่ประกอบด้วยกระจุกทรงกลมและกาแลคซีแคระ (เมฆแมเจลแลนใหญ่และเล็กและกระจุกอื่นๆ) โคโรนากาแล็กซียังประกอบด้วยดาวฤกษ์และกลุ่มดาวฤกษ์ด้วย กลุ่มเหล่านี้บางกลุ่มมีปฏิสัมพันธ์กับกระจุกดาวทรงกลมและกาแลคซีแคระ

ระนาบของกาแล็กซีและระนาบของระบบสุริยะไม่ตรงกัน แต่ทำมุมกัน และระบบดาวเคราะห์ของดวงอาทิตย์หมุนรอบใจกลางกาแล็กซีในเวลาประมาณ 180–220 ล้านปีโลก - นี่คือ ปีกาแล็กซี่หนึ่งปีจะคงอยู่สำหรับเรานานเท่าใด

ในบริเวณใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ มีความเป็นไปได้ที่จะติดตามส่วนของแขนกังหันสองอันที่อยู่ห่างจากเราประมาณ 3,000 ปีแสง ตามกลุ่มดาวที่สำรวจพื้นที่เหล่านี้ พวกเขาได้รับชื่อ Sagittarius Arm และ Perseus Arm ดวงอาทิตย์ตั้งอยู่เกือบตรงกลางระหว่างกิ่งก้านก้นหอยเหล่านี้ แต่ค่อนข้างใกล้กับเรา (ตามมาตรฐานกาแลคซี) ในกลุ่มดาวนายพรานมีแขนอีกอันหนึ่งที่ไม่ได้กำหนดไว้ชัดเจนมาก - แขนนายพรานซึ่งถือเป็นสาขาหนึ่งของหนึ่งในแขนกังหันหลักของกาแล็กซี

ความเร็วของการหมุนรอบดวงอาทิตย์รอบใจกลางดาราจักรเกือบจะสอดคล้องกับความเร็วของคลื่นบดอัดที่ก่อตัวเป็นแขนกังหัน สถานการณ์นี้ไม่ปกติสำหรับกาแล็กซีโดยรวม แขนกังหันหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมคงที่เหมือนซี่ล้อในวงล้อ และการเคลื่อนที่ของดวงดาวเกิดขึ้นตามรูปแบบที่แตกต่างกัน ดังนั้นประชากรดาวฤกษ์เกือบทั้งหมดในดิสก์จึงตกลงไป ภายในแขนเกลียวหรือหลุดออกจากแขน สถานที่เดียวที่ความเร็วของดวงดาวและแขนกังหันตรงกันคือสิ่งที่เรียกว่าวงกลมโคโรเทชัน และดวงอาทิตย์ก็อยู่บนนั้น

สำหรับโลก สถานการณ์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากกระบวนการที่รุนแรงเกิดขึ้นในแขนกังหัน ก่อให้เกิดรังสีอันทรงพลังซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด และไม่มีบรรยากาศใดสามารถปกป้องมันได้ แต่โลกของเราอยู่ในสถานที่ที่ค่อนข้างสงบในกาแล็กซี และไม่ได้รับผลกระทบจากหายนะของจักรวาลมาเป็นเวลาหลายร้อยล้านปี (หรือหลายพันล้านปี) บางทีนี่อาจเป็นเหตุผลว่าทำไมชีวิตจึงสามารถถือกำเนิดและดำรงอยู่บนโลกได้

การวิเคราะห์การหมุนรอบดาราจักรแสดงให้เห็นว่ากาแล็กซีมีมวลสารที่ไม่ส่องสว่าง (ไม่เปล่งแสง) จำนวนมาก เรียกว่า "มวลที่ซ่อนอยู่" หรือ "รัศมีมืด" มวลของดาราจักรรวมทั้งมวลที่ซ่อนอยู่นี้ คาดว่าจะมีมวลประมาณ 10 ล้านล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ตามสมมติฐานข้อหนึ่ง ส่วนหนึ่งของมวลที่ซ่อนอยู่อาจอยู่ในดาวแคระน้ำตาล ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่ครอบครองอยู่ ตำแหน่งกลางระหว่างดวงดาวกับดาวเคราะห์ และในเมฆโมเลกุลที่หนาแน่นและเย็นที่มี อุณหภูมิต่ำและไม่สามารถเข้าถึงได้สำหรับการสังเกตแบบธรรมดา นอกจากนี้ ในกาแลคซีของเราและกาแลคซีอื่นๆ ยังมีวัตถุขนาดเท่าดาวเคราะห์จำนวนมากที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะใดๆ จึงไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ ส่วนหนึ่งของกาแลคซีที่ซ่อนอยู่อาจเป็นของดาวฤกษ์ที่ "สูญพันธุ์" ตามสมมติฐานอีกข้อหนึ่ง พื้นที่กาแลคซี (สุญญากาศ) ก็มีส่วนทำให้เกิดปริมาณสสารมืดเช่นกัน มวลที่ซ่อนอยู่ไม่เพียงแต่ในกาแล็กซีของเราเท่านั้น แต่ยังอยู่ในกาแล็กซีทั้งหมดด้วย

ปัญหาของสสารมืดในดาราศาสตร์ฟิสิกส์เกิดขึ้นเมื่อเห็นได้ชัดว่าการหมุนของกาแลคซี (รวมถึงทางช้างเผือกของเราด้วย) ไม่สามารถอธิบายได้อย่างถูกต้องหากเราพิจารณาเฉพาะสสารที่มองเห็นได้ (ส่องสว่าง) ธรรมดาที่พวกมันมีอยู่ ดวงดาวทุกดวงในกาแล็กซีในกรณีนี้จะต้องแยกย้ายกันไปกระจัดกระจายไปในจักรวาลอันกว้างใหญ่ เพื่อไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น (และสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น) จำเป็นต้องมีสสารที่มองไม่เห็นเพิ่มเติมซึ่งมีมวลมาก การกระทำของมวลที่มองไม่เห็นนี้จะปรากฏเฉพาะในระหว่างปฏิกิริยาโน้มถ่วงกับสสารที่มองเห็นได้ ในกรณีนี้ ปริมาณของสสารที่มองไม่เห็นควรมากกว่าปริมาณของสสารที่มองเห็นประมาณหกเท่า (ข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องนี้ถูกตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Astrophysical Journal Letters) ธรรมชาติของสสารมืดและพลังงานมืดซึ่งสันนิษฐานว่ามีอยู่ในจักรวาลที่สังเกตได้นั้นยังไม่ชัดเจน

ท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวดึงดูดสายตาผู้คนมาตั้งแต่สมัยโบราณ จิตใจที่ดีที่สุดของทุกชาติพยายามที่จะเข้าใจสถานที่ของเราในจักรวาล จินตนาการและปรับโครงสร้างของมัน ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ทำให้สามารถก้าวไปสู่การศึกษาพื้นที่อันกว้างใหญ่ตั้งแต่สิ่งก่อสร้างโรแมนติกและศาสนาไปจนถึงทฤษฎีที่ได้รับการตรวจสอบตามหลักตรรกะโดยอิงจากข้อเท็จจริงจำนวนมาก ตอนนี้เด็กนักเรียนคนใดมีความคิดว่ากาแล็กซีของเรามีหน้าตาเป็นอย่างไรจากการวิจัยล่าสุด ใคร ทำไม และเมื่อใดที่ตั้งชื่อบทกวีเช่นนี้ และอนาคตที่คาดหวังไว้คืออะไร

ที่มาของชื่อ

สำนวน "กาแล็กซีทางช้างเผือก" นั้นเป็นคำที่ซ้ำซากจำเจ Galactikos แปลมาจากภาษากรีกโบราณแปลว่า "นม" นี่คือสิ่งที่ชาว Peloponnese เรียกว่ากลุ่มดาวในท้องฟ้ายามค่ำคืนโดยอ้างว่ามีต้นกำเนิดมาจาก Hera ผู้อารมณ์ร้อน: เทพธิดาไม่ต้องการให้อาหาร Hercules ลูกชายนอกกฎหมายของ Zeus และด้วยความโกรธก็สาดนมแม่ หยดเหล่านั้นก่อตัวเป็นเส้นแสงดาว มองเห็นได้ในคืนที่อากาศแจ่มใส หลายศตวรรษต่อมา นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าผู้ทรงคุณวุฒิที่สังเกตได้เป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของเทห์ฟากฟ้าที่มีอยู่ พวกเขาตั้งชื่อกาแล็กซีหรือระบบทางช้างเผือกให้กับพื้นที่ของจักรวาลที่โลกของเราตั้งอยู่ หลังจากยืนยันสมมติฐานของการมีอยู่ของการก่อตัวอื่นที่คล้ายคลึงกันในอวกาศแล้ว เทอมแรกก็กลายเป็นสากลสำหรับพวกมัน

มองจากด้านใน

ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโครงสร้างของส่วนของจักรวาล รวมถึงระบบสุริยะ แทบไม่ได้เรียนรู้จากชาวกรีกโบราณเลย การทำความเข้าใจว่ากาแล็กซีของเรามีหน้าตาเป็นอย่างไรนั้นได้พัฒนามาจากจักรวาลทรงกลมของอริสโตเติลมาเป็น ทฤษฎีสมัยใหม่ซึ่งมีสถานที่สำหรับหลุมดำและสสารมืด

ความจริงที่ว่าโลกเป็นส่วนหนึ่งของระบบทางช้างเผือกทำให้เกิดข้อจำกัดบางประการสำหรับผู้ที่พยายามจะรู้ว่ากาแล็กซีของเรามีรูปร่างแบบใด เพื่อตอบคำถามนี้อย่างชัดเจน จำเป็นต้องมีมุมมองจากภายนอก และอยู่ห่างจากวัตถุที่สังเกตมาก ตอนนี้วิทยาศาสตร์ขาดโอกาสเช่นนี้แล้ว สิ่งทดแทนผู้สังเกตการณ์ภายนอกประเภทหนึ่งคือการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของดาราจักรและความสัมพันธ์กับพารามิเตอร์ของระบบอวกาศอื่นที่มีให้ศึกษา

ข้อมูลที่รวบรวมช่วยให้เราพูดได้อย่างมั่นใจว่ากาแล็กซีของเรามีรูปร่างเหมือนจานที่มีความหนา (นูน) อยู่ตรงกลางและมีแขนกังหันแยกออกจากศูนย์กลาง ส่วนหลังประกอบด้วยดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดในระบบ เส้นผ่านศูนย์กลางของดิสก์มากกว่า 100,000 ปีแสง

โครงสร้าง

ใจกลางกาแล็กซีถูกซ่อนไว้ด้วยฝุ่นระหว่างดวงดาว ทำให้ยากต่อการศึกษาระบบ วิธีดาราศาสตร์วิทยุช่วยในการรับมือกับปัญหา คลื่นที่มีความยาวระดับหนึ่งสามารถเอาชนะอุปสรรคได้อย่างง่ายดายและช่วยให้คุณได้ภาพที่ต้องการมาก ตามข้อมูลที่ได้รับ กาแล็กซีของเรามีโครงสร้างที่ไม่เหมือนกัน

ตามอัตภาพ เราสามารถแยกแยะสององค์ประกอบที่เชื่อมต่อถึงกัน: รัศมีและตัวดิสก์เอง ระบบย่อยแรกมีลักษณะดังต่อไปนี้:

• รูปร่างเป็นทรงกลม

• ศูนย์กลางของมันถือว่านูน
• ความเข้มข้นสูงสุดของดาวฤกษ์ในรัศมีนั้นเป็นลักษณะของส่วนตรงกลาง เมื่อคุณเข้าใกล้ขอบ ความหนาแน่นจะลดลงอย่างมาก
• การหมุนของบริเวณนี้ของกาแลคซีค่อนข้างช้า
• รัศมีส่วนใหญ่ประกอบด้วยดาวอายุมากซึ่งมีมวลค่อนข้างต่ำ
• พื้นที่สำคัญของระบบย่อยเต็มไปด้วยสสารมืด

ความหนาแน่นของดาวฤกษ์ในดิสก์กาแลคซีมีมากกว่ารัศมีอย่างมาก ในแขนเสื้อยังมีอายุน้อยและเพิ่งจะโผล่ออกมาด้วยซ้ำ

ศูนย์กลางและแกนกลาง

“หัวใจ” ของทางช้างเผือกตั้งอยู่ในนั้น หากไม่ได้ศึกษาก็เป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่ากาแล็กซีของเราเป็นอย่างไร ชื่อ "แกนกลาง" ในงานเขียนทางวิทยาศาสตร์หมายถึงเฉพาะภาคกลาง มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงไม่กี่พาร์เซก หรือรวมถึงส่วนป่องและวงแหวนก๊าซซึ่งถือเป็นแหล่งกำเนิดของดวงดาว ต่อไปนี้จะใช้คำเวอร์ชันแรก

แสงที่มองเห็นนั้นเจาะทะลุใจกลางทางช้างเผือกได้ยากเพราะต้องเจอฝุ่นจักรวาลจำนวนมาก ซึ่งบดบังลักษณะของกาแล็กซีของเรา ภาพถ่ายและภาพที่ถ่ายในช่วงอินฟราเรดช่วยขยายความรู้ของนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับนิวเคลียสได้อย่างมาก

ข้อมูลเกี่ยวกับคุณลักษณะของการแผ่รังสีในใจกลางกาแล็กซีทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามีหลุมดำอยู่ที่แกนกลางของนิวเคลียส มวลของมันมากกว่า 2.5 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ นักวิจัยระบุว่า รอบวัตถุนี้ หลุมดำหมุนรอบตัวเอง แต่น่าประทับใจน้อยกว่าในพารามิเตอร์ของมัน ความรู้สมัยใหม่เกี่ยวกับลักษณะโครงสร้างของอวกาศบ่งชี้ว่าวัตถุดังกล่าวตั้งอยู่ในใจกลางกาแลคซีส่วนใหญ่

แสงสว่างและความมืด

อิทธิพลที่รวมกันของหลุมดำต่อการเคลื่อนที่ของดวงดาวทำให้เกิดการปรับเปลี่ยนรูปลักษณ์ของกาแล็กซีของเราเอง ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงวงโคจรเฉพาะที่ไม่ปกติสำหรับวัตถุในจักรวาล เช่น ใกล้ระบบสุริยะ การศึกษาวิถีเหล่านี้และความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของการเคลื่อนที่กับระยะห่างจากใจกลางดาราจักรเป็นพื้นฐานของทฤษฎีสสารมืดที่กำลังพัฒนาอย่างแข็งขันในปัจจุบัน ธรรมชาติของมันยังคงปกคลุมไปด้วยความลึกลับ การมีอยู่ของสสารมืดซึ่งสันนิษฐานว่าประกอบขึ้นเป็นส่วนใหญ่ของสสารทั้งหมดในจักรวาลนั้นเกิดขึ้นได้จากผลของแรงโน้มถ่วงที่มีต่อวงโคจรเท่านั้น

ถ้าเราขจัดฝุ่นจักรวาลที่ซ่อนแกนกลางออกไปจากเรา ภาพอันน่าทึ่งก็จะถูกเปิดเผย แม้จะมีสสารมืดรวมตัวกัน แต่ส่วนนี้ของจักรวาลก็เต็มไปด้วยแสงที่ปล่อยออกมาจากดวงดาวจำนวนมาก มีพวกมันต่อหน่วยพื้นที่ที่นี่มากกว่าใกล้ดวงอาทิตย์หลายร้อยเท่า ประมาณหนึ่งหมื่นล้านดวงก่อตัวเป็นแถบดาราจักรหรือที่เรียกว่าแถบที่มีรูปร่างผิดปกติ

ถั่วอวกาศ

การศึกษาศูนย์กลางของระบบในช่วงความยาวคลื่นยาวทำให้เราได้ภาพอินฟราเรดที่มีรายละเอียด ปรากฎว่ากาแล็กซีของเรามีโครงสร้างที่แกนกลางที่มีลักษณะคล้ายถั่วลิสงในเปลือกหอย “ถั่ว” นี้เป็นสะพานที่รวมดาวยักษ์แดงมากกว่า 20 ล้านดวง (ดาวสว่างแต่ร้อนน้อยกว่า)

แขนกังหันของทางช้างเผือกแผ่ออกมาจากปลายคาน

งานที่เกี่ยวข้องกับการค้นพบ "ถั่วลิสง" ที่ใจกลางระบบดาวไม่เพียงช่วยให้กระจ่างเกี่ยวกับโครงสร้างของกาแล็กซีของเราเท่านั้น แต่ยังช่วยให้เข้าใจว่ากาแล็กซีของเราพัฒนาขึ้นอย่างไร ในขั้นต้นในอวกาศมีดิสก์ธรรมดาซึ่งมีจัมเปอร์เกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ภายใต้อิทธิพลของกระบวนการภายใน แท่งเปลี่ยนรูปร่างและเริ่มมีลักษณะคล้ายถั่ว

บ้านของเราบนแผนที่อวกาศ

กิจกรรมนี้เกิดขึ้นทั้งในแถบและในแขนกังหันที่กาแล็กซีของเราครอบครอง พวกมันได้รับการตั้งชื่อตามกลุ่มดาวที่มีการค้นพบกิ่งก้านหลายส่วน ได้แก่ แขนของเพอร์ซีอุส ซิกนัส เซนทอร์ ราศีธนู และกลุ่มดาวนายพราน ใกล้อย่างหลัง (ที่ระยะห่างอย่างน้อย 28,000 ปีแสงจากแกนกลาง) คือระบบสุริยะ บริเวณนี้มีลักษณะบางอย่างที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าทำให้สิ่งมีชีวิตบนโลกเกิดขึ้นได้

กาแลคซีและระบบสุริยะของเราหมุนไปพร้อมกับมัน รูปแบบการเคลื่อนไหวของแต่ละส่วนประกอบไม่ตรงกัน บางครั้งดวงดาวก็รวมอยู่ในกิ่งก้านก้นหอยและบางครั้งก็แยกออกจากกัน มีเพียงผู้ทรงคุณวุฒิที่นอนอยู่บนขอบเขตของวงโคโรเทชันเท่านั้นที่ไม่สามารถ "เดินทาง" เช่นนี้ได้ ซึ่งรวมถึงดวงอาทิตย์ซึ่งได้รับการปกป้องจากกระบวนการอันทรงพลังที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในอ้อมแขน การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็สามารถลบล้างผลประโยชน์อื่นๆ ทั้งหมดสำหรับการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลกของเราได้

ท้องฟ้าอยู่ในเพชร

ดวงอาทิตย์เป็นเพียงหนึ่งในวัตถุที่คล้ายกันมากมายในกาแล็กซีของเรา ดาวเดี่ยวหรือกลุ่มรวมกันมากกว่า 4 แสนล้านดวงตามข้อมูลล่าสุด Proxima Centauri ซึ่งอยู่ใกล้เรามากที่สุดเป็นส่วนหนึ่งของระบบดาวสามดวง พร้อมด้วย Alpha Centauri A และ Alpha Centauri B ที่อยู่ห่างออกไปเล็กน้อย จุดที่สว่างที่สุด ของท้องฟ้ายามค่ำคืน ซิเรียส เอ อยู่ในความสว่างตามแหล่งต่างๆ เกินกว่าดวงอาทิตย์ 17-23 เท่า ซิเรียสไม่ได้อยู่คนเดียว เขามาพร้อมกับดาวเทียมที่มีชื่อคล้ายกัน แต่มีเครื่องหมายบี

เด็กๆ มักจะเริ่มทำความคุ้นเคยกับลักษณะของกาแล็กซีของเราโดยการค้นหาท้องฟ้าเพื่อหาดาวเหนือหรือกลุ่มดาวอัลฟ่ากลุ่ม Ursa Minor เนื่องจากตำแหน่งที่อยู่เหนือขั้วโลกเหนือของโลกได้รับความนิยม ความส่องสว่างของโพลาริสสูงกว่าซิเรียสอย่างมาก (สว่างกว่าดวงอาทิตย์เกือบสองพันเท่า) แต่ก็ไม่สามารถท้าทายสิทธิ์ของอัลฟ่าได้ กลุ่มดาวสุนัขใหญ่สำหรับตำแหน่งที่สว่างที่สุดเนื่องจากระยะห่างจากโลก (ประมาณ 300 ถึง 465 ปีแสง)

ประเภทของผู้ทรงคุณวุฒิ

ดวงดาวไม่เพียงแตกต่างกันในเรื่องความส่องสว่างและระยะห่างจากผู้สังเกตเท่านั้น แต่ละค่าจะได้รับการกำหนดค่าที่แน่นอน (ใช้พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องของดวงอาทิตย์เป็นหน่วย) ระดับความร้อนที่พื้นผิวและสี

ยักษ์ใหญ่มีขนาดที่น่าประทับใจที่สุด ดาวนิวตรอนมีความเข้มข้นของสสารต่อหน่วยปริมาตรสูงสุด ลักษณะสีมีความเชื่อมโยงกับอุณหภูมิอย่างแยกไม่ออก:

• สีแดงนั้นหนาวที่สุด
• การให้ความร้อนแก่พื้นผิวถึง 6,000 องศา เช่นเดียวกับดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดโทนสีเหลือง
• โคมไฟสีขาวและสีน้ำเงินมีอุณหภูมิมากกว่า 10,000 องศา

อาจแตกต่างกันและถึงจุดสูงสุดไม่นานก่อนที่มันจะพังทลาย การระเบิดของซูเปอร์โนวามีส่วนช่วยอย่างมากในการทำความเข้าใจว่ากาแล็กซีของเรามีหน้าตาเป็นอย่างไร ภาพถ่ายของกระบวนการนี้ที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์นั้นน่าทึ่งมาก
ข้อมูลที่รวบรวมบนพื้นฐานของข้อมูลเหล่านี้ช่วยสร้างกระบวนการที่นำไปสู่การระบาดขึ้นใหม่และทำนายชะตากรรมของวัตถุในจักรวาลจำนวนหนึ่ง

อนาคตของทางช้างเผือก

กาแล็กซีของเราและกาแล็กซีอื่นๆ มีการเคลื่อนไหวและโต้ตอบอยู่ตลอดเวลา นักดาราศาสตร์พบว่าทางช้างเผือกดูดกลืนเพื่อนบ้านซ้ำแล้วซ้ำเล่า คาดว่าจะมีกระบวนการที่คล้ายกันในอนาคต เมื่อเวลาผ่านไป จะรวมถึงเมฆแมเจลแลนและระบบดาวแคระอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง เหตุการณ์ที่น่าประทับใจที่สุดคาดว่าจะเกิดขึ้นใน 3-5 พันล้านปี นี่จะเป็นการชนกับเพื่อนบ้านเพียงคนเดียวที่มองเห็นได้จากโลกด้วยตาเปล่า ส่งผลให้ทางช้างเผือกกลายเป็นดาราจักรทรงรี

พื้นที่อันกว้างใหญ่อันไม่มีที่สิ้นสุดทำให้จินตนาการตื่นตาตื่นใจ เป็นเรื่องยากสำหรับคนทั่วไปที่จะตระหนักถึงขนาดของทางช้างเผือกหรือทั้งจักรวาล แต่ยังรวมถึงโลกด้วย อย่างไรก็ตาม ด้วยความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ อย่างน้อยเราก็สามารถจินตนาการได้ว่าเราเป็นส่วนหนึ่งของโลกที่ยิ่งใหญ่แบบใด