10 Fakta o ohýbání mysli o galaxii mléčné dráhy

Každý má jinou definici pro slovo "domov". Pro některé je to dům, ve kterém žijí. Pro ty, kteří mají více mysli na téma UNESCO, je domovem planeta Země, naše globálně sdílená hromada skály se táhnoucími temnými okraji prostor. Ale jako žížala na fotbalovém poli skutečně žijeme v něčem mnohem větším, než jakýkoli jiný, něco tak obrovského, že je nemožné pochopit v jakémkoli smysluplném smyslu. A ani nehovoříme o ničem tak velkolepém jako vesmír - mluvíme jen o Mléčné dráze, o našem vlastním malém prachu uprostřed nekonečné písečné bouře známé skutečnosti. Náš galaktický domov.

10 Orionské rameno

Mléčná dráha je to, co je známo jako zablokovaná spirální galaxie - je tvarována jako spirála s přímým pruhem přes střed. Okolo dvou třetin galaxií ve známém vesmíru jsou spirály a asi dvě třetiny spirálních galaxií jsou vyloučeny, čímž se Mléčná dráha stává jedním z nejčastějších typů galaxií. Spirály, jako je Mléčná dráha, mají ruce, které se od středu rozpínají jako paprsky kol a zakrývají se kolem náboje. Naše sluneční soustava je zasazená do středu jedné z těchto paprsků - ramena Orionu.

Orionova paže byla kdysi považována za "podnět", menší výstupek ve srovnání s hlavními rameny, jako je Perseusova paže a Karina-Střelec. Nicméně nedávno bylo navrženo, že Orion je vlastně větev Peršova ramena a vůbec ne vzniká v centru galaxie.

Problém je, že je těžké skutečně získat jasnou představu o naší galaxii. Je to stejný důvod, proč nevidíte Kalifornii z Beverly Hills - jste příliš ponořen do perspektivy. Můžeme vidět pouze věci, které nás okamžitě obklopují, a posuzovat obecný tvar - a naši pozici v tomto tvaru - na základě našeho omezeného hlediska. Jak je tomu tak, naše špička na Orionově rameni je zhruba 550 parseků z obou stran hrany a asi 8000 parseků od středu galaxie. Jeden parsec je zhruba 30,9 bilionů kilometrů (19,2 bilionů mil) - jsme stejně izolovaní.

9 Supermasivní černá díra

Nejmenší supermassivní černá díra, kterou jsme vypočítali, má zhruba 200 000 násobek hmotnosti našeho slunce. Ve srovnání s pravidelnou ("hvězdnou" hmotností) černou dírou, která má asi 10 sluncí, je to slušná velikost. Ale nesnáší svíčku na supermasivní černou díru, která se nachází uprostřed Mléčné dráhy.

Během posledních deseti let sledovali astronomové činnost hvězd na oběžné dráze kolem Střelec A * (vyslovovaná jako "hvězda"), hustá oblast uprostřed spirály naší galaxie. Podle toho, jak se tyto hvězdy pohybují, zjistili, že uprostřed Střelec A *, skrytý za hustým oblakem prachu a plynu, je supermasivní černá díra s 4,1 miliony slunečních hmot.

Tato animace ukazuje skutečné pohyby hvězd kolem černé díry od roku 1997 do roku 2011 v kubickém parseku středu galaxie. Když se hvězdy dostanou blízko k supermasivní černé díře, kolem nich se s neuvěřitelnou rychlostí pohybují kolem. Jedna z ukázaných hvězd, S0-2, se pohybuje rychlostí 18 milionů kilometrů za hodinu, protože vliv černé díry jej přitahuje a střílí na druhou stranu.

A v poslední době jsme viděli, jak plynový mrak přistupuje k černé díře, a pak se roztrhnou na kusy díky masivnímu gravitačnímu záběru díry. Jak se částice plynového mraku nasávají před ostatní části, oblak "spaghettifies" - se táhne do neuvěřitelně tenkých pramenů o délce více než 160 miliard kilometrů.

8 Particle Geysers

Kromě obrovského otvoru zapomínajícího hmoty je středem Mléčné dráhy také místo enormního množství aktivity - hvězdy umírají a prasknou do života v konstantním cyklu. A nedávno jsme viděli něco jiného, ​​co vychází z galaktického náboje - proud vysokoenergetických částic, který táhne přes 15 000 parseků po celé galaxii. To je více než polovina celé šířky Mléčné dráhy. Jsou neviditelná pouhým okem, ale díky magnetickým zobrazením jsou gejzíry částic vidět na téměř dvou třetinách naší oblohy.

Co způsobuje tento jev? Sto milionů let tvorby hvězd a rozpadu, které napájejí nekonečné proudy, které se plouží směrem k vnějším ramenům galaxie. Celková energie v gejzíru je více než milionkrát vyšší než u supernovy a částice se pohybují nadzvukovou rychlostí. A to není náhodný - založený na struktuře trysek částic, astronomové staví model magnetického pole, které řídí celou galaxii.

7 nových hvězd

Tak jak často se nová hvězda narodila do naší galaxie? To je otázka, na kterou se doktor Roland Diehl a tým astronomů snaží lépe vymýšlet. Mapovali přítomnost hliníku-26, hliníkového izotopu, který se téměř vždy nachází v oblasti, kde hvězda vzniká nebo zemře. Podle toho, jak se prachové kapsy tohoto hliníku rozpadly, odhadují, že Mléčná dráha rodí sedm hvězd ročně. A asi dvakrát století, velká hvězda propadne do supernovy.

V oblasti galaktické činnosti není Mléčná dráha největším hvězdným producentem, ale je to zdravé. Když hvězda umře, spaluje suroviny jako vodík a hélium do prostoru. Stovky tisíc let se tyto částice shromažďují do molekulárních oblaků, které se nakonec stanou tak husté, že jejich centrum se zhroutí pod vlastním gravitačním tahem a tvoří novou hvězdu.

Je to jako ekosystém - smrt živí život. Částice v dané hvězdě byly pravděpodobně součástí miliard dalších hvězd v určitém okamžiku. Skutečnost, že Mléčná dráha je tak činná, pohání její chemickou evoluci a vede ke vzniku nových prostředí, čímž se zvyšuje pravděpodobnost, že planety budou mít podobné zemské podmínky.

6100 miliard planety

Přes všechny úmrtí a narození hvězd v Mléčné dráze je celkem poměrně stálý - zhruba 100 miliard. A na základě nové studie se předpokládá, že existuje alespoň jedna planeta pro každou hvězdu, která se tam pohybuje, a pravděpodobně víc. Jinými slovy, v našem rohu vesmíru je někde mezi 100 miliardami a 200 miliardy cizích planet.

Vědci, kteří dospěli k tomuto závěru, zkoumali jediný typ hvězdy známou jako M trpaslíci. Jsou menší než naše slunce a tvoří zhruba 75 procent hvězd v Mléčné dráze. Zejména sledovali Keplera-32, relativně blízkého M trpaslíka s pěti planetami ve svém systému.

Planety, na rozdíl od hvězd, se těžko rozpoznají, protože nevydávají své vlastní světlo. Jediný čas, kdy určitou planetu poznáme, je, když přechází mezi svým sluncem a Zemí a vytváří malou tmavou skvrnu. Kolem Keplera-32 se řídí několik specifických chování, které byly pozorovány v jiných exoplanetách kolem M trpaslíků - a to je podobná velikost a vzdálenost od hvězdy. Na základě těchto dat obrátili Kepler-32 do modelu pro planetární výskyt v celé galaxii.

Není to přesné, ale jak to řekne jeden výzkumník, je to jako jazyk - "jazyk formování planety". Pomocí modelu Kepler mohou "číst" jakoukoliv danou hvězdu, aby určili pravděpodobnost, že je na planetě.

5 miliard planet planet podobných planetě

Sto miliard miliardy planet je z technického hlediska hodně planet, ale kolik z nich je podobných Zemi? Relativně mluvíme: ne moc. Existují desítky různých druhů planet - plynové obry, pulsarské planety, hnědé trpaslíky a planety, které dešti roztahují roztavený kov. Dokonce i ty, které jsou vyrobeny z horniny, jsou buď příliš blízko nebo příliš daleko od své hvězdy, aby podporovaly něco, co by připomínalo život, jak jsme na to zvyklí.

Výsledky nedávné studie však ukázaly, že by mohlo existovat více, než jsme předpokládali v našich galaxii - odhaduje se mezi 11 až 40 miliardami. Vědci vzali vzorek 42 000 hvězd, které byly podobné našemu slunci, a pak se vydali hledat exoplanety uvnitř legendární Goldilocks Zone, pojmenované podle pohádky (ne příliš horké, ne příliš chladné, ale jasné pravé). Na těchto hvězdách objevilo 603 exoplanet a 10 z nich zapadlo.

Při analýze dat z hvězd necháme vědce vyvodit existenci miliard miliard podobných planet, které jsme ještě oficiálně objevili. Teoreticky mohou tyto planety udržovat správné teploty pro tekutou vodu, což by usnadnilo vznik života.

4 Canibal Galaxy

Nezáleží na tom, jak často se rodí hvězda, není možné, aby se Mléčná dráha rozrostla, jestliže z jiného místa nevytáhne novou hmotu. A Mléčná dráha rozhodně roste. Ačkoli jsme předtím nebyli přesně přesvědčeni o tom, jak se tento růst děje, nedávné poznatky naznačují, že Mléčná dráha je kanibal - spotřebovala v minulosti jiné galaxie a pravděpodobně bude pokračovat, alespoň dokud nepřijde větší galaxie a nás táhne.

Pomocí Hubblova kosmického dalekohledu a informace ze zhruba sedmi let fotografií našli výzkumníci hvězdy podél vnějšího okraje Mléčné dráhy, které se pohybovaly tangenciálně. Místo toho, aby se pohybovali buď směrem k nebo odkloněni od jádra Mléčné dráhy, stejně jako každá jiná hvězda, oni prostě jen trochu poletovali po stranách. Hvězdokupa je považována za pozůstatek další galaxie, která byla pohlcena mrkvemi z mléčné dráhy, která zůstala od posledního velkého jídla.

Tato srážka se pravděpodobně stala před miliardami let a nebude to poslední, co se stane. S rychlostí, kterou pojedeme, pravděpodobně budeme jíst galaxii Andromedy asi za 4,5 miliardy let. Škoda, že nikdo z nás nebude k vidění.

3 Kosmická deformace

Ačkoli je Mléčná dráha z definice spirála, není to úplně přesný způsob, jak to přemýšlet - ve středu galaxie je skutečně výboj, takže celá věc vypadá jako palačinka s hromadou šlehačky na každé boční. Zlomená část je výsledkem molekul plynného vodíku, který se rozprostírá od dvojrozměrné roviny spirály.

Po dlouhá léta byli astronomové zamyšlení zdánlivě nevysvětlitelnou deformací. Podle všeho by měl být plyn vytažen směrem k disku, ne od něj. Čím více ji studovali, tím hlouběji proběhlo tajemství - protože molekuly v osnově se nejen odtahují, ale vibrují na vlastní frekvenci.

Co to způsobuje? Jak můžeme říct, temnou hmotu a dvojici malých galaxií známých jako Magellanic Clouds. Když jsou dohromady, Magellanické mraky mají zhruba 2 procenta hmoty Mléčné dráhy - nestačí to ovlivnit. Ale když se temná hmota pohybuje mraky, vytváří vlny, které zřejmě ovlivňují jejich gravitační přitahování na Mléčnou dráhu. To posiluje tah a láká vodík od středu naší galaxie.

A je to ještě obtížnější. Magellanické mraky obíhají kolem Mléčné dráhy, takže každá revoluce, spirální ramena klapky Mléčné dráhy v reakci na jejich přítomnost jako vlajka mávající ve větru.

2 Twin Galaxies

Zatímco Mléčná dráha může být v mnoha ohledech jedinečná, je bezpečné říci, že to není úplně vzácné. Již jsme zmínili, že spirální galaxie jsou jedním z nejběžnějších typů ve vesmíru; přidat k tomu skutečnost, že existuje zhruba 170 miliard viditelných galaxií a nebylo by to natočení, kdybychom si mohli představit, že tam mohou být pár galaxií, které jsou velmi podobné našim.

Ale co taková, která je skoro přesně naší replikou? V roce 2012 astronomové objevili galaxii, která sdílí podobnost se vším, co známe o Mléčné dráze.Má dokonce i dvě malé satelitní galaxie, které jí dokonale odpovídají našim vlastním magellanským mrakům. A to je vzácné - jen 3 procenta spirálních galaxií mají podobné galaxie a netrvají dlouho. Magellanické mraky se pravděpodobně rozptýlí za pár miliard let, což je polední odpoledne v kosmickém časovém měřítku. Najděte jinou uzavřenou spirálu s supermasivním středem černé díry, která má také dvě satelitní galaxie stejné velikosti jako naše vlastní, je velmi nepravděpodobné.

Galaxie se nazývá NGC 1073 a je tak podobná, že astronomové ji skutečně využívají k tomu, aby se dozvěděli více o vlastní galaxii. Vzhledem k tomu, že jsme příliš hluboce zakořeněni pro jakoukoli perspektivu na Mléčné dráze, NGC 1073 nám dává pohled shora dolů, že jsme vždy potřebovali plně studovat vlastní okolí.

1 Orbit 250 milionů let

Na Zemi je rok určen délkou doby, kdy planeta obíhá kolem Slunce. Každých 365 dní jsme zpátky, kde jsme začali, obecně řečeno. Má smysl potom, že celá naše sluneční soustava obíhá podobně kolem černé díry uprostřed Mléčné dráhy. Trvá to jen o málo déle, až na 250 milionů let za každou rotaci. Jinými slovy jsme udělali asi čtvrtinu jedné oběžné dráhy od té doby, co dinosaury zemřely.

Popisy sluneční soustavy málokdy uvádějí, že se točí stejně jako všechno ostatní. Ve skutečnosti cestujeme přibližně ve vzdálenosti 792 000 kilometrů za hodinu ve vztahu k centru Mléčné dráhy. Abyste to uvedli do jednoduššího příkladu, tato rychlost by vás vynesla kolem Země za pouhých tři minuty. Pokaždé, když Slunce dělá to celá cesta kolem Mléčné dráhy, je to známé jako galaktický rok nebo kosmický rok. Odhaduje se, že v dějinách Slunce bylo pouhých 18 galaktických let.