Από τους προϊστορικούς χρόνους, τα ανθρώπινα όντα κοίταζαν τον νυχτερινό ουρανό και συλλογίζονταν το μυστήριο της ζώνης του φωτός που απλώνεται στους ουρανούς. Και ενώ οι θεωρίες έχουν προωθηθεί από την εποχή της Αρχαίας Ελλάδας ως προς το τι θα μπορούσε να είναι, μόνο με τη γέννηση της σύγχρονης αστρονομίας οι μελετητές έφτασαν να μάθουν ακριβώς τι είναι – δηλαδή αμέτρητα αστέρια σε σημαντικές αποστάσεις από τη Γη.
Ο όρος «Γαλαξίας», ένας όρος που εμφανίστηκε στην Κλασική Αρχαιότητα για να περιγράψει τη ζώνη του φωτός στον νυχτερινό ουρανό, έκτοτε έγινε το όνομα του γαλαξία μας. Όπως πολλοί άλλοι στο γνωστό Σύμπαν, ο Γαλαξίας είναι ένας φραγμένος, σπειροειδής γαλαξίας που ανήκει στην Τοπική Ομάδα - μια συλλογή 54 γαλαξιών. Με διάμετρο 100.000 – 180.000 έτη φωτός, ο Γαλαξίας αποτελείται από 100 έως 400 δισεκατομμύρια αστέρια.
Δομή:
Ο Γαλαξίας αποτελείται από α Γαλαξιακό Κέντρο που έχει το σχήμα μιας ράβδου και ενός Γαλαξιακού Δίσκου που αποτελείται από σπειροειδείς βραχίονες, οι οποίοι περιβάλλονται από το Halo – το οποίο αποτελείται από παλιά αστέρια και σφαιρικά σμήνη. Το Κέντρο, γνωστό και ως 'η διόγκωση', είναι μια πυκνή συγκέντρωση κυρίως παλαιών αστεριών που έχει ακτίνα περίπου 10.000 έτη φωτός. Αυτή η περιοχή είναι επίσης το κέντρο περιστροφής του Γαλαξία.
Απεικόνιση της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στο κέντρο του Γαλαξία. Πίστωση: NRAO/AUI/NSF
Το Galactic Center φιλοξενεί επίσης μια έντονη ραδιοφωνική πηγή που ονομάζεται Τοξότης Α* , που πιστεύεται ότι έχει α υπερμεγέθη μαύρη τρύπα (SMBH) στο κέντρο του. Η παρουσία αυτής της μαύρης τρύπας έχει διακριθεί λόγω της φαινομενικής βαρυτικής επιρροής που έχει στα γύρω αστέρια. Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι έχει μάζα μεταξύ 4,1. και 4,5 εκατομμύρια ηλιακές μάζες.
Έξω από την φραγμένη διόγκωση στο Γαλαξιακό Κέντρο βρίσκεται ο Γαλαξιακός Δίσκος του Γαλαξία. Αυτό αποτελείται από αστέρια, αέριο και σκόνη η οποία είναι οργανωμένη σε τέσσερις σπειροειδείς βραχίονες. Αυτοί οι βραχίονες συνήθως περιέχουν μεγαλύτερη πυκνότητα διαστρικού αερίου και σκόνης από τον γαλαξιακό μέσο όρο, καθώς και μεγαλύτερη συγκέντρωση σχηματισμού άστρων. Αν και δεν υπάρχει συναίνεση σχετικά με την ακριβή δομή ή την έκταση αυτών των σπειροειδών βραχιόνων, συνήθως ομαδοποιούνται σε δύο ή τέσσερις διαφορετικούς βραχίονες.
Στην περίπτωση των τεσσάρων βραχιόνων, αυτό βασίζεται στα εντοπισμένα μονοπάτια αερίων και νεότερων αστεριών στον γαλαξία μας, που αντιστοιχεί στον βραχίονα του Περσέα, τον βραχίονα Norma και τον εξωτερικό βραχίονα, τον βραχίονα Scutum-Centaurum και τον βραχίονα Carina-Tagittarius. Υπάρχουν επίσης τουλάχιστον δύο μικρότεροι βραχίονες, οι οποίοι περιλαμβάνουν τον βραχίονα Cygnus και τον Orion Arm. Εν τω μεταξύ, έρευνες που βασίζονται στην παρουσία παλαιότερων αστεριών δείχνουν μόνο δύο μεγάλους σπειροειδείς βραχίονες – τον βραχίονα του Περσέα και τον βραχίονα Scutum–Centaurus.
Πέρα από τον Γαλαξιακό Δίσκο βρίσκεται το Halo, το οποίο αποτελείται από παλιά αστέρια και σφαιρικά σμήνη – το 90% των οποίων βρίσκεται σε απόσταση 100.000 ετών φωτός (30.000 παρσέκ) από το Γαλαξιακό Κέντρο. Πρόσφατα στοιχεία που παρέχονται από παρατηρητήρια ακτίνων Χ δείχνουν ότι εκτός από αυτό το αστρικό φωτοστέφανο, ο Γαλαξίας έχει επίσης ένα φωτοστέφανο θερμού αερίου που εκτείνεται για εκατοντάδες χιλιάδες έτη φωτός.
Η σύλληψη του καλλιτέχνη για τη σπειροειδή δομή του Γαλαξία με δύο μεγάλους αστρικούς βραχίονες και μια ράβδο. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Πλήγμα
Μέγεθος και μάζα:
Ο Γαλαξιακός Δίσκος του Γαλαξία μας έχει διάμετρο περίπου 100.000 έτη φωτός και πάχος περίπου 1.000 έτη φωτός. Υπολογίζεται ότι περιέχει μεταξύ 100 και 400 δισεκατομμύρια αστέρια, αν και ο ακριβής αριθμός εξαρτάται από τον αριθμό των αστεριών τύπου Μ πολύ χαμηλής μάζας (γνωστός και ως κόκκινος νάνος). Αυτό είναι δύσκολο να προσδιοριστεί επειδή αυτά τα αστέρια έχουν επίσης χαμηλή φωτεινότητα σε σύγκριση με άλλες κατηγορίες.
Η απόσταση από τον Ήλιο έως το Γαλαξιακό Κέντρο εκτιμάται ότι είναι μεταξύ 25.000 και 28.000 ετών φωτός (7.600 έως 8.700 παρσέκ). Η ράβδος του Γαλαξιακού Κέντρου (γνωστή και ως «εξόγκωμά» του) πιστεύεται ότι έχει μήκος περίπου 27.000 έτη φωτός και αποτελείται κυρίως από κόκκινα αστέρια, τα οποία θεωρούνται όλα αρχαία. Η ράβδος περιβάλλεται από τον «δακτύλιο 5 kpc», μια περιοχή που περιέχει μεγάλο μέρος του μοριακού υδρογόνου του γαλαξία και όπου ο σχηματισμός άστρων είναι πιο έντονος.
Ο Γαλαξιακός Δίσκος έχει διάμετρο μεταξύ 70.000 και 100.000 έτη φωτός. Δεν έχει αιχμηρή άκρη, ακτίνα πέρα από την οποία δεν υπάρχουν αστέρια. Ωστόσο, ο αριθμός των αστεριών μειώνεται αργά με την απόσταση από το κέντρο. Πέρα από μια ακτίνα περίπου 40.000 ετών φωτός, ο αριθμός των αστεριών πέφτει πολύ πιο γρήγορα όσο απομακρύνεστε από το κέντρο.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/transcoded/e/ee/Simulation_of_the_X-shaped_bulge_of_the_Milky_Way.ogv/Simulation_of_the_X-shaped_bulge_of_the_Milky_Way.ogv.480p.Θέση του Ηλιακού Συστήματος:
Το Ηλιακό Σύστημα βρίσκεται κοντά στο εσωτερικό χείλος του βραχίονα του Ωρίωνα, ενός δευτερεύοντος σπειροειδούς βραχίονα που βρίσκεται μεταξύ του βραχίονα Καρίνα-Τοξότη και του βραχίονα του Περσέα. Αυτός ο βραχίονας έχει διάμετρο περίπου 3.500 έτη φωτός (1.100 parsec), περίπου 10.000 έτη φωτός (3.100 parsecs) σε μήκος και βρίσκεται σε απόσταση περίπου 25.400 έως 27.400 έτη φωτός (7,78 έως 8,4 χιλιάδες parsecs) από το Γαλαξιακό Κέντρο.
Ιστορικό Παρατήρησης:
Ο γαλαξίας μας ονομάστηκε λόγω του τρόπου με τον οποίο η ομίχλη που ρίχνει στον νυχτερινό ουρανό έμοιαζε με χυμένο γάλα. Αυτό το όνομα είναι επίσης αρκετά αρχαίο. Είναι μετάφραση από τα λατινικά 'Γαλαξίας», το οποίο με τη σειρά του μεταφράστηκε από τα ελληνικά γιαΓαλαξίες, αναφερόμενος στην ωχρή ζώνη φωτός που σχηματίζεται από αστέρια στο γαλαξιακό επίπεδο όπως φαίνεται από τη Γη.
Ο Πέρσης αστρονόμος Nasir al-Din al-Tusi (1201–1274) το διευκρίνισε ακόμη και στο βιβλίο τουTadhkira: «Ο Γαλαξίας, δηλαδή ο Γαλαξίας, αποτελείται από έναν πολύ μεγάλο αριθμό μικρών, σφιχτά συσσωματωμένων αστεριών, τα οποία, λόγω της συγκέντρωσης και της μικρότητάς τους, φαίνονται να είναι θολά μπαλώματα. Εξαιτίας αυτού, παρομοιάστηκε με το χρώμα του γάλακτος».
Οι αστρονόμοι είχαν από καιρό υποψιαστεί ότι ο Γαλαξίας αποτελείται από αστέρια, αλλά δεν αποδείχθηκε μέχρι το 1610, όταν ο Galileo Galilei έστρεψε το υποτυπώδες τηλεσκόπιό του προς τους ουρανούς και ανακάλυψε μεμονωμένα αστέρια στη ζώνη στον ουρανό. Με τη βοήθεια τηλεσκοπίων, οι αστρονόμοι συνειδητοποίησαν ότι υπήρχαν πολλά, πολλά περισσότερα αστέρια στον ουρανό και ότι όλα αυτά που μπορούμε να δούμε είναι μέρος του Γαλαξία μας.
Το 1755, ο Immanuel Kant πρότεινε ότι ο Γαλαξίας ήταν μια μεγάλη συλλογή αστεριών που συγκρατούνται μαζί με την αμοιβαία βαρύτητα. Ακριβώς όπως το Ηλιακό Σύστημα, αυτή η συλλογή θα περιστρέφεται και θα ισοπεδώνεται ως δίσκος, με το Ηλιακό Σύστημα ενσωματωμένο μέσα του. Ο αστρονόμος Γουίλιαμ Χέρσελ (ανακαλύφτης του Ουρανού) προσπάθησε να χαρτογραφήσει το σχήμα του το 1785, αλλά δεν συνειδητοποίησε ότι μεγάλα τμήματα του γαλαξία καλύπτονται από αέρια και σκόνη, τα οποία κρύβουν το πραγματικό του σχήμα.
Μόλις τη δεκαετία του 1920, όταν ο Edwin Hubble παρείχε πειστικές αποδείξεις ότι τα σπειροειδή νεφελώματα στον ουρανό ήταν στην πραγματικότητα ολόκληροι άλλοι γαλαξίες, ήταν γνωστό το πραγματικό σχήμα του γαλαξία μας. Έκτοτε, οι αστρονόμοι κατάλαβαν ότι ο Γαλαξίας είναι ένας σπειροειδής γαλαξίας και επίσης κατάλαβαν πόσο μεγάλο είναι πραγματικά το Σύμπαν.
Ο Γαλαξίας ονομάζεται κατάλληλα, καθώς είναι η τεράστια και νεφελώδης μάζα αστεριών, σκόνης και αερίων που είναι. Όπως όλοι οι γαλαξίες, ο δικός μας πιστεύεται ότι σχηματίστηκε από πολλούς μικρότερους γαλαξίες που συγκρούονται και συνδυάζονται στο παρελθόν. Και σε 3 με 4 δισεκατομμύρια χρόνια, θα γίνει σύγκρουση με τον Γαλαξία της Ανδρομέδας για να σχηματιστεί μια ακόμη μεγαλύτερη μάζα αστεριών, αερίων και σκόνης. Αν υποθέσουμε ότι η ανθρωπότητα εξακολουθεί να υπάρχει μέχρι τότε (και επιβιώνει από τη διαδικασία), θα πρέπει να έχει μια ενδιαφέρουσα προβολή!
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα για το Γαλαξίας εδώ στο Universe Today. Εδώ είναι 10 Ενδιαφέροντα Γεγονότα για τον Γαλαξία , Πόσο μεγάλος είναι ο Γαλαξίας; , Γιατί ο Γαλαξίας μας ονομάζεται Γαλαξίας; , Ποιος είναι ο πλησιέστερος γαλαξίας στον Γαλαξία; , Πού βρίσκεται η Γη στον Γαλαξία; , Ο Γαλαξίας έχει μόνο δύο σπειροειδή βραχίονες , και Είναι αναπόφευκτο: Γαλαξίας, Γαλαξίας της Ανδρομέδας προς σύγκρουση .
Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες για τους γαλαξίες, ρίξτε μια ματιά Ειδήσεις του Hubblesite για τους Γαλαξίες , και ιδού Η Επιστημονική Σελίδα της NASA για τους Γαλαξίες .
Έχουμε ηχογραφήσει επίσης ένα επεισόδιο του Astronomy Cast για τον Γαλαξία. Ακου εδώ, Επεισόδιο 99: Ο Γαλαξίας .
Πηγές: