Planet Bumi, Tata Surya, miliaran bintang lain dan benda-benda angkasa - semua ini adalah galaksi Bima Sakti kita - sebuah formasi intergalaksi besar, di mana semuanya mematuhi hukum gravitasi. Data tentang apa sebenarnya dimensi galaksi hanya perkiraan. Dan hal yang paling menarik adalah ada ratusan, bahkan ribuan formasi seperti itu, lebih besar atau lebih kecil.
Galaksi Bima Sakti dan apa yang mengelilinginya
Semua benda langit, termasuk planet Bima Sakti, bulan, asteroid, komet, dan bintang, terus bergerak. Lahir di pusaran angin Big Bang, semua benda ini menghalangi perkembangan mereka. Beberapa memiliki usia yang lebih kuno, yang lain - jelas lebih muda.
Merasa batas-batas galaksi visual tidak mungkin. Hanya 100 tahun yang lalu, dunia ilmiah bahkan tidak curiga bahwa galaksi Bima Sakti kita bukan satu-satunya di Semesta. Hanya berkat upaya orang Amerika Edwin Hubble, menjadi jelas bahwa Semesta benar-benar dijejali dengan formasi gravitasi. Ada sangat kecil galaksi di antara mereka, ada yang berukuran sedang seperti kita, dan ada raksasa yang nyata. Contoh nyata adalah galaksi Andromeda terdekat dengan Bima Sakti, yang 2-2,5 kali lebih besar. Adapun galaksi-galaksi kerdil, nasib mereka tidak nyaman. Mereka memiliki peran sebagai sahabat formasi yang lebih besar, yang nantinya akan menelan mereka.
Metropolis intergalaksi kami di perusahaan galaksi Andromeda dan Triangle membentuk Grup Lokal, yang, masing-masing, sudah merupakan bagian dari formasi yang lebih besar - Supercluster Virgo Lokal.
Fitur dan Parameter Utama
Bima Sakti adalah galaksi spiral kelas SBbc yang khas dengan jumper. Diameter Bima Sakti adalah 100 ribu tahun cahaya. Dalam batas-batas ini, ada 200 hingga 400 miliar bintang dari berbagai jenis, masing-masing berada pada tahap tertentu perkembangannya. Ketebalan cakram galaksi bervariasi lebih dari 1000 tahun cahaya.
Massa galaksi Bima Sakti tidak hanya mencakup massa bintang. Sebagian besar piringan galaksi adalah massa materi gelap dan gas antarbintang. Semua ini bersama-sama membentuk bobot yang sangat besar yaitu 4,8 · 10¹¹ M☉. Dengan kata lain, Bima Sakti 150 miliar kali lebih berat dari Matahari kita.
Formasi gravitasi berputar di sekitar pusat, sementara bagian-bagian tertentu dari galaksi berputar dengan kecepatan yang berbeda. Jika di pusat kecepatan rotasi cakram galaksi cukup moderat, maka di pinggiran parameter ini mencapai 200-250 km / s. Di salah satu situs ini, lebih dekat ke pusat cakram galaksi, Matahari berada. Jarak dari itu ke pusat galaksi adalah 25-28 ribu tahun cahaya. Rotasi lengkap di sekitar poros pusat pembentukan gravitasi Matahari dan Tata Surya menghasilkan selama 225-250 juta tahun. Dengan demikian, dalam seluruh sejarah keberadaannya, tata surya hanya berputar di sekitar pusat 30 kali.
Tempat galaksi di alam semesta
Perlu dicatat satu fitur yang luar biasa. Posisi Matahari dan, karenanya, planet Bumi sangat nyaman. Dalam piringan galaksi, proses pemadatan terus terjadi. Mekanisme ini disebabkan oleh perbedaan antara kecepatan rotasi cabang spiral dan pergerakan bintang yang bergerak dalam piringan galaksi sesuai dengan hukum mereka. Proses yang bersemangat terjadi selama pemadatan, disertai dengan radiasi ultraviolet yang intens. Matahari dan bumi terletak dengan nyaman di lingkaran corotation di mana tidak ada aktivitas yang kuat: antara dua cabang spiral di perbatasan lengan Bima Sakti - Sagitarius dan Perseus. Ini menjelaskan ketenangan di mana kita telah begitu lama. Selama lebih dari 4,5 miliar tahun, bencana kosmik tidak memengaruhi kita.
Struktur galaksi Bima Sakti
Disk galaksi tidak homogen dalam komposisi. Seperti sistem gravitasi spiral lainnya, Bima Sakti memiliki tiga area berbeda:
- inti yang dibentuk oleh gugusan bintang padat yang berjumlah satu miliar bintang dari berbagai zaman;
- piringan galaksi itu sendiri, terbentuk dari gugusan bintang, gas bintang dan debu;
- corona, bola halo - sebuah area di mana gugus bola berada, galaksi kerdil, kelompok bintang yang terpisah, debu dan gas kosmik.
Di dekat bidang piringan galaksi terdapat bintang-bintang muda yang dikumpulkan dalam kelompok. Kepadatan gugusan bintang di bagian tengah cakram lebih tinggi. Di dekat pusat, kepadatannya adalah 10.000 bintang per parsec kubik. Di wilayah di mana Tata Surya berada, kerapatan bintang sudah 1-2 bintang dalam 16 parsec kubik. Sebagai aturan, usia benda-benda langit ini tidak lebih dari beberapa miliar tahun.
Gas antarbintang juga berkonsentrasi di sekitar bidang piringan, mematuhi gaya sentrifugal. Meskipun kecepatan konstan rotasi cabang-cabang spiral, gas antarbintang tidak terdistribusi secara merata, membentuk area awan besar dan kecil, nebula. Namun, bahan bangunan galaksi utama adalah materi gelap. Massa yang ada melebihi massa total semua benda langit yang membentuk galaksi Bima Sakti.
Jika struktur galaksi jelas dan transparan dalam diagram, maka dalam kenyataannya hampir tidak mungkin untuk mempertimbangkan daerah pusat dari cakram galaksi. Gas dan awan debu serta gugusan gas bintang bersembunyi dari pandangan kita, cahaya dari pusat Bimasakti, tempat monster luar angkasa hidup - lubang hitam supermasif. Massa supergiant ini sekitar 4,3 juta M. Di sebelah supergiant adalah lubang hitam yang lebih kecil. Melengkapi ratusan perusahaan suram lubang hitam keruh ini. Lubang hitam Bimasakti tidak hanya penghancur materi bintang, tetapi juga melakukan fungsi rumah sakit bersalin, melemparkan gumpalan besar proton, neutron, dan elektron ke luar angkasa. Dari merekalah hidrogen atom terbentuk - bahan bakar utama suku bintang.
Pelompat adalah bar yang terletak di wilayah inti galaksi Panjangnya adalah 27 ribu tahun cahaya. Bintang-bintang tua memerintah di sini, raksasa merah, yang materi hitamnya memakan materi bintang. Bagian utama dari molekul hidrogen, yang merupakan bahan bangunan utama dari proses pembentukan bintang, terkonsentrasi di daerah ini.
Secara geometris, struktur galaksi terlihat cukup sederhana. Setiap lengan spiral, dan ada empat dari mereka di Bima Sakti, berasal dari cincin gas. Selongsong menyimpang pada sudut 20⁰. Pada batas terluar piringan galaksi, unsur utamanya adalah atom hidrogen, yang merambat dari pusat galaksi ke pinggiran. Ketebalan lapisan hidrogen di pinggiran Bimasakti jauh lebih luas daripada di pusatnya, sementara kepadatannya sangat rendah. Pelepasan lapisan hidrogen dipromosikan oleh dampak galaksi kerdil, yang terus-menerus tidak dapat dipisahkan dari galaksi kita selama puluhan miliar tahun.
Model teoretis galaksi kita
Bahkan para astronom kuno mencoba membuktikan bahwa pita yang terlihat di langit adalah bagian dari piringan bintang besar, berputar di sekitar pusatnya. Pernyataan ini difasilitasi oleh perhitungan matematika yang dilakukan. Adalah mungkin untuk mendapatkan gambaran tentang galaksi kita hanya ribuan tahun kemudian, ketika metode instrumental dari penjelajahan datang untuk membantu sains. Terobosan dalam studi tentang sifat Bima Sakti adalah karya orang Inggris William Herschel. Pada 1700, ia mampu membuktikan secara empiris bahwa galaksi kita memiliki bentuk cakram.
Sudah di zaman kita, penelitian telah berubah. Para ilmuwan mengandalkan perbandingan gerak bintang, di antaranya ada jarak yang berbeda. Dengan menggunakan metode paralaks, Jacob Kaptein dapat secara kasar menentukan diameter galaksi, yang, menurut perhitungannya, adalah 60-70 ribu tahun cahaya. Dengan demikian, tempat Matahari ditentukan. Ternyata itu terletak relatif jauh dari pusat galaksi yang mengamuk dan pada jarak yang layak dari pinggiran Bima Sakti.
Teori dasar keberadaan galaksi adalah teori astrofisika Amerika Edwin Hubble. Dia memiliki ide untuk mengklasifikasikan semua formasi gravitasi, membaginya menjadi galaksi elips dan formasi tipe spiral. Yang terakhir, galaksi spiral mewakili kelompok paling luas, yang mencakup formasi berbagai ukuran. Galaksi spiral terbesar yang baru ditemukan adalah NGC 6872, yang diameternya melebihi 552 ribu tahun cahaya.
Perkiraan masa depan dan perkiraan
Galaksi Bima Sakti tampak seperti formasi gravitasi yang padat dan teratur. Tidak seperti tetangganya, di rumah intergalaksi kami agak tenang. Lubang hitam secara sistematis mempengaruhi disk galaksi, mengurangi ukurannya. Proses ini telah berlangsung selama puluhan miliar tahun dan tidak diketahui berapa lama akan berlanjut. Satu-satunya ancaman yang menggantung di galaksi kita berasal dari tetangga terdekatnya. Galaksi Andromeda dengan cepat mendekati kita. Para ilmuwan berpendapat bahwa tabrakan dua sistem gravitasi dapat terjadi dalam 4,5 miliar tahun.
Pertemuan-merger semacam itu akan menandai akhir dari dunia di mana kita dulu tinggal. Bima Sakti yang lebih kecil akan diserap oleh formasi yang lebih besar. Alih-alih dua formasi spiral besar di Semesta galaksi elips baru akan muncul. Hingga saat ini, galaksi kita akan dapat menangani satelitnya. Dua galaksi kerdil - Awan Magellan Besar dan Kecil - akan mengkonsumsi Bima Sakti dalam 4 miliar tahun.
