Komposisjon, struktur og størrelse på galaksen vår

2024 Forfatter: Miguel Ramacey | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 06:26

Melkeveien er en stripet spiralgalakse. Galaksen vår er mellom 100 000 og 180 000 lysår i diameter. Det anslås av forskere å inneholde 100-400 milliarder stjerner. Det er sannsynligvis minst 100 milliarder planeter i Melkeveien. Solsystemet ligger innenfor skiven, 26 490 lysår fra det galaktiske sentrum, på den indre kanten av Orion-armen, en av spiralkonsentrasjonene av gass og støv. Stjerner i de innerste 10 000 lysår danner en bule og en eller flere staver. Det galaktiske senteret er en intens radiokilde kjent som Skytten A, som sannsynligvis er et supermassivt sort hull på 4,100 millioner solmasser.

Hastighet og stråling

Stjerner og gasser over et bredt spekter av avstander fra banen til Galactic Center beveger seg med en hastighet på rundt 220 kilometer i sekundet. En konstant rotasjonshastighet er i strid med lovene i Kepler-dynamikken og antyder at de flesteMassen til Melkeveien sender ikke ut eller absorberer elektromagnetisk stråling. Denne massen har blitt k alt "mørk materie". Rotasjonsperioden er omtrent 240 millioner år ved solens posisjon. Melkeveien beveger seg med en hastighet på rundt 600 km per sekund i forhold til ekstragalaktiske referanserammer. De eldste stjernene i Melkeveien er nesten like gamle som universet selv og ble sannsynligvis dannet kort tid etter Big Bang Dark Ages.

Utseende

Melkeveiens sentrum er synlig fra jorden som et disig bånd av hvitt lys, omtrent 30° bredt, buet av nattehimmelen. Alle individuelle stjerner på nattehimmelen som er synlige for det blotte øye er en del av Melkeveien. Lyset kommer fra en ansamling av uoppløste stjerner og annet materiale som ligger i retning av det galaktiske planet. Mørke områder i bandet, som Great Rift og Koalsak, er områder der interstellart støv blokkerer lys fra fjerne stjerner. Området på himmelen som Melkeveien skjuler kalles Zone of Avoidance.

Lysstyrke

Melkeveien har en relativt lav overflatelysstyrke. Synligheten kan reduseres kraftig av bakgrunner som lys eller måneskinn. For at Melkeveien skal være synlig, må himmelen være mørkere enn vanlig. Den skal være synlig hvis størrelsesgrensen er omtrent +5,1 eller høyere, og viser flere detaljer ved +6,1. Dette gjør Melkeveien vanskelig å se fra sterkt opplyste by- eller forstadsområder, men veldig synlig fra landlige områder nårMånen er under horisonten. "New World Atlas of Artificial Night Sky Brightness" avslører at mer enn en tredjedel av verdens befolkning ikke kan se Melkeveien fra hjemmene sine på grunn av luftforurensning.

Size of the Milky Way galaxy

Melkeveien er den nest største galaksen i den lokale gruppen, med en stjerneskive på omtrent 100 000 litas (30 kpc) i diameter og omtrent 1000 litas (0,3 kpc) gjennomsnittlig tykkelse. Den ringformede strengen av stjerner som er viklet rundt Melkeveien kan tilhøre selve galaksen, som svinger over og under det galaktiske planet. I så fall vil dette indikere en diameter på 150 000–180 000 lysår (46–55 kpc).

Messe

Estimatene for massen til Melkeveien varierer avhengig av metoden og dataene som brukes. I den nedre enden av estimeringsområdet er massen til Melkeveien 5,8 × 1011 solmasser (M☉), noe mindre enn massen til Andromedagalaksen. Målinger ved bruk av en veldig lang base-array i 2009 viste hastigheter så høye som 254 km/s (570 000 mph) for stjerner i ytterkanten av Melkeveien. Siden banehastigheten avhenger av den totale massen i baneradiusen, antyder dette at Melkeveien er mer massiv, omtrent lik massen til Andromedagalaksen ved 7×1011 M☉ innenfor 160 000 liter (49 kpc) fra sentrum. I 2010 viste en måling av radialhastigheten til halostjerner at massen innenfor 80 kiloparsecs er 7×1011 M☉. Ifølge en studie publisert i 2014, massen av hele Melkeveienestimert til 8,5×1011 M☉, som er omtrent halvparten av massen til Andromedagalaksen.

Mørk materie

Det meste av Melkeveien er mørk materie, en ukjent og usynlig form av den, som gravitasjonsmessig samhandler med vanlig materie. Haloen av mørk materie er fordelt relativt jevnt over en avstand større enn hundre kilometer (kpc) fra Galactic Center. Matematiske modeller av Melkeveien antyder at massen av mørk materie er 1-1,5×1012 M☉. Nyere studier viser et masseområde på 4,5×1012 M☉ og en dimensjon på 8×1011 M☉.

Interstellar gass

Den totale massen til alle stjernene i Melkeveien er beregnet til å være mellom 4,6×1010 M☉ og 6,43×1010 M☉. I tillegg til stjernene er det også en interstellar gass som inneholder 90 % hydrogen og 10 % helium, med to tredjedeler av hydrogenet i atomform og den resterende tredjedelen i form av molekylært hydrogen. Massen til denne gassen er lik 10 % eller 15 % av den totale massen til stjernene i galaksen. Interstellart støv utgjør ytterligere 1 % av den totale massen.

Strukturen og størrelsen på galaksen vår

Melkeveien inneholder mellom 200 og 400 milliarder stjerner og minst 100 milliarder planeter. Det nøyaktige tallet avhenger av antallet stjerner med svært lav masse som er vanskelig å oppdage, spesielt ved avstander større enn 300 litas fra Solen. Til sammenligning inneholder den nærliggende Andromedagalaksen omtrent tre billioner stjerner, og overskrider derfor størrelsen på galaksen vår. Melkeveienkan også inneholde kanskje ti milliarder hvite dverger, milliardste nøytronstjerner og hundre millioner sorte hull. Fyller rommet mellom stjernene er en skive av gass og støv k alt det interstellare mediet. Denne skiven er i det minste sammenlignbar i radius med stjernene, mens tykkelsen på det gassformige laget varierer fra hundrevis av lysår for kjøligere gass til tusenvis av lysår for varmere gass.

Melkeveien består av et stavformet kjerneområde omgitt av en skive av gass, støv og stjerner. Massefordelingen i Melkeveien ligner mye på Hubbles Sbc-type, og representerer spiralgalakser med relativt frittstående armer. Astronomer begynte først å mistenke at Melkeveien er en lukket spiralgalakse, snarere enn en vanlig spiralgalakse, på 1960-tallet. Mistankene deres ble bekreftet av Spitzer Space Telescope-observasjoner i 2005, der Melkeveiens sentrale barriere var større enn tidligere antatt.

Forestillingene om størrelsen på galaksen vår kan variere. Stjerneskiven i Melkeveien har ikke en skarp kant som det ikke er stjerner utenfor. Snarere avtar konsentrasjonen av stjerner med avstanden fra sentrum av Melkeveien. Av årsaker som ikke er klare, faller antallet stjerner per kubikk parsec mye raskere utover en radius på rundt 40 000 litas fra sentrum. Den omkringliggende galaktiske skiven er en sfærisk galaktisk glorie av stjerner og kulehoper som strekker seg lenger utover, men er begrenset i størrelse av banerto satellitter av Melkeveien - de store og små magellanske skyene, hvorav den nærmeste ligger i en avstand på rundt 180 000 litas fra Galactic Center. På eller utenfor denne avstanden vil banene til de fleste haloobjekter bli ødelagt av de magellanske skyene. Derfor vil slike gjenstander sannsynligvis bli kastet ut fra Melkeveiens nærhet.

Stjernesystemer og uavhengige planeter

Et spørsmål om størrelsen på Melkeveien er et spørsmål om hvor store galakser generelt sett er. Både gravitasjonsmikrolinsing og planetariske transittobservasjoner indikerer at det er minst like mange stjernebundne planeter som det er stjerner i Melkeveien. Og mikrolinsemålinger indikerer at det er flere uavhengige planeter som ikke er knyttet til vertsstjerner enn stjerner selv. I følge Meilin Way er det minst én planet per stjerne, noe som resulterer i anslagsvis 100–400 milliarder.

For å forstå strukturen og størrelsen til galaksen vår, utfører forskere ofte ulike analyser av denne typen, og kontinuerlig oppdaterer og reviderer utdaterte data. For eksempel fant en annen analyse av Kepler-data i januar 2013 at det er minst 17 milliarder jordstore eksoplaneter i Melkeveien. Den 4. november 2013 rapporterte astronomer, basert på data fra Kepler-romoppdraget, at innenfor grensene for stjerner og røde dverger egnet for Solen i Melkeveisregionen, opp til 40milliarder planeter på størrelse med jorden, 11 milliarder av disse estimerte planetene kan gå i bane rundt sollignende stjerner. I følge en studie fra 2016 kan den nærmeste planeten være 4,2 lysår unna. Slike planeter på størrelse med jorden kan være flere enn gassgiganter. I tillegg til eksoplaneter er også «eksokometer», kometer utenfor solsystemet, påvist og kan være vanlige i Melkeveien. Størrelsen på stjerner og galakser kan variere.