كوكب الأرض النظام الشمسيوكل النجوم مرئية بالعين المجردة  في مجرة درب التبانةوهي عبارة عن مجرة \u200b\u200bحلزونية ذات وصلة ، لها جناحا واضحا يبدأان عند نهايات الطائر.

تم تأكيد ذلك في عام 2005 من خلال تلسكوب ليمان سبيتزر الفضائي ، الذي أظهر أن العبور المركزي لمجرتنا أكبر مما كان يعتقد سابقًا. المجرات الحلزونية  مع الطائر - المجرات الحلزونية مع الطائر ("شريط") من النجوم الساطعة الخارجة من المركز وعبور المجرة في الوسط.

تبدأ الفروع الحلزونية في مثل هذه المجرات في نهايات لاعبي القفز ، بينما تخرج المجرات الحلزونية العادية مباشرة من النواة. تشير الملاحظات إلى أن حوالي ثلثي المجرات الحلزونية جميعها بها وصلات. وفقًا للفرضيات الموجودة ، فإن لاعبي كرة القدم هم مراكز لتكوين النجوم ، تدعم ولادة النجوم في مراكزهم. من المفترض أنه من خلال الرنين المداري ، ينقلون الغاز من الفروع الحلزونية عبر أنفسهم. توفر هذه الآلية تدفق مواد البناء من أجل ولادة نجوم جديدة. تشكل مجرة \u200b\u200bدرب التبانة ، إلى جانب مجرة \u200b\u200bأندروميدا (M31) ، والمثلث (M33) ، وأكثر من 40 مجرة \u200b\u200bفضائية أصغر ، المجموعة المحلية من المجرات ، والتي يتم تضمينها بدورها في Virgo Supercluster. "باستخدام صورة الأشعة تحت الحمراء من تلسكوب سبيتزر التابع لناسا ، وجد العلماء أن البنية الحلزونية الأنيقة لطريق درب التبانة بها ذراعان سائدتان فقط من نهايتي الشريط المركزي للنجوم. كان من المفترض أن تحتوي مجرتنا على أربعة أذرع رئيسية."

http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0٪ 50٪ بلا تكرار rgb (29 ، 41 ، 29) ؛ "\u003e هيكل المجرة

في المظهر ، تشبه المجرة قرصًا (نظرًا لأن الجزء الأكبر من النجوم في شكل قرص مسطح) يبلغ قطرها حوالي 30000 بارسك (100000 سنة ضوئية ، 1 مليون كيلو متر) بمتوسط \u200b\u200bسماكة القرص المقدرة بحوالي 1000 سنة ضوئية ، مركز القرص هو 30000 سنة ضوئية. منغمس القرص في هالة ذات شكل كروي ، وحولها هو تاج كروي. يقع مركز قلب المجرة في كوكبة القوس. سمك القرص المجري في المكان الذي يوجد فيه النظام الشمسي  مع كوكب الأرض ، هو 700 سنة ضوئية. تبلغ المسافة من الشمس إلى مركز المجرة 8.5 كيلوغرامات من البارسك (2.62.1017 كم أو 27700 سنة ضوئية). النظام الشمسي  تقع على الحافة الداخلية من الأكمام ، ودعا الأكمام أوريون. في وسط المجرة ، على ما يبدو ، هناك ثقب أسود فائق الضخامة (القوس حوالي 4.3 مليون كتلة شمسية) حولها ، من المفترض ، وجود ثقب أسود بكتلة متوسطة يتراوح من 1000 إلى 10،000 كتلة شمسية وتدور فترة دورانها حوالي 100 عام وعدة آلاف صغيرة نسبيا. تحتوي المجرة ، وفقًا لأدنى تقدير ، على حوالي 200 مليار نجمة (تتراوح التقديرات الحديثة بين الافتراضات من 200 إلى 400 مليار). اعتبارًا من يناير 2009 ، قدرت كتلة المجرة بـ 3.1012 كتلة شمسية ، أو 6.1042 كجم. لا يتم احتواء الجزء الأكبر من المجرة في النجوم والغاز بين النجوم ، ولكن في هالة غير مضيئة من المادة المظلمة.

بالمقارنة مع الهالة ، فإن القرص المجري يدور بشكل أسرع. سرعة الدوران ليست هي نفسها على مسافات مختلفة من المركز. يزداد بسرعة من الصفر في المركز إلى 200-240 كم / ث على مسافة ألفي سنة ضوئية منه ، ثم ينخفض \u200b\u200bقليلاً ، ويزيد مرة أخرى إلى نفس القيمة تقريبًا ويبقى ثابتًا تقريبًا. مكّنت دراسة ميزات دوران قرص المجرة من تقدير كتلته ؛ واتضح أن كتلة الشمس تبلغ 150 مليار مرة. عمر مجرات درب التبانة  يساوي13200 مليون سنة ، ما يقرب من عمر الكون. درب التبانة جزء من مجموعة المجرات المحلية.

http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0٪ 50٪ بلا تكرار rgb (29 ، 41 ، 29) ؛ "\u003e موقع النظام الشمسي

النظام الشمسي  تقع على الحافة الداخلية للكمية ، وتسمى الأكمام أوريون ، في ضواحي السوبر المحلية ، والتي تسمى أحيانًا أيضًا Super Virgo Cluster. سمك القرص المجري (في المكان الذي يوجد فيه النظام الشمسي مع كوكب الأرض) 700 سنة ضوئية. تبلغ المسافة من الشمس إلى مركز المجرة 8.5 كيلوغرامات من البارسك (2.62.1017 كم أو 27700 سنة ضوئية). تقع الشمس بالقرب من حافة القرص أكثر من مركزها.

جنبا إلى جنب مع النجوم الأخرى ، تدور الشمس حول مركز المجرة بسرعة 220-240 كم / ثانية ، مما يحدث ثورة واحدة في حوالي 225-250 مليون سنة (وهي سنة مجرة \u200b\u200bواحدة). وهكذا ، على مدار فترة وجودها بأكملها ، حلقت الأرض حول مركز المجرة أكثر من 30 مرة. السنة المجرة للمجرة هي 50 مليون سنة ، وفترة تداول العبور 15-18 مليون سنة. في محيط الشمس ، من الممكن تتبع مقاطع من ذراعين حلزونيين يبعدان عنا حوالي 3 آلاف سنة ضوئية. وفقًا للأبراج التي تُلاحظ فيها هذه المناطق ، تم إعطاؤهم اسم القوس القوسي والأكمام الفارسية. تقع الشمس تقريبًا في الوسط بين هذه الفروع الحلزونية. لكن قريبًا منا (وفقًا لمعايير المجرة) ، في كوكبة أوريون ، هناك غلاف آخر غير محدد بوضوح - غلاف أوريون ، والذي يعتبر فرعًا لأحد الأذرع الحلزونية الرئيسية للمجرة. تتزامن سرعة دوران الشمس حول مركز المجرة تقريبًا مع سرعة موجة الضغط التي تشكل ذراعًا حلزونيًا. هذا الموقف غير شائع بالنسبة للمجرة ككل: تدور الأذرع الحلزونية بسرعة زاويّة ثابتة ، مثل المتحدث في العجلات ، وحركة النجوم تحدث بشكل منتظم ، لذلك فإن كامل السكان النجميين في القرص إما يحصلون داخل أذرع حلزونية ، أو يسقطون منها. المكان الوحيد الذي تتزامن فيه سرعات النجوم والأذرع الحلزونية هو ما يسمى دائرة التآكل ، وتوجد عليها الشمس. بالنسبة للأرض ، هذا الظرف مهم للغاية ، لأنه في الأسلحة الحلزونية تحدث عمليات عنيفة ، وتشكل إشعاعات قوية ومدمرة لجميع الكائنات الحية. وليس هناك جو يمكن أن يحميه من ذلك. لكن كوكبنا موجود في مكان هادئ نسبياً في المجرة ولم يتعرض لمئات الملايين (أو حتى المليارات) سنوات لهذه الكوارث الكونية. ربما هذا هو السبب في أن الحياة يمكن أن تولد وأنقذت على الأرض ، التي عمرها 4.6 مليار سنة. ترتيب الأرض في الكون في سلسلة من ثمانية خرائط تُظهر ، من اليسار إلى اليمين ، بدءًا من الأرض ، تتحرك النظام الشمسي، إلى أنظمة النجوم المجاورة ، إلى درب التبانة ، إلى مجموعات المجرة المحلية ، إلىبرج العذراء المحلي, في الفائقة المحلية لدينا ، وينتهي في الكون ملحوظ.

النظام الشمسي: 0.001 سنة ضوئية

الجيران في الفضاء بين النجوم

درب التبانة: 100،000 سنة ضوئية

مجموعات المجرة المحلية

المحلية على برج العذراء

محلي على مجموعة من المجرات

الكون المرصود

"النظام الشمسي هو جزء من مجرة \u200b\u200bدرب التبانة - مجرة \u200b\u200bحلزونية يبلغ قطرها حوالي 30 ألف بارسك (أو 100 ألف سنة ضوئية) وتتكون من حوالي 200 مليار نجم. يقع النظام الشمسي بالقرب من مستوى تناظر القرص المجري (من 20 إلى 25 من البارسك ، أي في الشمال منه) ، على بعد حوالي 8 آلاف بارسك (27 ألف سنة ضوئية) من مركز المجرة (مسافة متساوية تقريبًا من وسط المجرة وحافتها) ، على مشارف أحضان أوريون ، أحد أذرع مجرة \u200b\u200bدرب التبانة. الزاوية بين مستوى المسير الشمسي ومستوى تناظر القرص المجري هي 60 درجة.

تدور الشمس حول مركز المجرة في مدار دائري تقريبًا بسرعة حوالي 254 كم / ثانية (المحدد في 2009) وتحدث ثورة كاملة خلال 200 مليون عام. هذه الفترة الزمنية تسمى السنة المجرة ".("النظام الشمسي." من ويكيبيديا ، الموسوعة الحرة ).

  درب التبانة ومكاننا فيه

"ما هو نوع هابل الذي تنتمي إليه مجرتنا؟ كان يشتبه في حقيقة أنه كان على الأرجح دوامة لفترة طويلة ، ولكن كدليل أنه يفتقر إلى حقائق الملاحظة. قبل مائة عام ، كان ما يلي معروفًا: نحن نعيش في نظام نجمي عملاق به مئات المليارات من النجوم ؛ هذا النظام ، على نحو تقريبي ، له شكل قرص مسطح يبلغ قطره حوالي 30 كيلو بت لكل كيلومتر (100 ألف سنة ضوئية). مركز النظام في كوكبة القوس.

تقع الشمس بعيدًا عن مركز النظام ، ولكن تقريبًا في مستوى خط الاستواء المجري. يجب ألا يرضينا الظرف الأخير ، حيث توجد غيوم كثيفة من الغبار في الطائرة الاستوائية للمجرة. بالنسبة للأجسام خارج المجرة ، عرفت "منطقة التجنب" منذ فترة طويلة ، وتمتد 20 درجة على جانبي خط الاستواء المجري - لم يتم ملاحظة مجرات أخرى في هذه المنطقة.

ليس لأنهم ليسوا هناك ، ولكن لأن الغبار يمنعهم من الرؤية. إن امتصاص الضوء في طبقة غبار المجرة أمر بشع ، وبالتالي فإن "طول النظر" لأضخم التلسكوبات البصرية بالقرب من خط الاستواء المجري صغير. عبر طبقة الغبار أو بزاوية ملحوظة ، هناك مسألة أخرى.

نتيجة لذلك ، لا يمكننا رؤية (في النطاق البصري) مركز المجرة. علاوة على ذلك ، لا يمكننا النظر في الأذرع الحلزونية للمجرة - لنفس السبب أنه من المستحيل رؤية الموسيقى التصويرية على سجل فينيل قديم ، إذا كنت تحمله لنفسك بصرامة مع ضلع. في خاتمة الرواية الشهيرة يتلقى أبناء الأرض من "إفروميدا سديم" من إفريموف هدية رائعة من السكان الأذكياء في سحابة بيج ماجلاني - صورة لمجرتنا من جانب BMO المذكور أعلاه. وعلى الرغم من أن مجرتنا تم أخذها "من منعطف غير مريح" ، إلا أن قيمة هذه الهدية رائعة للغاية.

لكن حتى الآن - للأسف ، لا نعرف شيئًا عن وجود حضارات خارجة عن القانون ، ولا عن استعدادها للاتصال بنا. نظرًا لأن تعدد الحضارات في الكون لم يثبت على الإطلاق ، فمن المعقول عدم انتظار الهدايا من "الأندروميدانس" الصالحين وغير المهتمين ، ولكن البحث عن الإجابات بأنفسهم. تم العثور عليها أساسا بمساعدة الأشعة تحت الحمراء وعلم الفلك الراديوي.

لا يمكن القول أن مادة الغبار شفافة تمامًا بالنسبة للموجات الكهرومغناطيسية الموجودة في نطاق الأشعة تحت الحمراء ، لكن امتصاصها في نطاق الأشعة تحت الحمراء أقل بكثير من امتصاصها في المجال البصري. باستخدام التلسكوبات التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء ، يمكننا أن نرى القرص المجري بالكامل ، ودراسة جوهر المجرة ، والعثور على كائنات خارج المجرة مخفية عنا بسمك قرص الغبار ، وما إلى ذلك ، لكن هذا لا يجعلنا أقرب إلى كشف الهيكل الحلزوني لطريقة درب التبانة.

وجود الأسلحة الحلزونية أكثر ملاءمة لإصلاحه في نطاق الراديو. من المعروف أنه في الأسلحة الحلزونية ، لا تتركز فقط مجموعات من النجوم الصغيرة ، ولكن أيضًا المسألة التي ستنشأ - سحب الغاز. للبساطة ، نفترض أن الغاز يتكون حصريًا من الهيدروجين ، والذي ، كما تعلمون ، يحتوي على خط امتصاص بطول موجة يبلغ 21 سم.

إذا تحرك الغاز بالنسبة لنا ، فإن خط الامتصاص سينتقل وفقًا لتأثير دوبلر. تختلف السرعة الشعاعية لكل ذراع بالنسبة لنا ، عند مراقبة مصدر راديوي بعيد (على سبيل المثال ، نجم نابض يقع في مكان ما على حافة المجرة) سنصل في طيفه إلى عدة خطوط امتصاص للهيدروجين تحولت نسبة إلى بعضها البعض ، وسيكون عددهم مساوياً لعدد الأذرع الحلزونية بين مصدر الراديو ولنا.

الصورة الحقيقية ، بالطبع ، أكثر تعقيدًا ، لكن المبدأ واضح. يمكننا حساب عدد الأسلحة الحلزونية في اتجاه كل مصدر راديو بعيد ملقٍ بالقرب من الطائرة المجرة. بتعبير أدق ، لا يمكننا تحديد سوى عدد المرات التي عبر فيها البث اللاسلكي الذي جاء إلينا الذراعين ، لكن لا يمكننا تحديد عدد الأسلحة الحلزونية الموجودة في المجرة - بعد كل شيء ، يمكن للأشعة أن تعبر بعض الأكمام الملتوية مرتين.

معظم المجرات الحلزونية لها ذراعان. يحتوي سديم المثلث (نوع SC) على ثلاثة أجزاء رئيسية وعشرة أجزاء مجزأة. تحتوي مجرة \u200b\u200bM63 ، المعروفة أيضًا باسم عباد الشمس ، على العشرات.

ولكن كم عدد الأكمام درب التبانة لديها؟ على سبيل المثال ، إذا كان لطيف مصدر بعيد أربعة انخفاضات بالقرب من طول موجة يبلغ 21 سم ، فإن هذا قد يعني أيضًا أن المجرة لها إما 4 أذرع أو 2 ، ولكن أطول وأكثر ثنيًا. أو ربما أكثر من أربعة ، ولكن أقل الملتوية؟

أو واحدة فقط ، ولكن ملفوفة حول جوهر 4 مرات؟

كانت هذه المشكلة ، بعبارة ملطفة ، ليست سهلة. تم إعطاء مفتاح الحل من خلال عمل والتر بايد على عاكس 100 بوصة في 1945-1949. وجد بايد أنه في سديم أندروميدا في الأسلحة الحلزونية تتركز في المقام الأول نجوم الساخنة لمعان عالية والسدم الانبعاثات ، فضلا عن الغبار وسوبر كلاودس من الغاز غير المؤين.

الآن كان من الضروري القيام بعمل رائع لتحديد المسافات إلى هذه الأشياء في درب التبانة - العمل صعب للغاية ، دقيق ومحفوف بالأخطاء. بالإضافة إلى ذلك ، بقيت المنطقة التي كانت مخبأة في قلب المجرة غير قابلة للوصول - ولا يُسمى "Zona Galactica Incognita".

ومع ذلك ، حتى الآن ، رسم علماء الفلك نمطًا لولبيًا من درب التبانة بدرجة عالية من الثقة. اتضح أن مجرتنا هي من نوع SBb ، ولها شريط طوله 7 إلى 8 كغم ، من كل نهاية يوجد ذراعان حلزونيان (المجموع ، وبالتالي ، هناك أربعة منها) بزاوية ملتفة من 10-12 درجة. يشبه Galaxy M109 عموما جهاز Galaxy الخاص بنا.

من الممكن وجود حلقة قطرها قطر قطرها. في كلتا المجرات توجد "أذرع محلية" - فروع من الأذرع الحلزونية الرئيسية. تقع الشمس في واحدة من هذه الأسلحة الفرعية على مسافة حوالي 8 كيلو بت لكل كيلومتر من مركز المجرة.

لذا ، فإن درب التبانة مجرة \u200b\u200bحلزونية كبيرة ولكنها نموذجية. على هذا النحو ، ينبغي أن يكون نوعان من السكان النجوم - النظم الفرعية كروية ومسطحة  (سابقا كانوا يطلقون على النجوم السكان من النوعين الأول والثاني على التوالي). لقد أشرنا بالفعل أعلاه إلى أن انتفاخات المجرات الحلزونية تشبه المجرات الإهليلجية. تتكون الانتفاخات من نجوم ، معظمها قديم ، تتجه نحو الوسط ، مما يوحدهم أيضًا بالمجرات الإلكترونية. الانتفاخات محاطة بالهالات المجرية الواسعة ، والتي هي استمرار لها وتتكون أيضًا من نجوم.

تمتد هالة درب التبانة إلى ما وراء حدودها - على سبيل المثال ، تم العثور على نجم ينتمي إلى الهالة ، وتبلغ المسافة إلى 400 ألف ش. سنة شكل هالة هو كروي بالارض قليلا. تركيز النجوم فيه ضئيل مقارنةً بالانتفاخ وينخفض \u200b\u200bمع اقترابه من حواف الهالة. يمكن للمرء أن يتخيل ما يمكن أن نرى إذا كانت الشمس واحدة من نجوم الهالة!

من غير المحتمل أن تزين نجمة واحدة سماءنا الليلية ، لكن مشهد المجرة ، الذي ينتشر عبر السماء ، سيكون بلا شك أكثر الأشياء سحراً.

رغم أنه ، بالطبع ، لم يكن بإمكاننا نظريًا أن نكون في هالة. بعد كل شيء ، فإن النجوم التي تتكون منها هي أقزام فرعية ولدت من عناصر ثقيلة سيئة في بيئة الغاز ومن الواضح أنها لا تملك كواكب أرضية.

ويشمل النظام الفرعي كروية  أيضًا بعض النجوم المتغيرة ، والأهم من ذلك ، التجمعات الكروية التي لا تظهر تركيزًا ملحوظًا على المستوى المجري ، ولكنها تتركز بشدة نحو المركز. درب التبانة محاط بالعناقيد الكروية ، مثل مجموعة من البراغيش. في المجموع ، هناك حوالي 150 منهم في المجرة ، ولكن ، بالطبع ، ليست كلها مفتوحة. الكتلة الكروية النموذجية هي تكوين كروي مستدير أو مسطح قليلاً يتكون من نجوم قديمة (الأقزام الفرعية) ولا تختلف عن المجرات الإهليلجية إلا في الحجم (من 11 إلى 590 قطعة) وعدد النجوم.

في كتلة كروية نموذجية ، يوجد 100 ألف نجم ، وأحيانًا عدة ملايين ، بينما يوجد في المجرة الإلكترونية "العادية" ما لا يقل عن مليارات منها.

لعبت مجموعات كروية دورا هاما في اكتشاف دوران المجرة. في عام 1925 ، تم إنشاء عدم تناسق غريب في اتجاه حركة التجمعات الكروية: كلها تتحرك في اتجاه واحد ، وسرعاتها عالية جدًا ، على الأقل بالمقارنة مع السرعات المناسبة للنجوم القريبة من الشمس - حوالي 200 كم / ثانية. يحتوي جزء صغير من النجوم أيضًا على سرعات عالية ويظهر نفس التباين في الحركة. سرعان ما أوضح عالم الفلك السويدي ب. ليندبلاد هذا بقوله ذلك نظامان فرعيان من السكان النجمي من المجرة - كروية ومسطحة - تدور بشكل مختلف .

ومثل هذا ، تتحرك نجوم القرص المجري حول مركز المجرة. الشمس تحدث ثورة كاملة في حوالي 200 مليون سنة.

بشكل عام ، ظل الوضع مع دوران المجرات الحلزونية غير مفهوم لبعض الوقت: وفي أي اتجاه تدور ، في الواقع ،؟ تتطور الفروع الحلزونية أثناء الدوران أو على العكس من ذلك؟ تشير الاعتبارات المحلية (على سبيل المثال ، مراقبة تدفق المياه إلى فتحة تصريف حوض الاستحمام) إلى أن الفروع كانت على الأرجح ملتوية ، لكن لم يكن هناك وضوح تام. للوهلة الأولى ، تم حل السؤال بشكل تافه: تحتاج إلى اتخاذ دوامة تحولت إلينا بزاوية حادة والحصول على طيف واحد من حوافها - اتجاه التحول دوبلر سيشير على الفور إلى اتجاه الدوران.

ومع ذلك ، ليس كل شيء بهذه البساطة - نحن لا نعرف ما إذا كانت المجرة "صاعدة" أو "مقلوبة" لنا. لحل هذه المشكلة ، كان علي أن أبحث عن مجرة \u200b\u200b، أولاً ، يتم تمييز النمط الحلزوني بشكل واضح ، وثانياً ، لا يكون الشريط الاستوائي من المادة المتربة أقل وضوحًا. فقط في مثل هذه المجرة هو واضح حيث "أعلى" وأين "القاع".

عندما تم العثور على المجرة المطلوبة ، تم حل السؤال: تدور المجرات بحيث تدور أذرعها ، بدلاً من الدوران. الفطرة السليمة ، المستنبتة بالقرب من استنزاف حوض الاستحمام ، فازت.

ومع ذلك ، اسمح لي: بعد كل شيء ، خلال وجود المجرة (على الأقل 12 مليار سنة ، وفقًا لأي تقديرات حديثة) ، كان على الفروع الحلزونية الدوران حول مركز المجرة عدة عشرات المرات! وهذا لم يلاحظ في المجرات الأخرى ، ولا في مجرتنا. في عام 1964 ، توصل كل من C. Lin و F. Shue من الولايات المتحدة الأمريكية ، اللذين طوروا أفكار B. Lindblad ، إلى نظرية مفادها أن الأسلحة الحلزونية ليست بعض التكوينات المادية ، ولكنها موجات كثيفة من المادة تبرز على خلفية المجرة ، وذلك أساسًا بسبب هم بنشاط النجمي ، يرافقه ولادة نجوم لمعان عالية.

لا علاقة لدوران الذراع الحلزونية بحركة النجوم في المدارات المجرية. على مسافات صغيرة من القلب ، تتجاوز السرعة المدارية للنجوم سرعة الغلاف ، وتدفق النجوم فيه من الداخل ، وتترك من الخارج. على مسافات كبيرة ، يكون العكس هو الصحيح: فالأكمام ، كما كان ، يركض على النجوم ، ويدرجها مؤقتًا في تكوينها ، ثم يتفوق عليها.

أما بالنسبة لنجوم OB المشرقة التي تحدد نمط الغلاف ، فإنهم ، بعد ولادتهم في الغلاف ، ينهون حياتهم القصيرة ، وببساطة ليس لديهم وقت لترك الغلاف.

لا يمكن قول أي شيء عن سبب ظهور الأذرع الحلزونية ، إلا أن الأذرع (وفي ظل ظروف أولية معينة ، قضبان) تنشأ في المحاكاة العددية لولادة المجرة دائمًا إذا تم تحديد زخم كبير وزاوي كبير بما فيه الكفاية. حاول أن تجيب على السؤال بنفسك عن سبب ظهور موجات لولبية تدور ببطء حول فتحة التصريف المذكورة سابقًا في الحمام. من غير المرجح أن يتبادر إلى الذهن أي شيء غير المفكر: "الاضطراب ..." هذا بحد ذاته صحيح ، لكن عمليات مثل الاضطراب دراية بذلك أقسام خاصة من الرياضياتالتي تصف بعبارات مفهومة لماذا يحدث ، ونحن لا نتعهد. نلاحظ فقط أن الاضطرابات ليست دائما فوضى.

في كثير من الأحيان يمكن أن تخلق هياكل مثل الخلايا الحرارية (تذكر حبيبات على سطح الشمس؟) أو أذرع حلزونية من المجرات.

فقط في المجرات مثل Sa (SBa) لا نرى تجزئة الأكمام. في المجرات Sb (SBb) و Sc (SBc) ، تكون الأسلحة مجزأة. إنها مجزأة في مجرتنا.

إن صخب درب التبانة ، الذي هو في الأساس أقرب غلاف لنا ، مذهل ويعود بشكل رئيسي إلى توزيع السحب من الغبار بين النجوم بالقرب من الشمس. في الغالب ، ولكن ليس تماما! غيوم النجوم الحقيقية معروفة ، حيث يكون للنجوم الصغيرة صلة وراثية مع بعضهم البعض. على سبيل المثال ، على مسافة 1.5 kpc من الشمس في اتجاه كوكبة القوس ، هناك سحابة نجمية مدمجة يبلغ حجمها حوالي 50 جهاز كمبيوتر.

من المعروف أيضًا أن هناك مجموعات كبيرة بشكل ملحوظ من النجوم الشباب ، حيث يصل حجمها في بعض الأحيان إلى 1 كيلوبايت ، وتحتوي على ملايين النجوم. تسمى هذه المجموعات - قطرها المميز حوالي 600 جهاز كمبيوتر - المجمعات النجمية.

مجمعات النجوم ممدودة حرفيًا على أذرع لولبية ، مثل الخرزات على الخيط. لا شك في أنهم مدينون بأصلهم إلى تدفق كمية كبيرة من الغاز إلى الذراع الحلزونية والموجات اللاحقة لتشكيل النجوم. يحتوي المجمع النجمي على عدد كبير من التجمعات النجمية المفتوحة ، الناتجة عن الانضغاط التثاقلي لسحب الغبار الصغيرة الغازية مقارنةً بحجم مجمع من عشرات الآلاف من النجوم ، والعديد من التجمعات النجمية ذات الحجم الأكبر ، بالإضافة إلى واحد أو أكثر من المجاميع النجمية التي تحتها مفهومة الجمعيات polycentric كبيرة ، مثل تلك التي لوحظت في أوريون. بالطبع ، في نفس الحجم من الفضاء هناك العديد من النجوم الأقدم التي لا تدين بميلادها لهذا المجمع ، ولكن ببساطة السفر من خلاله.

أحد هذه النجوم معروف جيدًا لنا - هذه هي الشمس.

في عام 1879 ، لفت عالم الفلك الأمريكي بنيامين جولد الانتباه إلى حقيقة الأمر النجوم الساطعة  لا توزع بالتساوي في السماء ، ولكن تتركز في شريط أو حزام معين. لن يكون من المستغرب أن تتزامن طائرتها مع طائرة درب التبانة ، ولكن الحقيقة هي أن الزاوية بينهما 18 درجة. حزام جولد عبارة عن هيكل على شكل قرص (بتعبير أدق ، كروي مسطح قاسي) ، يقع مركزه على بعد حوالي 150 قطعة منا ، ويبلغ قطره 750 قطعة ، وعمره 30 مليون سنة.

إنه مجمع نجمي نموذجي ، واحد من بين العديد ، ويحتوي على 60٪ من النجوم الساطعة في سماءنا. يتم تضمين التجمع في أوريون مع عدد كبير من النجوم الشباب والسديم الشهير في ذلك أيضا. الشمس بسرعتها المدارية ، التي لا تختلف كثيرا عن سرعة دوران الأذرع الحلزونية ، ستبقى داخل حزام غولد لفترة طويلة.

إلى السؤال حول ما تناوب جميع النظم الفرعية للمجرة حولها ،يمكنك الإجابة بغباء، فيما يتعلق بالسؤال عن أصل الأكمام:حول النواة. ولكن ما هو جوهر المجرة بشكل عام وجوهر مجرتنا على وجه الخصوص؟

لفترة طويلة ، كان من الواضح فقط أن كثافة النجوم في القلب أكبر بكثير من تلك الموجودة في المياه الخلفية النسبية للشمس. إذا كانت الكثافة النجمية بالقرب من الشمس حوالي 0.1 نجوم لكل بارسك مكعّب ، في جوهرها هناك عدة آلاف من النجوم لكل بارسك مكعّب. المنطقة الداخلية للنواة عبارة عن ترتيبين أو ثلاثة أوامر للكثافة الضخمة.

حتى اصطدامات النجوم المباشرة يمكن أن تحدث أحيانًا في القلب. وتخيل سماء الليل هناك! سيكون مفهوم "الليل" نسبيًا للغاية في غياب الظلام - فالكثير من النجوم الأكثر سطوعًا سوف تنتشر في السماء بتناثر غير مسبوق ، وستتغير أنماط الأبراج بسرعة ، طوال حياة جيل واحد من السكان الأصليين الافتراضيين ...

في نهاية الخمسينيات من القرن الماضي ، تم اكتشاف مصدر راديو في اتجاه المركز المجري ، والذي يسمى القوس القوس A. كان هناك كل سبب للاعتقاد بأنه كان في قلب نفسه. تم تحديد موضع المصدر إلى أقرب عشر درجة ، وبدأ Walter Baade محاولات فاشلة للكشف عن جوهر النطاق البصري - أولاً على كاميرا Schmidt مقاس 48 بوصة مع تعريضات طويلة ، ثم على عاكس Palomar بحجم 200 بوصة. يائسة ، ادعى Baade أن امتصاص الضوء أمام النواة هو 9 أو 10 المقادير.

كان الواقع أسوأ: كشفت الأبحاث اللاحقة عن مصدر أشعة تحت الحمراء في موقع مصدر القوس القوس ، واتضح أن امتصاص الضوء في النطاق البصري يبلغ 27 درجة! تجدر الإشارة إلى أنه في الوقت الحاضر ، يمكن لعلماء الفلك إصلاح مصدر نقطة للإشعاع البصري بحوالي 30 درجة. مع مصادر طويلة ، فإن الوضع أسوأ. لكن حتى النواة ستكون مصدرًا للنقطة ذات سطوع -2 "" ، فإن الغبار المجري لا يزال يجعل النواة غير مرئية في النطاق البصري.

يتم إجراء دراسات تفصيلية للنواة ، وخاصة تتبع حركة النجوم الفردية ، باستخدام التلسكوبات بالأشعة تحت الحمراء.

بالمعنى الدقيق للكلمة ، يتكون مصدر الراديو القوس من مكونين - غربي وشرقي. تمثل الجهة الغربية بالضبط جوهر المجرة ، والجزء الشرقي هو فقط البقايا الشابة من المستعر الأعظم. من المثير للدهشة ، في دائرة نصف قطرها 100 جهاز كمبيوتر من وسط المجرة ، تم اكتشاف العديد من علامات تكوين النجوم المستمر. ومع ذلك ، إذا فكرت في ذلك ، فلا ينبغي أن يفاجئنا هذا. لا يزال هناك ما يكفي من الغاز في المجرة (حوالي 10 ٪ من المادة التي يمكن اكتشافها بالطرق الحديثة).

يؤدي تصادم السحب الغازية مع بعضها البعض إلى فقدان لحظتها الدورانية ، بسبب تدفق الغاز (أو على الأقل جزء منه) إلى قلب المجرة. يحدث الشيء نفسه ، وحتى بشكل أكثر كفاءة ، عندما يدخل الغاز إلى المجرة من الخارج. إذا نظرت إلى توازن مادة الغاز في المجرة ، اتضح أن كتلة من الغاز تنفق على تكوين النجوم كل عام ، مساوية تقريبًا للكتلة الشمسية ، وفي الوقت نفسه ، "تمتص" المجرة سنويًا من الوسط المجرات ، تقديرات مختلفة، من 0.2 إلى і كتلة الشمس.

على نطاق أوسع بكثير ، يحدث امتلاك المجرة للغاز الأجنبي عندما تمر مجرة \u200b\u200bأخرى خلاله وخلال أعمال أكل لحوم البشر المجرية ، والتي ستتم مناقشتها أدناه. باختصار ، إن وجود غاز مناسب لتشكيل النجوم أمر جوهري.

حقيقة وجود ثقب أسود هائل في وسط النواة قد تم الاشتباه به لفترة طويلة ، ولكن فقط بحلول عام 2003 تم الحصول على أدلة مقنعة. كان من الممكن تتبع مدارات ثمانية نجوم عالية اللمعان تقع بالقرب من مركز المجرة. إن سرعاتها المدارية كبيرة جدًا لدرجة أنه لا توجد حاجة إلى توريث استمرار دراسة تحركاتها للأجيال القادمة من علماء الفلك.

واحدة من هذه النجوم لديها فترة تداول 15 سنة فقط. في عام 1999 ، تسابق نجم آخر بسرعة 9 آلاف كم / ث على مسافة 60 فقط من الاتحاد الأفريقي من الكائن المركزي للمجرة. مدارات جميع النجوم الثمانية التي تم تتبعها بيضاوي الشكل ، تم العثور على معالمها ، مما يعني أنه يمكننا حساب كتلة الكائن المركزي وفقًا لقانون كبلر الثالث. فهو يقع في حوالي 3 ملايين كتلة شمسية.

مثل هذا الشيء لا يمكن أن يكون أكثر من ثقب أسود.

الثقب الأسود في وسط مجرتنا هو كتلة متواضعة إلى حد ما لمثل هذه الأشياء وهادئة للغاية مقارنة بالنواة النشطة لبعض المجرات. مادة تمتصها ثقب أسود "تصرخ في رعب" ، وتحول ما يصل إلى 15 ٪ من كتلتها إلى إشعاع. بطبيعة الحال ، فإن "العواء" الكهرومغناطيسي ، بما في ذلك كمية الإشعاعات الصلبة ، هو الأقوى ، وكلما سقطت المادة في ثقب أسود.

ليس هناك شك في أنه في الماضي ، عندما كان هناك الكثير من الأشياء المنتشرة في وسط المجرة التي ما زالت شابة ، تصرف "وحشها المركزي" بشكل أكثر فاعلية.

لكن العودة إلى محيط المجرة. في السنوات الأخيرة ، أصبحت مفاهيم "الطاقة المظلمة" و "المادة المظلمة" معروفة على نطاق واسع للجمهور. هذه المسألة مظلمة ، ليس بمعنى أنها لا تنقل الإشعاع ، لكن في حقيقة الأمر "الأمر واضح ، فالمادة مظلمة". يمر فقط أي إشعاع دون عوائق ، دون أي تفاعل معها أو مع المسألة ، باستثناء التفاعل الوحيد - الجاذبية.

هل هناك مادة مظلمة في مجرتنا؟

نعم ، هناك ، وكتلتها أكبر عدة مرات على الأقل من كتلة المادة المرئية. لبعض الوقت الآن ، بدأ علماء الفلك في ملاحظة وجود شيء غير متسق مع دوران الأجزاء المحيطية من المجرات الحلزونية. بالقرب من المركز مع الدوران ، كل شيء مناسب: يدور انتفاخ جهاز Galaxy في صورة مادة صلبة لمسافة 1 kpc من الوسط   (باستثناء المناطق الأعمق حيث يكون تأثير "الوحش المركزي" قويًا) ، أي أن سرعة الحركة المدارية للنجوم تزداد خطياً مع المسافة من المركز . علاوة على ذلك ، فإن خط سرعة الدوران على الرسم البياني يواجه انحرافًا ، ومن الناحية النظرية ، يجب أن يتناقص وفقًا لقانون كبلر لأنه يقترب من حافة المجرة.

إنه أمر مفهوم: إذا كان هناك كائن معين ، مثل نجم أو سحابة من الهيدروجين الجزيئي ، يقع بالقرب من حافة المجرة ، فعندئذ يجب أن تعمل قوى الجاذبية على هذا الكائن بشكل رئيسي في اتجاه واحد - نحو مركز المجرة ، ويمكن بالفعل إهمال الجذب من جانب المحيط البعيد.

ومع ذلك ، قدمت الحقيقة مرة أخرى للفلكيين مفاجأة ، وربما لم تكن مفاجأة سارة. الصيغة الصارمة والجميلة للسرعات المدارية للأجسام المجرة ، التي استنتجها عالم الفلك الهولندي الرائع ج. أورت ، "فجأة" على مسافات بعيدة عن المركز . اتضح أن المناطق المحيطية للعديد من المجرات الحلزونية ، بما في ذلك منطقتنا ، تدور بسرعة أعلى بكثير مما تنص عليه صيغة أورت. الكلام ، بالطبع ، يذهبليس حول سرعة دوران نمط دوامة ، ولكن   حول السرعات المدارية الحقيقية للنجوم وسحب الغاز وما إلى ذلك. تم استبعاد الخطأ: بعد كل شيء ، فإن تحديد السرعة الشعاعية لجزء معين من المجرة التي تحولت إلينا بالحافة أبسط من تحول دوبلر.

بالنسبة إلى درب التبانة ، من الصعب القيام بذلك ، ولكن أيضًا ليست مشكلة ساخنة.

كان التفسير الوحيد المعقول كما يلي:المجرات - على الأقل تلك الحلزونية - أكبر بكثير وتمتد مما كان يعتقد عادة . الجزء المرصود من المجرات ليس سوى قمة جبل الجليد.الأحجام الفعلية للمجرات أكبر بكثير من أحجامها الظاهرة و شاسعة ، لا تعبر عن نفسها بأي شكل من الأشكال ، باستثناء الجاذبية ، تحيط المادة المظلمة بالمادة المرئية ، تمامًا مثل اللحم البرقوق الذي يحيط بالعظام.

  الطبيعة المادية للمادة المظلمة لا تزال غير واضحة رغم عدم وجود الافتراضات. حسنا اذنلقد طرحنا الكون مرة أخرى لغزًا من بين تلك التي تجعلنا نعيد النظر في أفكارنا السابقة عن الكون . ليست الأولى والواضح أنها ليست المرة الأخيرة. "("درب التبانة ومكاننا فيه" ).

مجرتنا ومكان الشمس فيها

في القرن السابع عشر ، بعد اختراع التلسكوب ، أدرك العلماء أولاً كم عدد النجوم في الفضاء الخارجي. في عام 1755 ، اقترح الفيلسوف الألماني وعالم الطبيعة إيمانويل كانت أن تشكل النجوم مجموعات في الفضاء ، تمامًا مثل الكواكب التي تشكل النظام الشمسي. هذه المجموعات دعا "جزر النجوم". وفقا لكانت ، واحدة من هذه الجزر التي لا تعد ولا تحصى هي درب التبانة - مجموعة كبيرة من النجوم ، مرئية في السماء كفرقة ضبابية مشرقة. في اليونانية القديمة ، تعني كلمة "galacticos" "حليبي" ، "حليبي" ، لذلك تسمى مجرة \u200b\u200bدرب التبانة وأنظمة النجوم المشابهة المجرات.

تم تأكيد افتراض كانط بطريقة الحسابات النجمية ، والتي تم تطبيقها لأول مرة في نهاية القرن الثامن عشر. الفلكي الإنجليزي وليام هيرشل. جوهر هذه الطريقة هو مقارنة عدد النجوم التي تسقط في نفس المنطقة على مسافات مختلفة عن طائرة درب التبانة. تم إجراء هذه الحسابات بشكل متكرر وأدت إلى النتائج الرئيسية التالية: أولاً ، يتناقص عدد النجوم بشكل حاد مع المسافة من درب التبانة. ثانياً ، إجمالي عدد النجوم جنوب طائرة درب التبانة أكبر قليلاً من عدد النجوم شمالها. لذلك وجد أن أبعاد نظامنا النجمي في اتجاه درب التبانة تتجاوز أبعادها بشكل كبير في الاتجاه العمودي ، وتقع الشمس أعلى بقليل من مستوى تناظر هذا النظام.

أبعاد وهيكل مجرتنا

بناءً على نتائج حساباته ، قام هيرشل بمحاولة لتحديد حجم المجرة. وخلص إلى أن نظامنا النجمي له أبعاد محدودة ويشكل نوعًا من الأقراص السميكة: في طائرة درب التبانة ، يمتد إلى مسافة لا تزيد عن 850 وحدة ، وفي الاتجاه العمودي - إلى 200 وحدة ، إذا أخذنا المسافة إلى سيريوس كوحدة. في مقياس المسافة الحديثة ، وهذا يتوافق مع 7300x1700 سنة ضوئية.

هذا التقدير ككل يعكس بشكل صحيح هيكل درب التبانة ، على الرغم من أنه غير دقيق للغاية. الحقيقة هي أنه بالإضافة إلى النجوم ، يحتوي قرص المجرة أيضًا على العديد من السحب الغازية والغبار ، مما يضعف ضوء النجوم البعيدة. لم يعرف الباحثون الأولون في المجرة هذه المادة الممتصة واعتقدوا أنهم يرون كل نجومها.

تم تأسيس الحجم الحقيقي للمجرة فقط في القرن العشرين. اتضح أنه تشكيل أكثر تملقًا مما كان يعتقد سابقًا. يتجاوز قطر القرص المجري 100 ألف سنة ضوئية ، ويبلغ سمكه حوالي 1000 سنة ضوئية. في المظهر ، يشبه Galaxy نواة العدس مع سماكة في الوسط.

نظرًا لحقيقة أن النظام الشمسي يقع عمليًا في طائرة المجرة المليئة بالمواد الممتصة ، فإن العديد من تفاصيل هيكل درب التبانة مخفية عن أعين مراقب الأرض. ومع ذلك ، يمكن دراستها باستخدام مجرات أخرى شبيهة بمجراتنا. لذلك ، في الأربعينات. من قرننا هذا ، لاحظنا المجرة M 31 ، المعروفة باسم سديم أندروميدا ، عالم الفلك الألماني والتر بايد (في تلك السنوات التي عمل فيها في الولايات المتحدة الأمريكية) أن القرص العدسي المسطح لهذه المجرة الضخمة مغمور في سحابة نجميّة أكثر تفكّراً من شكل كروي - هالة. مع العلم أن سديم أندروميدا يشبه إلى حد بعيد مجرتنا ، اقترح بايد أن درب التبانة لديه أيضًا بنية مماثلة. تم تسمية نجوم القرص المجري باسم سكان النوع الأول ، ونجوم الهالة (أو المكون الكروي) - سكان النوع الثاني.

كما تبين الدراسات الحديثة ، هناك نوعان من السكان النجميين لا يختلفان فقط في الموقع المكاني ، ولكن أيضًا في طبيعة الحركة والتركيب الكيميائي. ترتبط هذه الميزات بشكل أساسي بالأصل المختلف للقرص والمكون الكروي.

هالة

يتم تحديد حدود مجرتنا حسب حجم الهالة. نصف قطر الهالة أكبر بكثير من حجم القرص ، ووفقًا لبعض التقارير ، يصل إلى عدة آلاف من السنوات الضوئية. يتزامن مركز تناظر هالة درب التبانة مع مركز القرص المجري.

يتكون الهالة بشكل رئيسي من نجوم قديمة قاتمة منخفضة الكتلة. وهي تحدث منفردة وفي شكل مجموعات كروية ، والتي قد تشمل أكثر من مليون نجم. يتجاوز عمر سكان المكون الكروي للمجرة 10 مليارات سنة. عادة ما يتم اعتباره عصر المجرة نفسه.

السمة المميزة لنجوم الهالة هي جزء صغير للغاية من العناصر الكيميائية الثقيلة فيها. تحتوي النجوم التي تشكل مجموعات كروية على معادن أقل بمئات المرات من الشمس.

تتركز نجوم المكون الكروي في اتجاه مركز المجرة. يُطلق على الجزء المركزي الأكثر كثافة من الهالة في غضون بضعة آلاف من السنة الضوئية من مركز المجرة انتفاخ (في الترجمة من الإنجليزية "سماكة").

تتنقل النجوم ومجموعات النجوم من الهالة حول مركز المجرة في مدارات طويلة للغاية. نظرًا لحقيقة أن دوران النجوم الفردية يحدث بشكل عشوائي تقريبًا (أي أن سرعة النجوم المجاورة يمكن أن يكون لها اتجاهات مختلفة جدًا) ، فإن الهالة ككل تدور ببطء شديد.

أسطوانة

بالمقارنة مع الهالة ، يتناوب القرص بشكل أسرع. سرعة الدوران ليست هي نفسها على مسافات مختلفة من المركز. يزداد بسرعة من الصفر في المركز إلى 200-240 كم / ث على مسافة ألفي سنة ضوئية منه ، ثم ينخفض \u200b\u200bقليلاً ، ويزيد مرة أخرى إلى نفس القيمة تقريبًا ويبقى ثابتًا تقريبًا. مكّنت دراسة ميزات تدوير القرص من تقدير كتلته. اتضح أن حوالي 150 مليار مرة كتلة الشمس.

سكان القرص يختلف كثيرا عن سكان الهالة. بالقرب من طائرة القرص ، تتركز النجوم الصغيرة ومجموعات النجوم التي لا يتجاوز عمرها عدة مليارات من السنين. أنها تشكل مكون مسطح يسمى. من بينها هناك الكثير من النجوم الساطعة والساخنة.

يتركز الغاز في قرص المجرة أيضًا بالقرب من طائرته. يتم توزيعه بشكل غير متساو ، مكونًا العديد من السحب الغازية - بدءًا من "أصوات الفائقة العملاقة" ذات البنية غير المتجانسة التي تمتد عدة آلاف من السنوات الضوئية إلى السحب الصغيرة التي لا يزيد حجمها عن بارسيك.

العنصر الكيميائي الرئيسي في مجرتنا هو الهيدروجين. حوالي 1/4 منه يتكون من الهيليوم. مقارنة بهذين العنصرين ، الباقي موجود فقط بكميات صغيرة جدا. في المتوسط \u200b\u200b، يكون التركيب الكيميائي للنجوم والغاز في القرص هو نفسه تقريبا في تكوين الشمس.

جوهر

تعتبر واحدة من المناطق الأكثر إثارة للاهتمام في المجرة مركزها ، أو قلبها ، وتقع في اتجاه كوكبة القوس. الإشعاع المرئي للمناطق الوسطى من المجرة مخفي تمامًا عنا بطبقات قوية من المادة الممتصة. لذلك ، بدأت الدراسة فقط بعد إنشاء مستقبلات للإرسال بالأشعة تحت الحمراء والإذاعة ، والتي يتم امتصاصها إلى حد أقل.

تتميز المناطق الوسطى من المجرة بتركيز قوي من النجوم: في كل باركيك مكعب بالقرب من المركز يوجد عدة آلاف. المسافات بين النجوم أصغر بعشرات ومئات المرات من المناطق المجاورة للشمس. إذا كنا نعيش على كوكب بالقرب من نجم يقع بالقرب من قلب المجرة ، فعندئذٍ ستكون هناك عشرات النجوم المشابهة من حيث الحجم للقمر مرئية في السماء ، وستكون آلاف النجوم أكثر إشراقًا من ألمع النجوم في سماءنا.

بالإضافة إلى عدد كبير من النجوم في المنطقة الوسطى من المجرة ، يوجد قرص غاز شبه نووي ، يتكون أساسًا من الهيدروجين الجزيئي. يتجاوز قطرها 1000 سنة ضوئية. تتم ملاحظة أقرب إلى الوسط ومناطق الهيدروجين المؤين والعديد من مصادر الأشعة تحت الحمراء ، مما يشير إلى تكوين النجوم. في وسط المجرة ، يفترض وجود جسم مضغوط هائل - ثقب أسود يزن حوالي مليون كتلة شمسية. في وسط المجرة يوجد أيضًا مصدر إذاعي ساطع القوس ، الذي يرتبط أصله بنشاط النواة.

فروع دوامة

أحد الفروع الأكثر وضوحًا في أقراص المجرات ، مثلنا ، هي الفروع الحلزونية (أو الأكمام). أعطوا الاسم لهذا النوع من الأشياء - المجرات الحلزونية. تم تطوير البنية الحلزونية في مجرتنا بشكل جيد للغاية. تتركز معظم النجوم الفتية على الأذرع ، والعديد من مجموعات النجوم المفتوحة والجمعيات ، فضلاً عن سلاسل السحب الكثيفة من الغاز بين النجوم التي تستمر النجوم في تكوينها. في الفروع الحلزونية ، يوجد عدد كبير من النجوم المتغيرة والوميض ، حيث يتم رصد انفجارات بعض أنواع المستعرات العظمى في أغلب الأحيان. على النقيض من الهالة ، حيث تكون أي من مظاهر النشاط النجمي نادرة للغاية ، تستمر الحياة النابضة بالحياة في الفروع ، المرتبطة بالتحول المستمر للمادة من الفضاء بين النجوم إلى النجوم والعكس بالعكس. ويتركز الحقل المغناطيسي المجري الذي يخترق قرص الغاز بأكمله أيضًا بشكل أساسي في التكوينات الحلزونية.

يتم إخفاء الأسلحة الحلزونية لدرب التبانة إلى حد كبير عن طريق امتصاص المادة. بدأت دراسة مفصلة لهم بعد ظهور التلسكوبات اللاسلكية. لقد مكّنوا من دراسة بنية المجرة من رصدات الانبعاثات الراديوية من ذرات الهيدروجين بين النجوم ، المركزة على أذرع لولبية طويلة. في الأفكار الحديثة، ترتبط الأسلحة الحلزونية مع انتشار موجات الضغط عبر قرص المجرة. بمرور منطقة الضغط ، تصبح مادة القرص أكثر كثافة ، ويصبح تكوين النجوم من الغاز أكثر كثافة. يتم توضيح أسباب ظهور المجرات الحلزونية لهيكل الموجة الغريبة.

مكان الشمس في المجرة

في محيط الشمس ، من الممكن تتبع أقسام من فرعين حلزونيين ، يبعدان عنا حوالي 3 آلاف سنة ضوئية. وفقًا للأبراج التي توجد فيها هذه المناطق ، يطلق عليها اسم القوس القوسي والأكمام الفرسية. تقع الشمس تقريبًا في منتصف هذه الفروع الحلزونية. صحيح ، قريب نسبيًا (وفقًا لمعايير المجرة) منا ، في كوكبة أوريون ، هناك فرع آخر غير واضح ، والذي يعتبر فرعًا لأحد الأذرع الحلزونية الرئيسية للمجرة.

المسافة من الشمس إلى مركز المجرة هي 23-28 ألف سنة ضوئية ، أو 7-9000 بارسيك. يشير هذا إلى أن الشمس تقع بالقرب من حافة القرص أكثر من مركزها.

جنبا إلى جنب مع جميع النجوم القريبة ، تدور الشمس حول مركز المجرة بسرعة 220-240 كم / ثانية ، مما يحدث ثورة واحدة في حوالي 200 مليون سنة. لذلك ، طوال مدة وجودها ، حلقت الأرض حول مركز المجرة أكثر من 30 مرة.

تتزامن سرعة دوران الشمس حول مركز المجرة تقريبًا مع السرعة التي تتحرك بها موجة الضغط في هذه المنطقة ، مما يشكل ذراعًا حلزونيًا. هذا الموقف غير معتاد بشكل عام بالنسبة لنظام غالاكسي: تدور الأفرع الحلزونية بسرعة ثابتة الزاوية ، مثل المتحدث بالعجلة ، وحركة النجوم ، كما رأينا ، تطيع نمطًا مختلفًا تمامًا. لذلك ، يدخل كل السكان النجميين تقريبًا للقرص الفرع الحلزوني أو يخرجون منه. المكان الوحيد الذي تتزامن فيه سرعات النجوم والفروع الحلزونية هو دائرة التآكل المزعومة ، وتقع عليها الشمس!

بالنسبة للأرض ، هذا الظرف موات للغاية. في الواقع ، في الفروع الحلزونية تحدث عمليات عنيفة تولد إشعاعات قوية ومدمرة لجميع الكائنات الحية. وليس هناك جو يمكن أن يحميه من ذلك. لكن كوكبنا موجود في مكان هادئ نسبياً في المجرة ولم يتأثر بمئات الملايين من السنين بمثل هذه الكوارث الكونية. ربما هذا هو السبب في أن الحياة يمكن أن تولد وتنقذ على الأرض.

لفترة طويلة ، كان موقع الشمس بين النجوم يعتبر الأكثر طبيعية. اليوم نحن نعرف أن هذا ليس كذلك: بمعنى ما ، إنه متميز. وهذا يجب أن يؤخذ في الاعتبار عند مناقشة إمكانية وجود الحياة في أجزاء أخرى من مجرتنا.

موقف الشمس في مجرة \u200b\u200bدرب التبانة

© فلاديمير كالانوف
"المعرفة قوة".

أين تقع الشمس؟

في الخمسينيات من القرن الماضي ، تمكن العلماء من تكوين صورة لتوزيع السحب من الهيدروجين المؤين الموجود في المنطقة المجرة للشمس. اتضح أن هناك ثلاثة مواقع على الأقل يمكن تحديدها بالأذرع الحلزونية لطريقة درب التبانة. واحد منهم ، الأقرب إلينا ، ودعا العلماء كم أوريون سينوس. بعيدا عنا ، وبالتالي ، على مقربة من مركز المجرة ، يطلق عليه ذراع القوس ، والطرف المحيط به هو ذراع الفرس.

لكن محيط المجرة قيد الدراسة محدود: يمتص الغبار البينجمي ضوء النجوم البعيدة والهيدروجين ، لذلك يصبح من المستحيل فهم النمط الإضافي للأفرع الحلزونية.

تم تحديد موضع الشمس داخل المجرة من خلال دراسة السيفيدس القريبة - النجوم المتغيرة النابضة بسبب العمليات الفيزيائية الداخلية التي تغير سطوعها. تحدث التغييرات في السطوع مع فترة معينة: فكلما طالت المدة ، زاد سطوع السيفيد ، وبالتالي الطاقة المنبعثة من النجم لكل وحدة زمنية. ومنه يمكنك تحديد المسافة إلى النجم. كان الرائد هنا عالم الفيزياء الفلكية الأمريكي هارلو شابلي. أصبحت مجموعات النجوم الكروية ، الكثيفة لدرجة أن جوهرها يندمج في وهج مستمر ، أحد الأشياء التي تهمه. تقع المنطقة الأكثر ثراءً في مجموعات كروية في اتجاه برج كوكبة البروج. وهي معروفة أيضًا في المجرات الأخرى ، وتتركز هذه الكتل دائمًا بالقرب من نوى المجرة. إذا افترضنا أن قوانين الكون هي نفسها ، فيمكننا أن نستنتج أنه يجب ترتيب مجرتنا بطريقة مماثلة. وجدت شبيلي السيفيد في مجموعاتها الكروية وقاس المسافة إليهم.

اتضح أن الشمس لا تقع على الإطلاق في وسط درب التبانة ، ولكن على مشارفها ، يمكن القول ، في مقاطعة مليئة بالنجوم ، على بعد 25 ألف سنة ضوئية من المركز. لذلك ، في المرة الثانية بعد كوبرنيكوس ، تم تبديد فكرة موقفنا المتميز الخاص في الكون. تقع الشمس في طائرة جالاكسي ، وتبعد حوالي 25 جهاز كمبيوتر عن مركزها وحوالي 25 جهاز كمبيوتر شخصي عن طائرة جالاكسي. في منطقة المجرة حيث تقع شمسنا ، تبلغ الكثافة النجمية 0.12 نجمة لكل جهاز كمبيوتر 3.

طريق الشمس في المجرة

جميع النجوم في المجرة ، بما في ذلك الشمس ، تدور حول جوهرها. لصنع ثورة كاملة ، لا تحتاج الشمس إلى ما لا يقل عن 250 مليون سنة ، والتي تشكل السنة المجرة (سرعة الشمس - 220 كم / ثانية).   حلقت بالفعل حول مركز غالاكسي 25-30 مرات. لذلك ، فهي مجرد الكثير من سنوات المجرة.

تتبع مسار الشمس أمر صعب للغاية. لكن التلسكوبات الحديثة يمكنها اكتشاف هذه الحركة. على وجه الخصوص ، لتحديد كيفية تغير مظهر السماء المرصعة بالنجوم عندما تتحرك الشمس نسبة إلى النجوم القريبة. تسمى النقطة التي يتحرك فيها الشمس بسرعة حوالي 19.5-20 كم / ث في قمة الكوكب ، وتقع في كوكبة هرقل ، على الحدود مع كوكبة ليرا ، إحداثياتها α ≈ 18 ساعة ، δ ≈ + 30 °. رحلة الشمس (وجنبا إلى جنب مع الكل النظام الشمسي) يحدث تقريبا بزاوية 25 درجة لطائرة المجرة. تسمى النقطة الموجودة على الكرة السماوية ، في الجهة المقابلة من القمة ، بـ anti-apsex. عند هذه النقطة ، تتقاطع اتجاهات السرعات المناسبة للنجوم الأقرب إلى الشمس.

كل 33 مليون سنة ، تعبر الشمس خط الاستواء المجري ، ثم ترتفع فوق طائرتها إلى ارتفاع 230 سنة ضوئية وتنزل مرة أخرى إلى خط الاستواء. تتطلب ثورة الشمس الكاملة ، كما ذكرنا بالفعل ، حوالي 250 مليون سنة. لكن من الضروري التمييز بين حركة الشمس بالنسبة إلى مركز المجرة وحركة النجوم القريبة نسبيًا. يحيط بالنظام الشمسي سحابة محلية بين النجوم ، دافئة وكثيفة ، والتي ، مثلها مثل كل السحب ، تتكون من الغاز والغبار. علاوة على ذلك ، فإن كتلة الغبار ليست سوى 1 ٪ من كتلة السحابة بين النجوم بأكملها. والغاز الموجود فيه 90٪ هيدروجين و 9.99٪ هيليوم. لا تعطي العناصر الأثقل في المجموع أكثر من 0.01٪ بالكتلة. تقع الشمس داخل هذه السحابة في منطقة تسمى أحيانًا "الفقاعة" المحلية ، وهي مساحة كبيرة فارغة نسبيًا. بالمناسبة ، في الفضاء فارغ لدرجة أنه من الصعب تخيله! تخيل: أن أفضل وأكبر الفراغ المعاصر "الفارغ" هو أكثر كثافة بمقدار 10،000 مرة من السحب العادية بين النجوم ، (الظاهرة تمامًا في الصور التي التقطت مع التلسكوبات) والتي تكون أكثر كثافة بآلاف المرات من "الفقاعة" المحلية! تبلغ كثافة هذه "الفقاعة" 0.001 ذرة فقط لكل سنتيمتر مكعب! لكن درجة حرارته فلكية حقًا: حوالي مليون درجة كلفن! بالمقارنة مع ذلك ، فإن "السحابة بين النجوم" المحلية المحيطة بـ "الفقاعة" دافئة قليلاً ، ودرجة الحرارة 7000 درجة كلفن.