Τετάρτη, 16 Απριλίου 2008

Η ταυτότητα του Γαλαξία μας

Δομικές λεπτομέρειες του Γαλαξία μας
Πάνω :
Κάτοψη
Κάτω : Πλάγια όψη ( κόψη )
Ο Ήλιος είναι η κίτρινη κουκίδα στο κάτω μέρος της κάτοψης και στ' αριστερά του δίσκου στην πλάγια όψη ( κόψη ).
Terence Dickinson, Το σύμπαν και πέρα από αυτό
Πλανητάριο Θεσσαλονίκης 2004
Ο Γαλαξίας μας είναι ένας περιστρεφόμενος ραβδωτός σπειροειδής γαλαξίας. Αποτελείται από αέριο, σκόνη και πάνω από διακόσια δισεκατομμύρια αστέρια. Στο κέντρο υπάρχει μια σφαιρική περιοχή που ονομάζεται γαλαξιακό εξόγκωμα και περιέχει τα γηραιότερα αστέρια του Γαλαξία. Στον πυρήνα της σφαιρικής αυτής περιοχής κατοικεί μια μαύρη τρύπα μεγάλης μάζας που ισούται με περίπου 3 εκατομμύρια ηλιακές.
Από το κέντρο του Γαλαξία ξεκινούν 4 κύριοι βραχίονες που αποτελούνται από νέους αστέρες και αστέρες μέσης ηλικίας, διαστρικό αέριο και σκόνη. Οι βραχίονες καμπυλώνονται γύρω από το κέντρο σπειροειδώς και σχηματίζουν το επίπεδο ενός λεπτού σχετικά δίσκου, πάχους 2.000 ετών φωτός και διαμέτρου 100.000 ετών φωτός περίπου.

Οι σπείρες του Γαλαξία μας και η κεντρική ράβδος
Ο πρώτος εξωτερικός βραχίονας είναι η σπείρα του Γνώμονα - Κύκνου κι ο επόμενος, η σπείρα του Περσέα. Ακολουθεί η σπείρα της Καρίνας - Τοξότη και τέλος η εσωτερική σπείρα του Κενταύρου. Προς τα εξώτερα μέρη του Γαλαξία, ανάμεσα στην σπείρα του Περσέα και του Τοξότη βρίσκεται η τοπική σπείρα του Ωρίωνα, όπου κατοικεί το ηλιακό μας σύστημα. Στο παραπάνω σχήμα, ο Ήλιος είναι το αστέρι με το ζωηρό κίτρινο χρώμα.
Τα εσωτερικά άκρα των σπειρών ενώνονται με μια εγκάρσια ράβδο μήκους 25. 000 ετών φωτός, πλάτους 4.000 ετών φωτός και πάχους 650 ετών φωτός περίπου. Η ράβδος αυτή, στην οποία οφείλεται το συνθετικό " ραβδωτός " στο όνομα του Γαλαξία μας, φιλοξενεί περίπου το 1/3 από τα 600.000 γηραιά αστέρια που κατοικούν συνολικά στο κεντρικό γαλαξιακό εξόγκωμα.

Διάμετρος : 100.000 έτη φωτός
Πάχος : 2.000 έτη φωτός
Μάζα : 1 τρισεκατομμύριο ηλιακές μάζες
Ο Γαλαξίας μας είναι ένα τεράστιο αστρικό σύστημα που περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του αλλά όχι σαν εννιαίο σώμα. Κάθε αστέρι στον δίσκο του ακολουθεί την δική του κυκλική τροχιά γύρω από αυτό τον άξονα, υπακούοντας σε παγκόσμιους νόμους κίνησης κυκλικής τροχιάς. Τα απομακρυσμένα αστέρια κινούνται πιο αργά και η περιστροφή τους διαρκεί περισσότερο, ενώ εκείνα που είναι πιο κοντά στο κέντρο κινούνται πολύ πιο γρήγορα.
Τ’ αστέρια που συνωστίζονται στο γαλαξιακό εξόγκωμα δεν κείνται σ’ ένα μοναδικό επίπεδο κι έτσι οι τροχιές τους μπορούν να είναι πολύ πιο ελλειπτικές από κείνες των αστεριών που κατοικούν στο επίπεδο του δίσκου κι απέχουν πολύ μεταξύ τους. Το σφαιροειδές σχήμα του εξογκώματος είναι το αποτέλεσμα που προκύπτει από την επικάλυψη όλων αυτών των διαφορετικών τροχιών.
Ο Γαλαξίας μας περιλαμβάνει δύο ξεχωριστούς αστρικούς πληθυσμούς :
Ο πληθυσμός Ι
φιλοξενεί τα σχετικά νέα και μεσήλικα αστέρια που περιέχουν σημαντικές ποσότητες από βαριά στοιχεία στο εσωτερικό τους, πράγμα που μειώνει την διάρκεια της ζωής τους. Τέτοια αστέρια είναι ο Ήλιος και τα νέα αστέρια στα ανοιχτά αστρικά σμήνη που βρίσκονται στο επίπεδο του Γαλαξία.
Ο πληθυσμός ΙΙ αντίθετα, φιλοξενεί τα ηλικιωμένα αστέρια που αποτελούνται σχεδόν εξ’ ολοκλήρου από υδρογόνο και ήλιο. Αυτό σημαίνει ότι καινε τα καύσιμά τους πολύ αργά και ζουν πολύ πολύ περισσότερο. Έτσι, στον πληθυσμό ΙΙ ανήκουν τα γηραιά αστέρια του γαλαξιακού εξογκώματος, τ’ αστέρια που βρίσκονται γύρω από το γαλαξιακό επίπεδο καθώς και τ’ αστέρια των σφαιρικών σμηνών που περιστρέφονται πάνω και κάτω από αυτό.
Ο Γαλαξίας μας περιλαμβάνει ακόμη νεφελώματα, μικρότερους γαλαξίες - δορυφόρους και μαύρες τρύπες, που βρίσκονται σε διαφορετικές θέσεις και αποστάσεις πάνω και κάτω από τον δίσκο του. Όλ' αυτά τα τμήματα ενοποιούνται από την άλω, μια λεπτή αραιοκατοικημένη σφαιροειδή περιοχή η οποία τον περιβάλλει και τον οριοθετεί στο σύμπαν ως ένα σφαιροειδές ουράνιο σώμα διαμέτρου τουλάχιστον 600.000 ετών φωτός.

Το ηλιακό μας σύστημα απέχει 26.000 έτη φωτός από το κέντρο του Γαλαξία και κείται 40 έτη φωτός περίπου πάνω από τον γαλαξιακό δίσκο. Ταξιδεύει γύρω από το γαλαξιακό κέντρο με μια ταχύτητα 220 χιλιομέτρα το δευτερόλεπτο κι ολοκληρώνει μια πλήρη περιστροφή κάθε 230 εκατομμύρια χρόνια περίπου. Επειδή η τροχιά του Ήλιου είναι κεκλιμένη ως προς το γαλαξιακό επίπεδο, το ηλιακό σύστημα μετέχει σε μια επικυκλική κίνηση πάνω και κάτω από αυτό. Σε σχέση με τα κοντινά αστέρια, το ηλιακό σύστημα κινείται με μια ταχύτητα περίπου 20 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο.
.
Στο σχήμα φαίνεται η άλως σκοτεινής ύλης ( γκρι ), ο παχύς δίσκος ( μοβ ), ο αστρικός δίσκος ( λευκό ), το γαλαξιακό αστρικό εξόγκωμα ( πορτοκαλί ) και η κεντρική μαύρη τρύπα ( μαύρη κουκίδα ).
Όλα σχεδόν τ' αστέρια που βλέπει το ανθρώπινο μάτι, βρίσκονται πάνω στον λεπτό δίσκο και παράγουν το 90% του ορατού φωτός στον Γαλαξία. Ο φωτεινός λεπτός δίσκος περιβάλλεται από έναν αμυδρό δίσκο γηραιών αστέρων, που είναι περίπου τρεις φορές παχύτερος. Ο παχύτερος αυτός δίσκος μπορεί να ήταν η αρχική δομή από την οποία συμπυκνώθηκε ο λεπτός δίσκος ή να " πάχυνε " μετά από πρόσκρουση με μικρότερο γαλαξία, δέκα δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Ο αμυδρός γαλαξιακός δίσκος περιβάλλεται από μια ακόμα αμυδρότερη άλω που εκτός από τα ήδη προαναφερθέντα ουράνια σώματα, περιέχει κι αστέρια που δραπέτευσαν από τα σμήνη τους καθώς και χαμένους πλανήτες που περιστρέφονται μοναχικά γύρω από τον Γαλαξία. Η γαλαξιακή άλως κυριαρχείται από την σκοτεινή ύλη, μια ύλη που παραμένει ακόμα και σήμερα ένα μυστήριο : κανένα τηλεσκόπιο δεν την βλέπει, η σύστασή της είναι άγνωστη, ανιχνεύεται ωστόσο από τα βαρυτικά της αποτελέσματα. Μελέτες πάνω στην κίνηση των αστεριών και του αερίου στον Γαλαξία μας, δείχνουν ότι η μάζα της είναι περίπου είκοσι φορές περισσότερη από την μάζα όλων των αστεριών που κατοικούν εδώ.
.
Η σπείρα του Τοξότη
Το γαλαξιακό εξόγκωμα μ’ αστέρια και σκόνη
.
Η σπείρα του Περσέα
Η φωτογραφία από τον Δορυφόρο Υπέρυθρης Αστρονομίας (IRAS) αποκαλύπτει μεγάλης κλίμακας ενδείξεις αστρικού σχηματισμού στα νέφη της σπείρας ( με το ροζ χρώμα ). Η τυρβώδης, ταραγμένη όψη της περιοχής οφείλεται στον διαρκή σχηματισμό θερμών αστέρων μεγάλης μάζας και στο πιθανό πέρασμα ενός κρουστικού μετώπου.
Ματιές στο σύμπαν
Πλανητάριο Θεσσαλονίκης 2005
Τελευταία νέα
.
Σύμφωνα με τα νέα στοιχεία που συνέλεξε η Διαστημική Υπέρυθρη Τηλεσκοπική Διάταξη Spitzer, ( δελτίο τύπου της 3. Ιουνίου 2008 ) , οι σημαντικοί βραχίονες του Γαλαξίας μας είναι 2 αντί για 4 όπως πιστευόταν μέχρι σήμερα.
Οι βραχίονες του Κενταύρου και του Περσέα έχουν την μεγαλύτερη πυκνότητα και παραγωγή αστεριών ενώ οι βραχίονες του Γνώμονα - Κύκνου και του Τοξότη έχοντας υψηλή πυκνότητα αερίου και μάλλον μικρότερη αστρική παραγωγή, υποβαθμίζονται σε δευτερεύοντες.
O Thomas Dame, του Κέντρου Αστροφυσικής ( CfA) στο Καίμπριτζ της Μασαχουσέτης, ΗΠΑ , είπε σχετικά με την ανακάλυψη : " Και μόνο που γνωρίζουμε ότι υπάρχουν οι δύο αυτοί συμμετρικοί σπειροειδείς βραχίονες βαθιά στο εσωτερικό του Γαλαξία, μας δίνει μια κάποια ελπίδα ότι ίσως ζούμε σ' έναν από τους σπάνιους και πανέμορφους γαλαξίες δύο σπειρών ."
50 χρόνια νωρίτερα, όταν οι αστρονόμοι Bart και Priscilla Bock ολοκλήρωναν την τρίτη έκδοση του κλασσικού βιβλίου τους " ο Γαλαξίας " ( 1957 ) , είχε μόλις ανακαλυφθεί ότι ο Γαλαξίας μας είχε σπειροειδές σχήμα. " ΄Το 1945 δεν είχαμε φανταστεί " έγραφαν, " ότι στην τρίτη έκδοση θα έπρεπε να συμπεριλάβουμε κεφάλαια σχετικά με την ραδιοαστρονομία και την σπειροειδή δομή του Γαλαξία ."" Ο Γαλαξίας μας " έλεγε χαρακτηριστικά ο Bart Bock, " είναι ο Μεγαλύτερος κι ο Καλύτερος Γαλαξίας ."
Πηγές στοιχείων :
Εκτός από αυτές που έχουν ήδη αναφερθεί, κι οι παρακάτω :
1. Συλλογικό, Ο βραχίονας στο κέντρο του Γαλαξία, 2006
2. David H. Levy, Το βιβλίο του κόσμου, Αλεξάνδρεια 2004
3. Giles Sparrow, Cosmos, Quercus Pubblishing Ltd, 2006
4. National Geographic.

Δεν υπάρχουν σχόλια: