3. Objekty Galaxie.
4. Evolúcia galaxie.
5. Problém temnej hmoty.
1. Mliečna dráha je náš hviezdny domov.
Za jasnej bezmesačnej noci je hviezdna obloha veľmi krásny pohľad. Cez celú oblohu sa tiahne široký svetelný pás. Starí Gréci nazývali tento pás galaxiami, čo znamená mliečny kruh. Hovoríme tomu Mliečna dráha. Už prvé pozorovania teleskopom, ktoré vykonal Galileo, ukázali, že Mliečna dráha je zhlukom veľmi vzdialených a slabých hviezd s celkovým počtom asi 100 miliárd. Toto množstvo hviezd a plynno-prachových hmlovín, v ktorých sú tieto hviezdy ponorené, tvorí obrovský systém - Galaxiu. Hviezdy, ktoré vidíme na oblohe voľným okom, sú jednoducho objekty tohto systému, ktoré sú nám najbližšie.
Slnečná sústava je, prirodzene, tiež súčasťou Galaxie. Poloha Slnka v našej Galaxii je však z hľadiska štúdia tohto systému ako celku dosť nešťastná: nachádzame sa na takom mieste, že je ťažké identifikovať štruktúru Galaxie zo Zeme. Navyše v oblasti, kde sa nachádza Slnko, je pomerne veľa medzihviezdnej hmoty, ktorá pohlcuje svetlo a robí niektoré smery takmer nepriehľadnými pre viditeľné svetlo, najmä smerom do stredu Galaxie. Súhlaste s tým, že je ťažké posúdiť vzhľad budovy, ak ste v nej a nikdy ste neboli vonku. Tak je to aj s našou galaxiou: viedli sa veľmi dlhé debaty o jej veľkosti, hmotnosti, štruktúre a umiestnení hviezd. Len relatívne nedávno, v dvadsiatom storočí, umožnili všetky druhy výskumu človeku posúdiť, ako vyzeráme zvonku. Veľmi nám pomohol fakt, že naša Galaxia nie je vo Vesmíre sama.
Pri štúdiu oblohy ďalekohľadom boli okrem hviezd objavené aj nejasné hmlisté škvrny. Nazývali sa tak - „hmloviny“. Niektoré hmloviny sa však nápadne líšili od ostatných. Pri meraní rýchlosti ich pohybu pomocou Dopplerovho javu sa ukázalo, že sa pohybovali rádovo väčšími rýchlosťami ako ostatné hmloviny. Raz, keď skúmal jednu z nich, hmlovinu Andromeda, Edwin Hubble v nej dokázal vidieť jednotlivé hviezdy a dokázať, že ide o ich gigantickú hviezdokopu, ktorá nie je menšia ako Mliečna dráha. Ukázalo sa, že existujú hviezdne systémy podobné galaxii! Dnes je známe, že sú od nás vzdialené milióny a miliardy svetelných rokov, ich počet sa meria v mnohých miliardách a rozmanitosť foriem udivuje ľudskú myseľ. Takéto hmloviny sa bez ďalších okolkov nazývali galaxie, ale s malým písmenom. Štúdie iných galaxií zohrávajú obrovskú úlohu pri pochopení podstaty našej Galaxie. Začiatkom dvadsiateho storočia sa ukázalo, že takmer všetka viditeľná hmota vo vesmíre je sústredená v obrovských ostrovoch hviezdneho plynu s charakteristickou veľkosťou od niekoľkých kiloparsekov po niekoľko desiatok kiloparsekov.
Galaxia je teda komplexný hviezdny systém pozostávajúci z mnohých rôznych objektov, ktoré sú vzájomne prepojené gravitačnou interakciou. Hmotnosť Galaxie sa odhaduje na 200 miliárd hmotností Slnka. Galaxiu obýva 100 miliárd hviezd, avšak len dve miliardy z nich sú dostupné pre naše súčasné pozorovania.
#y5_direct1 .y5_ad div a ( farba: rgb(0, 0, 204) !important; )#y5_direct1 .y5_ad div ( farba: rgb(0, 0, 0) !important; )#y5_direct1 .y5_ad span, #.y5_ad span, #.y5_ad y5_ad span a ( farba: rgb(0, 102, 0) !important; )#y5_direct1 .y5_all a, #y5_direct1 .y5_how a ( farba: rgb(0, 0, 204) !important; )#y5_directicon1 .y5 farba pozadia: rgb(0, 102, 0) ! dôležité )#y5_direct1 (veľkosť písma: 0,9 em ! dôležité; )
2. Štruktúra galaxie – tvar, veľkosť, dynamika.
Galaxia pozostáva z dvoch hlavných podsystémov disk a halo, vnorené jeden do druhého a navzájom gravitačne spojené. Prvý je sférický haló
, jeho hviezdy sú sústredené smerom k stredu galaxie a hustota hmoty vysoko v strede galaxie pomerne rýchlo klesá so vzdialenosťou od nej. Centrálna, najhustejšia časť halo v rozmedzí niekoľkých tisíc svetelných rokov od stredu Galaxie sa nazýva vydutie
. Druhý subsystém je masívny hviezdny disk
. Jeho hmotnosť sa rovná 150 miliardám hmotností Slnka. Vyzerá to ako dva taniere preložené na okrajoch. Koncentrácia hviezd v disku je oveľa väčšia ako v halo.
Centrálna, najkompaktnejšia oblasť Galaxie sa nazýva jadro
. Ak by sme žili na planéte v blízkosti hviezdy nachádzajúcej sa v blízkosti jadra Galaxie, potom by boli na oblohe viditeľné desiatky hviezd, ktoré by boli jasnosťou porovnateľné s Mesiacom. Slnko sa však nachádza dosť ďaleko od galaktického jadra – vo vzdialenosti 8 kpc (asi 26 000 svetelných rokov). Ak teda v blízkosti Slnka na disku pripadá jedna hviezda na 8 kubických parsekov, tak v strede Galaxie je 10 000 hviezd v jednom kubickom parseku. Stred Galaxie je v smere súhvezdia Strelca. V roku 2004 sa konečne dokázalo, že v strede Galaxie sa nachádza čierna diera s hmotnosťou asi tri milióny hmotností Slnka.
Takmer všetka molekulárna hmota medzihviezdneho média (oblaky prachu a plynu) sa sústreďuje v prstencovej oblasti galaktického disku od 3 do 7 kpc; obsahuje najväčší počet pulzarov a zdrojov infračerveného žiarenia. Viditeľné žiarenie z centrálnych oblastí Galaxie je pred nami úplne skryté hrubými vrstvami absorbujúcej hmoty, keďže Slnko sa nachádza v rovine galaktického disku. Rozmery Galaxie: priemer disku - 30 kpc (100 000 svetelných rokov), hrúbka disku - 1000 svetelných rokov.
Štúdium správneho pohybu hviezd v Galaxii ukazuje, že galaktický disk rotuje. Rotácia Galaxie nastáva v smere hodinových ručičiek pri pohľade na Galaxiu z jej severného pólu, ktorý sa nachádza v súhvezdí Coma Bereniky. Štúdie ukázali, že galaxia má dobre definovanú špirálovitú štruktúru. Špirály sú hustotné vlny šíriace sa smerom k rotácii disku Galaxie pri konštantnej uhlovej rýchlosti. A hviezdy vo vnútri disku sa pohybujú po kruhových trajektóriách okolo stredu Galaxie konštantnou lineárnou rýchlosťou. A následne, uhlová rýchlosť rotácie závisí od vzdialenosti od stredu a klesá so vzdialenosťou od stredu, to znamená, že Galaxia sa neotáča ako tuhé teleso. Preto vlny hustoty bližšie k stredu Galaxie zaostávajú za galaktickými objektmi a bližšie k okrajom sú pred nimi. Preto takmer všetky hviezdy disku buď spadajú do špirálových vetiev, alebo ich opúšťajú. Hustné vlny, ktoré prechádzajú obrovskými oblakmi molekulárneho vodíka, stlačujú plyn a v oblaku začína proces tvorby hviezd. Galaktické špirálové rameno sa teda vyznačuje zvýšenou hustotou oblakov neutrálneho a molekulárneho plynu na strane, z ktorej do týchto oblakov vbieha, a veľkým počtom mladých hviezd na opačnej strane.
Rotácia hviezd Galaxie sa neriadi Newtonovým zákonom. Tento nevysvetliteľný fakt viedol k novým úžasným objavom súvisiacim s konceptom temnej hmoty.
Naše Slnko sa nachádza medzi špirálovými ramenami Strelca a Persea, pohybuje sa rýchlosťou asi 220 km/s a každých 200 miliónov rokov vykoná úplnú revolúciu okolo stredu Galaxie. Počas svojej existencie Slnko obehlo galaxiu približne 30-krát. Rýchlosť rotácie Slnka okolo stredu Galaxie sa prakticky zhoduje s rýchlosťou, ktorou sa špirálové ramená pohybujú v tejto oblasti. Táto situácia je pre Galaxiu neobvyklá. Jediné miesto, kde sa rýchlosti hviezd a špirálových ramien zhodujú, je korotačný kruhu a práve v jeho blízkosti sa nachádza Slnko. Možno práve táto okolnosť umožnila vznik a prežitie života na Zemi. V špirálových ramenách totiž prebiehajú búrlivé procesy, silné žiarenie, z ktorého by zničilo všetok život na Zemi. Takže naše periférne postavenie vo vzťahu ku galaktickému „hlavnému mestu“ možno dokonca považovať za privilegované.
Hviezdy galaktického disku boli pomenované Populácia typu I
, halo hviezdy - populačný typ II
. Na disku sú spravidla hviezdy skorých spektrálnych typov O a B, t.j. mladé hviezdy. Naopak, svätožiare pozostávajú z objektov, ktoré vznikli v raných fázach vývoja Galaxie. Vek druhého typu populácie je asi 10 - 12 miliárd rokov. Populácia prvého typu sa líši od populácie druhého typu vysokým obsahom ťažkých prvkov.
3. Objekty Galaxie.
#y5_direct2 .y5_ad div a ( farba: rgb(0, 0, 204) !important; )#y5_direct2 .y5_ad div ( farba: rgb(0, 0, 0) !important; )#y5_direct2 .y5_direct span, #.y5_ad span, #.y5_ad y5_ad span a ( farba: rgb(0, 102, 0) !important; )#y5_direct2 .y5_all a, #y5_direct2 .y5_how a ( farba: rgb(0, 0, 204) !important; )#y5_directicon2 (em5) farba pozadia: rgb(0, 102, 0) dôležité; #y5_direct2 (veľkosť písma: 0,9em ! dôležité; )
Hviezdokopy
.
Každá tretia hviezda v Galaxii je dvojnásobná. Ale sú známe aj zložitejšie objekty – hviezdokopy. Delia sa na otvorené a guľové hviezdokopy a hviezdne asociácie. Otvorené hviezdokopy
nachádza sa v blízkosti galaktickej roviny, kde sú sústredené nahromadenia prachu a medzihviezdneho plynu. V súčasnosti je známych viac ako 1200 otvorených hviezdokôp, z ktorých 500 bolo podrobne študovaných Plejády A Hyády
v súhvezdí Býka. Celkový počet otvorených hviezdokôp v Galaxii môže dosiahnuť stotisíc.
Otvorené hviezdokopy obsahujú stovky až niekoľko tisíc hviezd. Ich hmotnosť je malá (100-1000 M¤), a gravitačné pole ich na malom objeme priestoru nedokáže dlhodobo obsiahnuť, preto sa otvorené hviezdokopy v priebehu miliárd rokov rozpadajú. Medzi otvorenými hviezdokopami je oveľa viac mladých hviezd ako starých. Všetky hviezdy, ktoré hviezdokopu tvoria, majú spoločný pohyb. V dvadsiatych rokoch dvadsiateho storočia Harlow Shapley študoval otvorené hviezdokopy a klasifikoval ich hviezdy. Hertzsprung-Russellov diagram pre sedem otvorených hviezdokôp ukázal, že prakticky všetky ich hviezdy ležia v hlavnej postupnosti. Veľkosti otvorených zhlukov sa pohybujú od 2 do 20 parsekov.
Guľové hviezdokopy
výrazne vyniknú na hviezdnom pozadí vďaka značnému počtu hviezd a jasnému guľovitému tvaru. Priemer guľových hviezdokôp sa pohybuje od 20 do 100 pc a hmotnosť je 104–106 M¤. Celá guľa guľovej hviezdokopy je husto vyplnená hviezdami, ktorých koncentrácia sa smerom k stredu zvyšuje. Kedysi v galaxii Mliečna dráha dominovali guľové hviezdokopy. Kedysi dávno, keď naša Galaxia ešte len vznikala, blúdili okolo nej tisíce guľových hviezdokôp. Dnes ich zostalo asi 200. Mnoho guľových hviezdokôp bolo zničených v dôsledku smrteľných zrážok medzi sebou alebo s galaktickým centrom. Hviezdy v nich sa pohybujú na svojich dráhach okolo stredu hviezdokopy. Kopa sa zase pohybuje po obežnej dráhe okolo stredu Galaxie. Doteraz bolo objavených asi 160 guľových hviezdokôp nachádzajúcich sa v sférickom halo našej Galaxie.
Guľové hviezdokopy sú najstaršími útvarmi v našej Galaxii, ich vek od 10 do 12 miliárd rokov je porovnateľný s vekom samotného Vesmíru. Zlé chemické zloženie a predĺžené dráhy, po ktorých sa v Galaxii pohybujú, naznačujú, že guľové hviezdokopy vznikli pri vzniku samotnej Galaxie. Vek hviezd, ktoré tvoria guľové hviezdokopy, je významný, takže všetky masívne hviezdy prešli dlhou evolučnou cestou a stali sa neutrónovými hviezdami alebo bielymi trpaslíkmi. Výsledkom je, že v guľových hviezdokopách sú pozorované novy, zdroje röntgenového žiarenia a pulzary. Práve ku guľovej hviezdokope M13 v Hercules bola v roku 1974 odoslaná prvá rádiová správa zo Zeme z observatória Arecibo pri hľadaní mimozemských civilizácií.
Tretím typom klastrov je hviezdne asociácie.
Ide o skupiny mladých hviezd. Začali sa skúmať v dvadsiatych rokoch dvadsiateho storočia. Takzvané OB združenia,
majú rozsah od 15 do 300 ks a obsahujú niekoľko desiatok až niekoľko stoviek horúcich modrých obrov a supergigantov. Keďže obri raných spektrálnych typov rýchlo prechádzajú cestou evolúcie, všetky hviezdy vznikli v rovnakom čase a majú malý vek. T-asociácie
obsahujú premenné hviezdy T Tauri, ktoré ešte nedosiahli hlavnú postupnosť a sú vo veľmi ranom štádiu vývoja hviezd.
Medzihviezdna hmota.
Priestor medzi hviezdami je vyplnený riedkou hmotou, žiarením a magnetickým poľom. V medzihviezdnom médiu boli objavené obrovské chladné oblasti (molekulárne oblaky) s teplotou 5–50 K a veľmi horúci plyn s teplotou 106 K - koronálny plyn
. Na základe teploty a hustoty sa medzihviezdne oblaky delia na štyri rôzne typy.
Medzi molekulárnymi mrakmi vynikajú obrovské molekulárne oblaky (GMC) s hmotnosťou 105–106 M¤. Teplota takýchto oblakov je od 5 do 30 K. Takýchto oblakov je v galaktickom disku približne 6000 a obsahujú 90 % celkového molekulárneho plynu Galaxie. Toto sú bezprostredné centrá tvorby hviezd.
V Galaxy, najmä na disku, je tiež veľké množstvo medzihviezdny prach
, s teplotou 15–25 K, ktorá vznikla v dôsledku života hviezd. Priemerný polomer prachových zŕn je zlomok mikrometra. V súčasnosti sa verí, že prachové zrná pozostávajú zo zmesi častíc železa a kremičitanu pokrytých obalmi organických molekúl a ľadu. Celková hmotnosť prachu je len 0,03 % celkovej hmotnosti Galaxie, no jeho celková svietivosť je 30 % svietivosti hviezd a úplne určuje vyžarovanie Galaxie v infračervenej oblasti.
4. Evolúcia galaxie.
Podľa moderných predstáv vznikla Galaxia z pomaly rotujúceho oblaku plynu, ktorý bol desaťkrát väčší. Pôvodne pozostával zo zmesi 75 % vodíka a 25 % hélia a neobsahoval takmer žiadne ťažké prvky. Asi miliardu rokov bol tento oblak voľne stláčaný vplyvom gravitácie. Tento kolaps nevyhnutne viedol k fragmentácii a začiatku tvorby hviezd. Najprv tam bolo veľa plynu a nachádzal sa vo veľkých vzdialenostiach od roviny rotácie. Objavili sa hviezdy prvej generácie, vrátane veľmi hmotných, ako aj guľové hviezdokopy. Ich moderné priestorové rozdelenie zodpovedá pôvodnému rozvodu plynu, blízkemu guľovému.
Najhmotnejšie hviezdy prvej generácie sa rýchlo vyvinuli a obohatili medzihviezdne médium o ťažké prvky, najmä vďaka výbuchom supernov. Tá časť plynu, ktorá sa nezmenila na hviezdy, pokračovala v procese stláčania smerom k stredu Galaxie. Vďaka zachovaniu momentu hybnosti sa jeho rotácia zrýchlila, vznikol disk a v ňom opäť začal proces vzniku hviezd. Ukázalo sa, že táto druhá generácia hviezd je bohatá na ťažké prvky. Zvyšný plyn bol stlačený do tenšej vrstvy, čím vznikla plochá zložka – hlavná aréna novodobej tvorby hviezd. Samozrejme, rozlišovanie dvoch alebo troch generácií hviezd je veľmi ľubovoľné: s najväčšou pravdepodobnosťou bola tvorba hviezd jediným nepretržitým procesom, hoci v ňom boli možné samostatné fázy spomalenia.
5. Problém temnej hmoty.
Analýza rotácie telies v Galaxii ukázala, že jej hmotnosť by mala byť desaťkrát väčšia ako tá, ktorú určujeme z viditeľných objektov. To znamená, že okrem halo, vydutia a disku sa spolu s pozorovateľnými hviezdami a plynom v nich nachádzajúcim sa nachádza obrovské množstvo neviditeľnej hmoty, ktorá sa prejavuje len gravitačnou interakciou, ale nie je detekovaná žiadnymi prístrojmi. Bol menovaný temná hmota.
Disk a halo Galaxie sú ponorené koruna
temnej hmoty, ktorej veľkosť a hmotnosť sú 10-krát väčšie ako veľkosť disku a hmotnosť viditeľnej hmoty Galaxie.
Príroda postavila pre ľudské poznanie skutočnú výzvu: na začiatku 21. storočia ani netušíme, z čoho pozostáva látka, ktorá v podstate napĺňa vesmír! Podľa jednej hypotézy môže byť časť tmavej hmoty obsiahnutá v hnedých trpaslíkoch, v hustých a studených molekulových oblakoch, ktoré majú malú veľkosť a sú pre bežné pozorovania nedostupné, ako aj v obrovskom počte neutrín, ktoré nemajú nulová pokojová hmotnosť a vypĺňajú perifériu Galaxie. Temnú hmotu možno nájsť aj v mŕtvych hviezdach. Väčšina kozmológov však predpokladá, že temná hmota nie je vyrobená z baryónov, ale z exotických častíc, ktoré zostali po veľkom tresku.
Temná hmota neexistuje len v našej Galaxii. V polovici osemdesiatych rokov sa teda zistilo, že Miestna skupina galaxií sa pohybuje rýchlosťou viac ako 600 km/s smerom k veľkej superkope galaxií. Táto rýchlosť je príliš vysoká na to, aby sa dala vysvetliť gravitačným účinkom pozorovaných galaxií. Označuje prítomnosť tmavej hmoty medzi galaxiami. Najnovšie pozorovania slabých galaxií pomocou citlivých matríc CCD umožnili nielen potvrdiť prítomnosť skrytej hmoty v kopách galaxií, ale aj „zmapovať“ jej distribúciu v kopách. V tomto prípade gravitácia kopy „funguje“ ako zberná šošovka pre snímky slabo modrých galaxií nachádzajúcich sa ďaleko za samotnou kopou. V tomto prípade sú obrazy vzdialených galaxií skreslené, „ťahajú sa“ do oblúkov rôznych dĺžok so stredom zhodným so stredom kopy.
Samotná príroda na základe efektu vymyslela pre astrofyzikov obrovský celovlnový vesmírny teleskop gravitačné šošovky
. Tento jav, založený na všeobecnej teórii relativity, teoreticky predpovedal v tridsiatych rokoch dvadsiateho storočia Albert Einstein. Ak sa na ceste svetla zo vzdialeného zdroja k nám nachádza nejaký masívny objekt, napríklad galaxia, lúče svetla v jeho gravitačnom poli budú ohnuté a galaxia bude pôsobiť ako šošovka zbierajúca svetlo. Výsledkom môže byť najmä objavenie sa viacnásobného (dvojitého, trojitého atď.) obrazu toho istého objektu alebo zvýšenie jeho jasu, ak je Zem v požadovanej vzdialenosti od gravitačnej šošovky. Prvá gravitačná šošovka bola objavená v roku 1979. Bol to kvazar. V súčasnosti je známych viac ako 25 gravitačných šošoviek. Medzi gravitačnými šošovkami sú útvary rôznych tvarov a tie najúchvatnejšie sú Einsteinove kríže a prstene
. Povaha skrytej hmoty vo vesmíre zostáva dodnes nejasná.
Galaxia Mliečna dráha je veľmi majestátna a krásna. Tento obrovský svet je naša vlasť, naša slnečná sústava. Všetky hviezdy a iné objekty, ktoré sú na nočnej oblohe viditeľné voľným okom, sú naša galaxia. Aj keď existujú niektoré objekty, ktoré sa nachádzajú v hmlovine Andromeda, susede našej Mliečnej dráhy.
Popis Mliečnej dráhy
Galaxia Mliečna dráha je obrovská, má veľkosť 100 tisíc svetelných rokov a ako viete, jeden svetelný rok sa rovná 9460730472580 km. Naša slnečná sústava sa nachádza 27 000 svetelných rokov od stredu galaxie, v jednom z ramien nazývaných Orionské rameno.
Naša slnečná sústava obieha okolo stredu galaxie Mliečna dráha. Deje sa to rovnakým spôsobom, ako sa Zem otáča okolo Slnka. Slnečná sústava dokončí úplnú revolúciu za 200 miliónov rokov.
Deformácia
Galaxia Mliečna dráha sa javí ako disk s vydutím v strede. Nie je to dokonalý tvar. Na jednej strane je ohyb severne od stredu galaxie a na druhej strane klesá a potom sa stáča doprava. Navonok táto deformácia trochu pripomína vlnu. Samotný disk je zdeformovaný. Je to kvôli prítomnosti Malého a Veľkého Magellanovho mračna v blízkosti. Okolo Mliečnej dráhy rotujú veľmi rýchlo – potvrdil to aj Hubblov teleskop. Tieto dve trpasličie galaxie sa často nazývajú satelity Mliečnej dráhy. Mraky vytvárajú gravitačne viazaný systém, ktorý je veľmi ťažký a dosť masívny kvôli ťažkým prvkom v hmote. Predpokladá sa, že sa zdajú byť v preťahovaní medzi galaxiami a vytvárajú vibrácie. V dôsledku toho je galaxia Mliečna dráha deformovaná. Štruktúra našej galaxie je zvláštna, má halo.
Vedci sa domnievajú, že za miliardy rokov Mliečna dráha pohltí Magellanove oblaky a po určitom čase ju pohltí Andromeda.
Haló
Vedci boli zvedaví, aký druh galaxie je Mliečna dráha, a začali ju skúmať. Podarilo sa im zistiť, že 90 % jeho hmoty tvorí temná hmota, a preto sa objavuje záhadné halo. Všetko, čo je zo Zeme viditeľné voľným okom, teda svetelná hmota, tvorí približne 10 % galaxie.
Početné štúdie potvrdili, že Mliečna dráha má halo. Vedci zostavili rôzne modely, ktoré zohľadňujú neviditeľnú časť a bez nej. Po experimentoch sa navrhlo, že ak by neexistovalo halo, rýchlosť pohybu planét a iných prvkov Mliečnej dráhy by bola nižšia ako teraz. Kvôli tejto vlastnosti sa predpokladalo, že väčšina komponentov pozostáva z neviditeľnej hmoty alebo tmavej hmoty.
Počet hviezdičiek
Galaxia Mliečna dráha je považovaná za jednu z najunikátnejších. Štruktúra našej galaxie je nezvyčajná, nachádza sa v nej viac ako 400 miliárd hviezd. Asi štvrtinu z nich tvoria veľké hviezdy. Poznámka: iné galaxie majú menej hviezd. V Oblaku je asi desať miliárd hviezd, niektoré ďalšie pozostávajú z miliardy a v Mliečnej dráhe je viac ako 400 miliárd rôznych hviezd a zo Zeme je viditeľná len malá časť, asi 3000. Nedá sa presne povedať koľko hviezd je obsiahnutých v Mliečnej dráhe, tak ako galaxia neustále stráca objekty kvôli tomu, že sa stávajú supernovy.
Plyny a prach
Približne 15 % galaxie tvorí prach a plyny. Možno kvôli nim sa naša galaxia nazýva Mliečna dráha? Napriek obrovskej veľkosti môžeme vidieť asi 6 000 svetelných rokov dopredu, ale veľkosť galaxie je 120 000 svetelných rokov. Môže byť väčší, ale ani tie najvýkonnejšie teleskopy za to nedovidia. Je to spôsobené nahromadením plynu a prachu.
Hrúbka prachu neumožňuje prechod viditeľného svetla, ale infračervené svetlo, čo umožňuje vedcom vytvárať hviezdne mapy.
Čo sa stalo predtým
Podľa vedcov naša galaxia nebola vždy taká. Mliečna dráha vznikla zlúčením niekoľkých ďalších galaxií. Tento gigant zachytil ďalšie planéty a oblasti, čo malo silný vplyv na veľkosť a tvar. Dokonca aj teraz sú planéty zachytené galaxiou Mliečna dráha. Príkladom toho sú objekty Canis Major, trpasličej galaxie nachádzajúcej sa v blízkosti našej Mliečnej dráhy. Hviezdy psov sa pravidelne pridávajú do nášho vesmíru a z nášho sa presúvajú do iných galaxií, napríklad sa vymieňajú objekty s galaxiou Strelec.
Pohľad na Mliečnu dráhu
Ani jeden vedec či astronóm nevie presne povedať, ako naša Mliečna dráha vyzerá zhora. Dôvodom je skutočnosť, že Zem sa nachádza v galaxii Mliečna dráha, 26 000 svetelných rokov od stredu. Kvôli tejto polohe nie je možné fotiť celú Mliečnu dráhu. Preto je akýkoľvek obrázok galaxie buď obrázkami iných viditeľných galaxií, alebo niečími predstavami. A ako naozaj vyzerá, môžeme len hádať. Existuje dokonca možnosť, že teraz o nej vieme toľko ako starí ľudia, ktorí verili, že Zem je plochá.
centrum
Stred galaxie Mliečna dráha sa nazýva Sagittarius A* – veľký zdroj rádiových vĺn, čo naznačuje, že v jeho samom srdci je obrovská čierna diera. Podľa predpokladov je jeho veľkosť o niečo viac ako 22 miliónov kilometrov a toto je samotná diera.
Všetky látky, ktoré sa snažia dostať do diery, tvoria obrovský disk, takmer 5 miliónov krát väčší ako naše Slnko. Ale ani táto sila sťahovania nezabráni vzniku nových hviezd na okraji čiernej diery.
Vek
Na základe odhadov zloženia galaxie Mliečna dráha bolo možné stanoviť odhadovaný vek asi 14 miliárd rokov. Najstaršia hviezda má niečo vyše 13 miliárd rokov. Vek galaxie sa vypočíta tak, že sa určí vek najstaršej hviezdy a fázy predchádzajúce jej vzniku. Na základe dostupných údajov vedci predpokladali, že náš vesmír je približne 13,6-13,8 miliardy rokov starý.
Najprv sa vytvoril výduť Mliečnej dráhy, potom jej stredná časť, v mieste ktorej následne vznikla čierna diera. O tri miliardy rokov neskôr sa objavil disk s rukávmi. Postupne sa menila a len asi pred desiatimi miliardami rokov začala vyzerať tak, ako teraz.
Sme súčasťou niečoho väčšieho
Všetky hviezdy v galaxii Mliečna dráha sú súčasťou väčšej galaktickej štruktúry. Sme súčasťou Superklastra Panny. Najbližšie galaxie k Mliečnej dráhe, ako je Magellanov mrak, Andromeda a ďalších päťdesiat galaxií, sú jedna kopa, nadkopa v Panne. Superkopa je skupina galaxií, ktorá zaberá obrovskú plochu. A to je len malá časť hviezdneho okolia.
Nadkopa v Panne obsahuje viac ako sto skupín zhlukov na ploche viac ako 110 miliónov svetelných rokov v priemere. Samotný zhluk Panny je malou časťou nadkopy Laniakea a je zase súčasťou komplexu Pisces-Cetus.
Rotácia
Naša Zem sa pohybuje okolo Slnka a za 1 rok urobí úplnú revolúciu. Naše Slnko obieha v Mliečnej dráhe okolo stredu galaxie. Naša galaxia sa pohybuje vo vzťahu k špeciálnemu žiareniu. CMB žiarenie je vhodným referenčným bodom, ktorý nám umožňuje určiť rýchlosť širokej škály látok vo vesmíre. Štúdie ukázali, že naša galaxia rotuje rýchlosťou 600 kilometrov za sekundu.
Vzhľad mena
Galaxia dostala svoje meno vďaka svojmu zvláštnemu vzhľadu, ktorý pripomína rozliate mlieko na nočnej oblohe. Názov mu dali už v starom Ríme. Vtedy sa tomu hovorilo „mliečna cesta“. Dodnes sa nazýva Mliečna dráha, čo sa spája s výskytom bieleho pruhu na nočnej oblohe s rozliatym mliekom.
Odkazy na galaxiu sa našli už od éry Aristotela, ktorý povedal, že Mliečna dráha je miestom, kde sa nebeské sféry dotýkajú pozemských. Kým nevznikol ďalekohľad, nikto k tomuto názoru nič nepridal. A až od sedemnásteho storočia sa ľudia začali pozerať na svet inak.
Naši susedia
Z nejakého dôvodu si veľa ľudí myslí, že najbližšia galaxia k Mliečnej dráhe je Andromeda. Ale tento názor nie je úplne správny. Naším najbližším „susedom“ je galaxia Canis Major, ktorá sa nachádza vo vnútri Mliečnej dráhy. Nachádza sa vo vzdialenosti 25 000 svetelných rokov od nás a 42 000 svetelných rokov od stredu. V skutočnosti sme bližšie k Canis Major ako k čiernej diere v strede galaxie.
Pred objavením Canis Major vo vzdialenosti 70-tisíc svetelných rokov bol za najbližšieho suseda považovaný Strelec a potom Veľký Magellanov oblak. V Canis boli objavené nezvyčajné hviezdy s obrovskou hustotou triedy M.
Podľa teórie Mliečna dráha pohltila Canis Major spolu so všetkými jeho hviezdami, planétami a inými objektmi.
Zrážka galaxií
V poslednej dobe sa čoraz častejšie objavujú informácie, že najbližšia galaxia k Mliečnej dráhe, hmlovina Andromeda, pohltí náš vesmír. Títo dvaja obri vznikli približne v rovnakom čase – asi pred 13,6 miliardami rokov. Predpokladá sa, že títo obri sú schopní zjednotiť galaxie, ale kvôli expanzii vesmíru by sa mali od seba vzdialiť. Ale na rozdiel od všetkých pravidiel sa tieto objekty pohybujú smerom k sebe. Rýchlosť pohybu je 200 kilometrov za sekundu. Odhaduje sa, že o 2-3 miliardy rokov sa Andromeda zrazí s Mliečnou dráhou.
Astronóm J. Dubinsky vytvoril model zrážky zobrazený v tomto videu:
Zrážka nepovedie ku katastrofe v celosvetovom meradle. A po niekoľkých miliardách rokov sa vytvorí nový systém s obvyklými galaktickými formami.
Stratené galaxie
Vedci vykonali rozsiahlu štúdiu hviezdnej oblohy, ktorá pokrývala približne jej osminu. Výsledkom analýzy hviezdnych systémov galaxie Mliečna dráha bolo zistenie, že na okraji nášho vesmíru sa nachádzajú dovtedy neznáme prúdy hviezd. To je všetko, čo zostalo z malých galaxií, ktoré kedysi zničila gravitácia.
Ďalekohľad inštalovaný v Čile urobil obrovské množstvo snímok, ktoré umožnili vedcom posúdiť oblohu. Snímky odhadujú, že našu galaxiu obklopuje halo tmavej hmoty, tenký plyn a málo hviezd, pozostatky trpasličích galaxií, ktoré kedysi pohltila Mliečna dráha. Vedci s dostatočným množstvom údajov dokázali zostaviť „kostru“ mŕtvych galaxií. Je to ako v paleontológii - z niekoľkých kostí je ťažké povedať, ako tvor vyzeral, ale s dostatkom údajov môžete zostaviť kostru a uhádnuť, aký bol jašter. Tak je to tu: informačný obsah snímok umožnil znovu vytvoriť jedenásť galaxií, ktoré pohltila Mliečna dráha.
Vedci sú presvedčení, že keď budú pozorovať a vyhodnocovať informácie, ktoré dostanú, budú schopní nájsť niekoľko ďalších nových rozpadnutých galaxií, ktoré „zožrala“ Mliečna dráha.
Sme pod paľbou
Hyperrýchlostné hviezdy nachádzajúce sa v našej galaxii podľa vedcov nevznikli v nej, ale vo Veľkom Magellanovom oblaku. Teoretici nedokážu vysvetliť mnohé aspekty týkajúce sa existencie takýchto hviezd. Napríklad nie je možné presne povedať, prečo je veľké množstvo hyperrýchlostných hviezd sústredených v Sextante a Leovi. Po revízii teórie vedci dospeli k záveru, že takáto rýchlosť sa môže vyvinúť iba vplyvom čiernej diery umiestnenej v strede Mliečnej dráhy.
V poslednej dobe sa objavuje čoraz viac hviezd, ktoré sa nepohybujú zo stredu našej galaxie. Po analýze trajektórie ultra rýchlych hviezd sa vedcom podarilo zistiť, že sme pod útokom Veľkého Magellanovho mračna.
Smrť planéty
Pozorovaním planét v našej galaxii sa vedcom podarilo zistiť, ako planéta zomrela. Pohltila ju starnúca hviezda. Počas expanzie a premeny na červeného obra hviezda pohltila svoju planétu. A ďalšia planéta v tom istom systéme zmenila svoju obežnú dráhu. Keď to vedci videli a zhodnotili stav nášho Slnka, dospeli k záveru, že to isté sa stane s naším svietidlom. Asi za päť miliónov rokov sa z neho stane červený obr.
Ako funguje galaxia
Naša Mliečna dráha má niekoľko ramien, ktoré sa otáčajú v špirále. Stredom celého disku je obrovská čierna diera.
Na nočnej oblohe môžeme vidieť galaktické ramená. Vyzerajú ako biele pruhy, ktoré pripomínajú mliečnu cestu, ktorá je posiata hviezdami. Toto sú vetvy Mliečnej dráhy. Najlepšie ich vidno za jasného počasia v teplom období, kedy je tam najviac kozmického prachu a plynov.
V našej galaxii sa rozlišujú tieto ramená:
- Uhlová vetva.
- Orion. Naša slnečná sústava sa nachádza v tomto ramene. Tento rukáv je našou „izbou“ v „dome“.
- Rukáv Carina-Sagittarius.
- Perseova vetva.
- Vetva štítu južného kríža.
Obsahuje tiež jadro, plynový kruh a tmavú hmotu. Zásobuje asi 90 % celej galaxie a zvyšných desať sú viditeľné objekty.
Naša slnečná sústava, Zem a ďalšie planéty sú jeden celok obrovského gravitačného systému, ktorý je možné vidieť každú noc na jasnej oblohe. V našom „domove“ neustále prebiehajú rôzne procesy: hviezdy sa rodia, rozpadajú sa, sme bombardovaní inými galaxiami, objavuje sa prach a plyny, hviezdy sa menia a zhasínajú, iné vzplanú, tancujú... A toto všetko sa deje niekde tam, ďaleko vo vesmíre, o ktorom vieme tak málo. Ktovie, možno príde čas, keď sa ľudia budú môcť v priebehu niekoľkých minút dostať do iných vetiev a planét našej galaxie a cestovať do iných vesmírov.
Kozmos, ktorý sa snažíme študovať, je obrovský a nekonečný priestor, v ktorom sú desiatky, stovky, tisíce biliónov hviezd, zjednotených v určitých skupinách. Naša Zem nežije sama od seba. Sme súčasťou slnečnej sústavy, ktorá je malou časticou a súčasťou Mliečnej dráhy, väčšieho kozmického útvaru.
Naša Zem, podobne ako ostatné planéty Mliečnej dráhy, aj naša hviezda zvaná Slnko, sa podobne ako ostatné hviezdy Mliečnej dráhy pohybujú vo Vesmíre v určitom poradí a zaberajú určené miesta. Pokúsme sa podrobnejšie pochopiť, aká je štruktúra Mliečnej dráhy a aké sú hlavné črty našej galaxie?
Pôvod Mliečnej dráhy
Naša galaxia má svoju vlastnú históriu, podobne ako iné oblasti vesmíru, a je produktom katastrofy v univerzálnom meradle. Hlavnou teóriou pôvodu vesmíru, ktorá dnes dominuje vedeckej komunite, je Veľký tresk. Model, ktorý dokonale charakterizuje teóriu veľkého tresku, je jadrová reťazová reakcia na mikroskopickej úrovni. Spočiatku tam bol nejaký druh látky, ktorá sa z určitých dôvodov okamžite začala pohybovať a explodovala. O podmienkach, ktoré viedli k nástupu výbušnej reakcie, nie je potrebné hovoriť. Toto je ďaleko od nášho chápania. Teraz je vesmír, ktorý vznikol pred 15 miliardami rokov v dôsledku kataklizmy, obrovským, nekonečným mnohouholníkom.
Primárne produkty výbuchu spočiatku pozostávali z nahromadenia a oblakov plynu. Následne pod vplyvom gravitačných síl a iných fyzikálnych procesov došlo k formovaniu väčších objektov v univerzálnom meradle. Všetko sa udialo podľa kozmických štandardov veľmi rýchlo, v priebehu miliárd rokov. Najprv došlo k vzniku hviezd, ktoré tvorili hviezdokopy a neskôr sa zlúčili do galaxií, ktorých presný počet nie je známy. Galaktická hmota sú vo svojom zložení atómy vodíka a hélia v spoločnosti ďalších prvkov, ktoré sú stavebným materiálom pre vznik hviezd a iných vesmírnych objektov.
Nie je možné presne povedať, kde sa vo vesmíre nachádza Mliečna dráha, pretože presný stred vesmíru nie je známy.
Vďaka podobnosti procesov, ktoré tvorili vesmír, je naša galaxia štruktúrou veľmi podobná mnohým iným. Svojím typom je to typická špirálová galaxia, typ objektu, ktorý je rozšírený vo vesmíre. Čo sa týka veľkosti, galaxia je v zlatom strede – ani malá, ani obrovská. Naša galaxia má oveľa viac menších hviezdnych susedov ako tých, ktorí majú kolosálnu veľkosť.
Vek všetkých galaxií, ktoré existujú vo vesmíre, je tiež rovnaký. Naša galaxia je takmer v rovnakom veku ako vesmír a má 14,5 miliardy rokov. Počas tohto obrovského časového obdobia sa štruktúra Mliečnej dráhy niekoľkokrát zmenila a deje sa tak dodnes, len nebadane, v porovnaní s tempom pozemského života.
Existuje kuriózny príbeh o názve našej galaxie. Vedci sa domnievajú, že názov Mliečna dráha je legendárny. Ide o pokus spojiť polohu hviezd na našej oblohe so starogréckym mýtom o otcovi bohov Kronosovi, ktorý požieral vlastné deti. Posledné dieťa, ktoré čelil rovnako smutnému osudu, vychudlo a dali ho na vykrmovanie sestre. Počas kŕmenia striekali mlieko na oblohu, čím sa vytvorila mliečna stopa. Následne sa vedci a astronómovia všetkých čias a národov zhodli, že naša galaxia je skutočne veľmi podobná mliečnej ceste.
Mliečna dráha je momentálne uprostred svojho vývojového cyklu. Inými slovami, kozmický plyn a materiál na vytvorenie nových hviezd sa míňa. Existujúce hviezdy sú stále dosť mladé. Podobne ako v príbehu so Slnkom, ktoré sa môže za 6-7 miliárd rokov zmeniť na Červeného obra, naši potomkovia budú pozorovať premenu iných hviezd a celej galaxie ako celku na červenú sekvenciu.
Naša galaxia môže prestať existovať v dôsledku ďalšej univerzálnej kataklizmy. Výskumné témy v posledných rokoch sú zamerané na blížiace sa stretnutie Mliečnej dráhy s naším najbližším susedom, galaxiou Andromeda, v ďalekej budúcnosti. Je pravdepodobné, že Mliečna dráha sa po stretnutí s galaxiou Andromeda rozpadne na niekoľko malých galaxií. V každom prípade to bude dôvod pre vznik nových hviezd a reorganizáciu priestoru, ktorý je nám najbližšie. Môžeme len hádať, aký bude osud vesmíru a našej galaxie v ďalekej budúcnosti.
Astrofyzikálne parametre Mliečnej dráhy
Aby sme si vedeli predstaviť, ako vyzerá Mliečna dráha v kozmickom meradle, stačí sa pozrieť na samotný vesmír a porovnať jeho jednotlivé časti. Naša galaxia je súčasťou podskupiny, ktorá je zase súčasťou Miestnej skupiny, väčšej formácie. Tu naša kozmická metropola susedí s galaxiami Andromeda a Triangulum. Trojicu obklopuje viac ako 40 malých galaxií. Miestna skupina je už súčasťou ešte väčšej formácie a je súčasťou superkopy Panny. Niektorí tvrdia, že ide len o hrubé dohady o tom, kde sa naša galaxia nachádza. Rozsah útvarov je taký obrovský, že je takmer nemožné si to všetko predstaviť. Dnes poznáme vzdialenosť k najbližším susedným galaxiám. Ostatné objekty hlbokého vesmíru sú v nedohľadne. Ich existencia je povolená len teoreticky a matematicky.
Poloha galaxie sa stala známou len vďaka približným výpočtom, ktoré určovali vzdialenosť k jej najbližším susedom. Satelitmi Mliečnej dráhy sú trpasličí galaxie – Malý a Veľký Magellanov mrak. Celkovo existuje podľa vedcov až 14 satelitných galaxií, ktoré tvoria sprievod univerzálneho voza s názvom Mliečna dráha.
Čo sa týka viditeľného sveta, dnes je dostatok informácií o tom, ako naša galaxia vyzerá. Existujúci model a s ním aj mapa Mliečnej dráhy je zostavený na základe matematických výpočtov, údajov získaných ako výsledok astrofyzikálnych pozorovaní. Každé kozmické telo alebo fragment galaxie zaberá svoje miesto. Je to ako vo vesmíre, len v menšom meradle. Zaujímavé sú astrofyzikálne parametre našej kozmickej metropoly, ktoré sú pôsobivé.
Naša galaxia je špirálovitá galaxia s priečkou, ktorá je na hviezdnych mapách označená indexom SBbc. Priemer galaktického disku Mliečnej dráhy je asi 50-90 tisíc svetelných rokov alebo 30 tisíc parsekov. Pre porovnanie, polomer galaxie Andromeda je 110 tisíc svetelných rokov v mierke vesmíru. Možno si len predstaviť, o koľko väčší je náš sused ako Mliečna dráha. Veľkosti trpasličích galaxií, ktoré sú najbližšie k Mliečnej dráhe, sú desaťkrát menšie ako veľkosti našej galaxie. Magellanove oblaky majú priemer len 7-10 tisíc svetelných rokov. V tomto obrovskom hviezdnom cykle je asi 200-400 miliárd hviezd. Tieto hviezdy sú zhromaždené v zhlukoch a hmlovinách. Jeho významnú časť tvoria ramená Mliečnej dráhy, v jednom z nich sa nachádza aj naša slnečná sústava.
Všetko ostatné je temná hmota, oblaky kozmického plynu a bubliny, ktoré vypĺňajú medzihviezdny priestor. Čím bližšie k stredu galaxie, tým viac hviezd je, tým je vesmír preplnený. Naše Slnko sa nachádza v oblasti vesmíru pozostávajúcej z menších vesmírnych objektov umiestnených v značnej vzdialenosti od seba.
Hmotnosť Mliečnej dráhy je 6x1042 kg, čo je biliónkrát viac ako hmotnosť nášho Slnka. Takmer všetky hviezdy obývajúce našu hviezdnu krajinu sa nachádzajú v rovine jedného disku, ktorého hrúbka je podľa rôznych odhadov 1000 svetelných rokov. Nie je možné presne poznať hmotnosť našej galaxie, keďže väčšinu viditeľného spektra hviezd pred nami skrývajú ramená Mliečnej dráhy. Okrem toho nie je známa hmotnosť tmavej hmoty, ktorá zaberá obrovské medzihviezdne priestory.
Vzdialenosť od Slnka do stredu našej galaxie je 27 tisíc svetelných rokov. Keďže je Slnko na relatívnej periférii, rýchlo sa pohybuje okolo stredu galaxie a každých 240 miliónov rokov dokončí úplnú revolúciu.
Stred galaxie má priemer 1000 parsekov a pozostáva z jadra so zaujímavou sekvenciou. Stred jadra má tvar vydutiny, v ktorej sú sústredené najväčšie hviezdy a zhluk horúcich plynov. Práve táto oblasť uvoľňuje obrovské množstvo energie, ktorá je celkovo väčšia ako tá, ktorú vyžarujú miliardy hviezd, ktoré tvoria galaxiu. Táto časť jadra je najaktívnejšou a najjasnejšou časťou galaxie. Na okrajoch jadra sa nachádza most, ktorý je začiatkom ramien našej galaxie. Takýto most vzniká ako výsledok kolosálnej gravitačnej sily spôsobenej vysokou rýchlosťou rotácie samotnej galaxie.
Vzhľadom na centrálnu časť galaxie sa nasledujúca skutočnosť javí ako paradoxná. Vedci dlho nevedeli pochopiť, čo sa nachádza v strede Mliečnej dráhy. Ukazuje sa, že v samom strede hviezdnej krajiny zvanej Mliečna dráha sa nachádza supermasívna čierna diera, ktorej priemer je asi 140 km. Je to tam, kde väčšina energie uvoľnenej galaktickým jadrom ide do tejto bezodnej priepasti, kde sa hviezdy rozpúšťajú a umierajú. Prítomnosť čiernej diery v strede Mliečnej dráhy naznačuje, že všetky procesy formovania vo vesmíre musia jedného dňa skončiť. Hmota sa zmení na antihmotu a všetko sa bude opakovať. Ako sa bude toto monštrum správať o milióny a miliardy rokov, čierna priepasť mlčí, čo naznačuje, že procesy absorpcie hmoty len naberajú na sile.
Zo stredu sa rozprestierajú dve hlavné ramená galaxie – Kentaurov štít a Perseov štít. Tieto štrukturálne formácie dostali svoje mená podľa súhvezdí nachádzajúcich sa na oblohe. Okrem hlavných ramien je galaxia obklopená ďalšími 5 vedľajšími ramenami.
Blízka a vzdialená budúcnosť
Ramená, zrodené z jadra Mliečnej dráhy, sa odvíjajú v špirále a napĺňajú vesmír hviezdami a kozmickým materiálom. Tu sa hodí analógia s kozmickými telesami, ktoré v našom hviezdnom systéme obiehajú okolo Slnka. Na obrovskom kolotoči sa točí obrovská masa hviezd, veľkých i malých, hviezdokôp a hmlovín, kozmických objektov rôznych veľkostí a charakterov. Všetky vytvárajú nádherný obraz hviezdnej oblohy, na ktorú sa ľudia pozerajú už tisíce rokov. Pri štúdiu našej galaxie by ste mali vedieť, že hviezdy v galaxii žijú podľa svojich vlastných zákonov, dnes sú v jednom z ramien galaxie, zajtra začnú svoju cestu opačným smerom, opustia jedno rameno a preletia do druhého. .
Zem v galaxii Mliečna dráha nie je ani zďaleka jedinou planétou vhodnou pre život. Toto je len častica prachu s veľkosťou atómu, ktorá sa stráca v obrovskom hviezdnom svete našej galaxie. Takýchto planét podobných Zemi môže byť v galaxii obrovské množstvo. Stačí si predstaviť počet hviezd, ktoré tak či onak majú svoje vlastné hviezdne planetárne systémy. Iný život môže byť ďaleko, na samom okraji galaxie, desiatky tisíc svetelných rokov ďaleko, alebo naopak prítomný v susedných oblastiach, ktoré sú pred nami skryté ramenami Mliečnej dráhy.
Astronómovia hovoria, že voľným okom môže človek vidieť asi 4,5 tisíc hviezd. A to aj napriek tomu, že sa našim očiam odkryje len malá časť jedného z najúžasnejších a neidentifikovaných obrázkov sveta: len v galaxii Mliečna dráha sa nachádza viac ako dvesto miliárd nebeských telies (vedci majú možnosť pozorovať len dve miliardy).
Mliečna dráha je špirálovitá galaxia s priečkou, ktorá predstavuje obrovský gravitačne viazaný hviezdny systém vo vesmíre. Spolu so susednými galaxiami Andromeda a Triangulum a viac ako štyridsiatimi trpasličými satelitnými galaxiami je súčasťou nadkopy v Panne.
Vek Mliečnej dráhy presahuje 13 miliárd rokov a za tento čas sa v nej vytvorilo od 200 do 400 miliárd hviezd a súhvezdí viac ako tisíc obrovských oblakov plynu, zhlukov a hmlovín. Ak sa pozriete na mapu vesmíru, môžete vidieť, že Mliečna dráha je na nej zobrazená vo forme disku s priemerom 30 000 parsekov (1 parsek sa rovná 3,086 * 10 až 13 mocnine kilometrov) a priemerná hrúbka asi tisíc svetelných rokov (za jeden svetelný rok takmer 10 biliónov kilometrov).
Pre astronómov je ťažké presne odpovedať, koľko Galaxia váži, keďže väčšina hmotnosti nie je obsiahnutá v súhvezdí, ako sa doteraz predpokladalo, ale v temnej hmote, ktorá nevyžaruje ani neinteraguje s elektromagnetickým žiarením. Podľa veľmi hrubých výpočtov sa hmotnosť Galaxie pohybuje od 5*10 11 do 3*10 12 hmotností Slnka.
Ako všetky nebeské telesá, aj Mliečna dráha sa otáča okolo svojej osi a pohybuje sa okolo vesmíru. Treba brať do úvahy, že pri pohybe sa galaxie vo vesmíre neustále navzájom zrážajú a tá, ktorá má väčšie veľkosti, menšie pohltí, no ak sa ich veľkosti zhodujú, po zrážke začína aktívna tvorba hviezd.
Astronómovia teda naznačujú, že o 4 miliardy rokov sa Mliečna dráha vo vesmíre zrazí s galaxiou Andromeda (približujú sa k sebe rýchlosťou 112 km/s), čo spôsobí vznik nových súhvezdí vo vesmíre.
Čo sa týka pohybu okolo svojej osi, Mliečna dráha sa vo vesmíre pohybuje nerovnomerne až chaoticky, keďže každý hviezdny systém, oblak či hmlovina v nej nachádzajúce sa má svoju rýchlosť a dráhy rôznych typov a tvarov.
Štruktúra galaxie
Ak sa pozorne pozriete na mapu vesmíru, môžete vidieť, že Mliečna dráha je v rovine veľmi stlačená a vyzerá ako „lietajúci tanier“ (Slnečná sústava sa nachádza takmer na samom okraji hviezdneho systému). Galaxia Mliečna dráha pozostáva z jadra, tyče, disku, špirálových ramien a koruny.
Core
Jadro sa nachádza v súhvezdí Strelec, kde sa nachádza zdroj netepelného žiarenia, ktorého teplota je asi desať miliónov stupňov – jav charakteristický len pre jadrá galaxií. V strede jadra je kondenzácia – vydutina, pozostávajúca z veľkého množstva starých hviezd pohybujúcich sa po predĺženej dráhe, z ktorých mnohé sú na konci svojho životného cyklu.
Pred časom tu teda americkí astronómovia objavili oblasť s rozmermi 12 x 12 parsekov, pozostávajúcu z mŕtvych a umierajúcich konštelácií.
V samom strede jadra sa nachádza supermasívna čierna diera (oblasť vo vesmíre, ktorá má takú silnú gravitáciu, že ju nedokáže opustiť ani svetlo), okolo ktorej rotuje menšia čierna diera. Spoločne majú taký silný gravitačný vplyv na blízke hviezdy a súhvezdia, že sa pohybujú po trajektóriách neobvyklých pre nebeské telesá vo vesmíre.
Taktiež stred Mliečnej dráhy sa vyznačuje mimoriadne silnou koncentráciou hviezd, ktorých vzdialenosť je niekoľko stokrát menšia ako na periférii. Rýchlosť pohybu väčšiny z nich je absolútne nezávislá od toho, ako ďaleko sú od jadra, a preto sa priemerná rýchlosť otáčania pohybuje od 210 do 250 km/s.
Jumper
Most s veľkosťou 27 tisíc svetelných rokov prechádza centrálnou časťou Galaxie pod uhlom 44 stupňov ku konvenčnej čiare medzi Slnkom a jadrom Mliečnej dráhy. Pozostáva hlavne zo starých červených hviezd (asi 22 miliónov) a je obklopený prstencom plynu, ktorý obsahuje väčšinu molekulárneho vodíka, a preto je oblasťou, kde hviezdy vznikajú v najväčšom počte. Podľa jednej teórie k takejto aktívnej tvorbe hviezd v moste dochádza vďaka tomu, že cez seba prechádza plyn, z ktorého sa rodia súhvezdia.
Disk
Mliečna dráha je disk pozostávajúci zo súhvezdí, plynových hmlovín a prachu (jeho priemer je asi 100 tisíc svetelných rokov s hrúbkou niekoľko tisíc). Disk rotuje oveľa rýchlejšie ako koróna, ktorá sa nachádza na okrajoch Galaxie, pričom rýchlosť rotácie v rôznych vzdialenostiach od jadra je nerovnaká a chaotická (líši sa od nuly v jadre po 250 km/h vo vzdialenosti 2 tisíc svetelných rokov od nej). V blízkosti roviny disku sú sústredené plynové oblaky, ako aj mladé hviezdy a súhvezdia.
Na vonkajšej strane Mliečnej dráhy sú vrstvy atómového vodíka, ktoré siahajú do vesmíru jeden a pol tisíc svetelných rokov od vonkajších špirál. Napriek tomu, že tento vodík je desaťkrát hrubší ako v strede Galaxie, jeho hustota je rovnako mnohonásobne nižšia. Na okraji Mliečnej dráhy boli objavené husté nahromadenia plynu s teplotou 10 tisíc stupňov, ktorých rozmery presahujú niekoľko tisíc svetelných rokov.
Špirálové rukávy
Bezprostredne za plynovým prstencom sa nachádza päť hlavných špirálových ramien Galaxie, ktorých veľkosť sa pohybuje od 3 do 4,5 tisíc parsekov: Cygnus, Perseus, Orion, Strelec a Centauri (Slnko sa nachádza na vnútornej strane ramena Orionu) . Molekulárny plyn sa v ramenách nachádza nerovnomerne a nie vždy dodržiava pravidlá rotácie Galaxie, čo spôsobuje chyby.
koruna
Koróna Mliečnej dráhy sa javí ako sférické halo, ktoré siaha päť až desať svetelných rokov za galaxiu. Koróna pozostáva z guľových hviezdokôp, súhvezdí, jednotlivých hviezd (väčšinou starých a nízkohmotných), trpasličích galaxií a horúceho plynu. Všetky sa pohybujú okolo jadra po predĺžených dráhach, pričom rotácia niektorých hviezd je taká náhodná, že aj rýchlosť blízkych hviezd sa môže výrazne líšiť, takže koróna rotuje extrémne pomaly.
Podľa jednej hypotézy koróna vznikla v dôsledku pohltenia menších galaxií Mliečnou dráhou a je teda ich zvyškom. Podľa predbežných údajov vek halo presahuje dvanásť miliárd rokov a má rovnaký vek ako Mliečna dráha, a preto je tu už formovanie hviezd ukončené.
hviezdny priestor
Ak sa pozriete na nočnú hviezdnu oblohu, Mliečnu dráhu je možné vidieť úplne odkiaľkoľvek na zemeguli vo forme pruhu svetlej farby (keďže náš hviezdny systém sa nachádza vo vnútri ramena Orionu, iba časť Galaxie je prístupná prehliadanie).
Mapa Mliečnej dráhy ukazuje, že naše Slnko sa nachádza takmer na disku Galaxie, na jej samom okraji, a jeho vzdialenosť od jadra je od 26 do 28 tisíc svetelných rokov. Ak vezmeme do úvahy, že Slnko sa pohybuje rýchlosťou asi 240 km/h, na jednu otáčku potrebuje stráviť asi 200 miliónov rokov (za celú dobu svojej existencie naša hviezda neobletela Galaxiu tridsaťkrát).
Zaujímavosťou je, že naša planéta sa nachádza v korotačnej kružnici – mieste, kde sa rýchlosť rotácie hviezd zhoduje s rýchlosťou rotácie ramien, takže hviezdy tieto ramená nikdy neopúšťajú ani do nich nevstupujú. Tento kruh sa vyznačuje vysokou úrovňou žiarenia, preto sa predpokladá, že život môže vzniknúť len na planétach, v ktorých blízkosti je veľmi málo hviezd.
Tento fakt platí aj pre našu Zem. Keďže je na periférii, nachádza sa na pomerne pokojnom mieste v Galaxii, a preto niekoľko miliárd rokov takmer nepodliehal globálnym kataklizmám, na ktoré je vesmír taký bohatý. Možno to je jeden z hlavných dôvodov, prečo život mohol vzniknúť a prežiť na našej planéte.
Koľkí z vás dokážu s istotou odpovedať na otázku, čo je galaxia?
Väčšina ľudí si matne predstavuje, že tento koncept je nejakým spôsobom spojený s hviezdami a vesmírom, že galaxia je veľká a môžete po nej cestovať, ako to úspešne robia hrdinovia mnohých filmov a kníh.
Čo znamená slovo "galaxia"?
Slovo "galaxia" k nám pochádza z gréckeho jazyka, zo slova "galaktikos", čo znamená "mliečny". Vzťahuje sa na obrovskú špirálovitú hviezdokopu, do ktorej patrí a ktorú nazývame Mliečna dráha.
Našu galaxiu zo Zeme možno na oblohe vidieť ako predĺžený pás posiaty hviezdami, no v skutočnosti má tvar disku s niekoľkými skrútenými špirálovými ramenami.
Na oblohe môžete vidieť aj iné galaxie, no rozlíšiť ich od hviezd a detailnejšie vidieť tieto hviezdokopy je pre ľudí možné len pomocou výkonných ďalekohľadov.
V dávnych dobách bola Mliečna dráha našimi predkami považovaná za posvätnú: hoci každý národ mal o nej svoje vlastné legendy a mýty, napriek tomu takmer každý uznával jej výnimočný význam v obraze vesmíru.
Dnes už málokto vie, že novoročný strom je odrazom v našej realite Svetového stromu, ktorého kmeňom bola podľa predstáv našich predkov Mliečna dráha. 
Z čoho pozostáva galaxia?
Naša Mliečna dráha aj všetky ostatné galaxie, ktoré môžu astronómovia pozorovať ďalekohľadmi, pozostávajú z obrovského množstva hviezd a hviezdnych systémov – samotná Mliečna dráha má asi 200 miliárd hviezd.
Naše Slnko je len malá a vzdialená od najjasnejších hviezd, navyše sa nachádza na periférii, v jednom z ramien galaxie.
Hviezdy sú najhustejšie umiestnené v centrálnej časti a tvoria tam jasnú guľovú hviezdokopu. Vedci naznačujú, že ak sa na našu galaxiu pozriete zvonku, bude mať tvar ako planéta Saturn – obrovská žiariaca guľa obklopená širokým a relatívne tenkým nehomogénnym prstencom.
Okrem hviezd sa v galaxii nachádzajú aj obrovské oblaky plynov a prachu. Niektoré z nich vyžarujú viacfarebnú žiaru, ako napríklad hmlovina nachádzajúca sa v súhvezdí Orion. Moderná veda zistila, že nové hviezdy a hviezdne systémy vznikajú z takýchto hmlovín v priebehu miliárd rokov.
Čo je v strede galaxie?
Jedným z najzáhadnejších miest v galaxii je jej centrálna oblasť. Jeho fyzikálne vlastnosti sú také odlišné od okolitých oblastí vesmíru, že vedci dlho nemohli pochopiť povahu tohto javu. 
Len nedávno sa presne zistilo, že centrálnu časť našej galaxie zaberá čierna diera – oblasť vesmíru so zmenenými vlastnosťami.
Vek našej galaxie je relatívne malý - asi 12 miliárd rokov a procesy tvorby hviezd v jej jadre stále aktívne pokračujú. Bolo tam objavených veľa bielych trpaslíkov - mladé hviezdy, obrovské nahromadenia horúceho plynu, čierne diery rôznej sily a neutrónové hviezdy.
To všetko spolu tvorí gigantickú, nepredstaviteľne obrovskú kozmickú „kuchyňu“, ktorá ako teplé rožky stále dodáva nové hviezdy do vesmíru.
Čo je väčšie, vesmír alebo galaxia?
Mali by ste vedieť, že naša galaxia napriek svojej veľkosti nie je vo vesmíre sama. Astronómovia dnes vedia s istotou o viac ako stovke ďalších galaxií.
Niektoré z nich sa nachádzajú pomerne blízko tej našej a dajú sa rozlíšiť aj voľným okom, ako napríklad galaxia v súhvezdí Coma Bereniky. Ostatné je možné vidieť len cez výkonný ďalekohľad observatória. Ďalšie sú viditeľné iba z orbitálnej stanice, kde atmosféra nezasahuje do pozorovania vesmíru.
Vesmír je podľa vedcov nekonečný a je v ňom nekonečný počet galaxií. Niektoré sa rodia z oblakov horúceho plynu a prachu, iné sú v rovnakom stave ako naša Mliečna dráha a iné miznú po vyčerpaní energie. 
Dodnes neexistuje jediná teória vysvetľujúca vznik vesmíru a vznik hviezd a galaxií v ňom. Možno v ďalekej budúcnosti bude mať ľudstvo tieto znalosti, ale zatiaľ o tom môžeme robiť len tie najfantastickejšie odhady.
