Galaksimizin bileşimi, yapısı ve boyutu

2024 Yazar: Miguel Ramacey | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 06:30

Samanyolu, çizgili bir sarmal gökadadır. Galaksimizin çapı 100.000 ila 180.000 ışıkyılı arasındadır. Bilim adamları tarafından 100-400 milyar yıldız içerdiği tahmin ediliyor. Samanyolu'nda muhtemelen en az 100 milyar gezegen var. Güneş sistemi, Galaktik merkezden 26.490 ışıkyılı uzaklıktaki diskin içinde, spiral gaz ve toz konsantrasyonlarından biri olan Orion Kolu'nun iç kenarında yer alır. En içteki 10.000 ışıkyılı içindeki yıldızlar bir çıkıntı ve bir veya daha fazla çubuk oluşturur. Galaktik merkez, muhtemelen 4.100 milyon güneş kütleli süper kütleli bir kara delik olan Yay A olarak bilinen yoğun bir radyo kaynağıdır.

Hız ve radyasyon

Galaktik Merkezin yörüngesinden çok çeşitli mesafelerdeki yıldızlar ve gazlar, saniyede yaklaşık 220 kilometre hızla hareket eder. Sabit bir dönme hızı Kepler dinamiğinin yasalarına aykırıdır ve çoğuSamanyolu'nun kütlesi elektromanyetik radyasyon yaymaz veya emmez. Bu kütleye "karanlık madde" adı verildi. Güneş'in konumunda dönme süresi yaklaşık 240 milyon yıldır. Samanyolu, ekstragalaktik referans çerçevelerine göre saniyede yaklaşık 600 km hızla hareket ediyor. Samanyolu'ndaki en eski yıldızlar, neredeyse evrenin kendisi kadar eskidir ve büyük olasılıkla Büyük Patlama Karanlık Çağlarından kısa bir süre sonra oluşmuştur.

Görünüm

Samanyolu'nun merkezi, Dünya'dan, gece gökyüzü tarafından kavisli, yaklaşık 30° genişliğinde, puslu bir beyaz ışık şeridi olarak görülebilir. Gece gökyüzünde çıplak gözle görülebilen tüm yıldızlar, Samanyolu'nun bir parçasıdır. Işık, çözülmemiş yıldızların ve galaktik düzlem yönünde bulunan diğer malzemelerin birikiminden gelir. Büyük Yarık ve Koalsak gibi bant içindeki karanlık bölgeler, yıldızlararası toz bloklarının uzak yıldızlardan ışık aldığı alanlardır. Samanyolu'nun gizlediği gökyüzü bölgesine Kaçınma Bölgesi denir.

Parlaklık

Samanyolu'nun yüzey parlaklığı nispeten düşüktür. Görünürlüğü, ışık veya ay ışığı gibi arka planlar tarafından büyük ölçüde az altılabilir. Samanyolu'nun görünür olması için gökyüzünün normalden daha karanlık olması gerekir. Büyüklük sınırı yaklaşık +5.1 veya daha yüksekse görünür olmalıdır ve +6.1'de daha fazla ayrıntı gösterir. Bu, Samanyolu'nun parlak bir şekilde aydınlatılmış kentsel veya banliyö alanlarından görülmesini zorlaştırır, ancak kırsal alanlardan çok görünür hale getirir. Ay ufkun altındadır. "Yeni Dünya Yapay Gece Gökyüzü Parlaklığı Atlası", dünya nüfusunun üçte birinden fazlasının hava kirliliği nedeniyle Samanyolu'nu evlerinden göremediğini ortaya koyuyor.

Samanyolu galaksisinin boyutu

Samanyolu, yaklaşık 100.000 lita (30 kpc) çapında ve yaklaşık 1000 lita (0,3 kpc) ortalama kalınlığa sahip yıldız diski ile Yerel Gruptaki en büyük ikinci gökadadır. Samanyolu'nun etrafına sarılmış halka şeklindeki yıldız dizisi, galaktik düzlemin üstünde ve altında salınan galaksinin kendisine ait olabilir. Eğer öyleyse, bu 150.000-180.000 ışıkyılı (46-55 kpc) bir çapa işaret eder.

Kütle

Samanyolu'nun kütlesine ilişkin tahminler, kullanılan yönteme ve verilere bağlı olarak değişir. Tahmin aralığının alt ucunda, Samanyolu'nun kütlesi, Andromeda galaksisinin kütlesinden biraz daha az olan 5.8 × 1011 güneş kütlesidir (M☉). 2009'da çok uzun bir temel dizi kullanılarak yapılan ölçümler, Samanyolu'nun dış kenarındaki yıldızlar için 254 km/s (570.000 mph) kadar yüksek hızlar gösterdi. Yörünge hızı, yörünge yarıçapındaki toplam kütleye bağlı olduğundan, bu, Samanyolu'nun daha büyük olduğunu, merkezinin 160.000 litre (49 kpc) içindeki 7×1011 M☉ büyüklüğündeki Andromeda Gökadası'nın kütlesine kabaca eşit olduğunu gösterir. 2010 yılında, hale yıldızlarının radyal hızının bir ölçümü, 80 kiloparsek içindeki kütlenin 7×1011 M☉ olduğunu gösterdi. 2014 yılında yayınlanan bir araştırmaya göre, tüm Samanyolu'nun kütlesi8.5×1011 M☉ olarak tahmin ediliyor, bu da Andromeda Gökadası'nın kütlesinin yaklaşık yarısı kadar.

Karanlık madde

Samanyolu'nun çoğu, sıradan madde ile kütleçekimsel olarak etkileşime giren, bilinmeyen ve görünmez bir şekli olan karanlık maddedir. Karanlık madde halesi, Galaktik Merkezden yüz kilometreden (kpc) daha büyük bir mesafeye nispeten eşit bir şekilde dağılmıştır. Samanyolu'nun matematiksel modelleri, karanlık maddenin kütlesinin 1-1.5 × 1012 M☉ olduğunu öne sürüyor. Son araştırmalar 4.5×1012 M☉ kütle aralığı ve 8×1011 M☉ boyutu gösteriyor.

Yıldızlararası gaz

Samanyolu'ndaki tüm yıldızların toplam kütlesinin 4,6×1010 M☉ ile 6,43×1010 M☉ arasında olduğu tahmin edilmektedir. Yıldızlara ek olarak, hidrojenin üçte ikisi atomik, geri kalan üçte biri moleküler hidrojen olmak üzere %90 hidrojen ve %10 helyum içeren bir yıldızlararası gaz da vardır. Bu gazın kütlesi, galaksideki yıldızların toplam kütlesinin %10 veya %15'ine eşittir. Yıldızlararası toz, toplam kütlenin %1'ini oluşturur.

Galaksimizin yapısı ve boyutu

Samanyolu, 200 ila 400 milyar yıldız ve en az 100 milyar gezegen içerir. Kesin rakam, özellikle Güneş'ten 300 litreden daha uzak mesafelerde, tespit edilmesi zor olan çok düşük kütleli yıldızların sayısına bağlıdır. Karşılaştırıldığında, komşu Andromeda Gökadası yaklaşık üç trilyon yıldız içerir ve bu nedenle gökadamızın boyutunu aşıyor. Samanyolubelki on milyar beyaz cüce, milyarıncı nötron yıldızı ve yüz milyon kara delik içerebilir. Yıldızlar arasındaki boşluğu doldurmak, yıldızlararası ortam adı verilen bir gaz ve toz diskidir. Bu diskin yarıçapı en azından yıldızlarla karşılaştırılabilirken, gaz halindeki tabakanın kalınlığı, daha soğuk gazlar için yüzlerce ışıkyılı ile daha sıcak gazlar için binlerce ışıkyılı arasında değişmektedir.

Samanyolu, gaz, toz ve yıldızlardan oluşan bir diskle çevrili çubuk şeklinde bir çekirdek bölgeden oluşur. Samanyolu'ndaki kütle dağılımı, nispeten serbest yayılan kolları olan sarmal gökadaları temsil eden Hubble'ın Sbc tipine çok benzer. Gökbilimciler ilk olarak 1960'larda Samanyolu'nun sıradan bir sarmal gökada yerine kapalı bir sarmal gökada olduğundan şüphelenmeye başladılar. Şüpheleri, 2005 yılında Samanyolu'nun merkezi bariyerinin düşünülenden daha büyük olduğu Spitzer Uzay Teleskobu gözlemleriyle doğrulandı.

Galaksinin boyutuyla ilgili kavramlar değişebilir. Samanyolu'ndaki yıldız diski, ötesinde yıldız olmayan keskin bir kenara sahip değildir. Aksine, Samanyolu'nun merkezinden uzaklaştıkça yıldızların konsantrasyonu azalır. Açık olmayan nedenlerden dolayı, merkezden yaklaşık 40.000 litalık bir yarıçapın ötesinde, parsek küp başına yıldız sayısı çok daha hızlı düşüyor. Çevreleyen galaktik disk, yıldızların ve küresel kümelerin küresel bir galaktik halesidir ve dışa doğru daha da genişler, ancak boyut olarak yörüngelerle sınırlıdır. Samanyolu'nun iki uydusu - en yakını Galaktik Merkezden yaklaşık 180.000 lita uzaklıkta bulunan Büyük ve Küçük Macellan Bulutları. Bu mesafede veya ötesinde, hale nesnelerinin çoğunun yörüngeleri Macellan Bulutları tarafından yok edilecek. Bu nedenle, bu tür nesnelerin Samanyolu çevresinden fırlatılması muhtemeldir.

Yıldız sistemleri ve bağımsız gezegenler

Samanyolu'nun boyutuyla ilgili bir soru, genel olarak galaksilerin ne kadar büyük olduğuyla ilgili bir sorudur. Hem yerçekimi mikro mercekleme hem de gezegen geçiş gözlemleri, Samanyolu'ndaki yıldızlar kadar en az yıldıza bağlı gezegenler olduğunu göstermektedir. Ve mikro mercekleme ölçümleri, yıldızları barındırmak için yıldızların kendisinden daha fazla bağımsız gezegen olduğunu gösteriyor. Meilin Yolu'na göre, yıldız başına en az bir gezegen vardır ve bu da tahmini olarak 100-400 milyara eşittir.

Galaksimizin yapısını ve boyutunu anlamak için bilim adamları genellikle bu tür çeşitli analizler yürütür, güncel olmayan verileri sürekli günceller ve revize eder. Örneğin, Ocak 2013'te Kepler verilerinin bir başka analizi, Samanyolu'nda en az 17 milyar Dünya büyüklüğünde ötegezegen olduğunu buldu. 4 Kasım 2013'te gökbilimciler, Kepler uzay görevinden elde edilen verilere dayanarak, Samanyolu bölgesinde Güneş'e uygun yıldız ve kırmızı cücelerin sınırları içinde 40'a kadar olduğunu bildirdiler.milyar Dünya büyüklüğünde gezegen, bu tahmini gezegenlerin 11 milyarı güneş benzeri yıldızların yörüngesinde olabilir. 2016 araştırmasına göre, bu tür en yakın gezegen 4,2 ışıkyılı uzaklıkta olabilir. Bu tür Dünya büyüklüğündeki gezegenlerin sayısı gaz devlerinden daha fazla olabilir. Dış gezegenlere ek olarak, güneş sisteminin dışındaki kuyruklu yıldızlar olan "dış kuyruklu yıldızlar" da tespit edildi ve Samanyolu'nda yaygın olabilir. Yıldızların ve galaksilerin boyutları değişebilir.