גלקסיית שביל החלב מעניינת ביותר את האסטרונומים, מכיוון שהיא מכילה את מערכת השמש, שם נמצאת כדור הארץ. אסטרונומים לומדים מדי יום את שביל החלב ומגלים תגליות שעוזרות ליצור הבנה משותפת לגבי מבנה הקוסמוס.
איזו צורה יש לשביל החלב?
אדווין האבל, כאשר התבונן בחלל וחקר גלקסיות, קבע כי יכולות להיות להם שתי צורות: ספירלה ואליפטית. הראשון נראה חזותית כמו דיסק מסתובב, המורכב משרוולים מעוקלים המשתלבים זה בזה. שביל החלב חל גם על השקפה זו.
לפני המצאת הטלסקופים הרדיו, האנושות לא הצליחה לקבוע במדויק את גודל וצורת הגלקסיה. מכיוון שאבק קיים בחלל החיצון, הוא מונע מעבר של אור מכוכבים. זה מוליד טעויות במחקר. עם זאת, טלסקופים אלה מאפשרים לך לצפות בגלי הרדיו העוברים בעבר.
ההמצאה עזרה לקבוע את המרחק המדויק של מרבית כוכבי שביל החלב ולקבוע את מהירותם. לאחר שילוב נתונים על כל אובייקט התברר שכולם מסתובבים בספירלה ונמצאים בזרועות נפרדות.
שביל החלב: תכונות עיקריות
אחד המאפיינים העיקריים של הגלקסיה טמון בשמה. יש אגדה יוונית עתיקה שהטיטאן קרונוס אכל את התינוקות שריי ילדה ממנו. אמא התאבלה מאוד על כך, וכשאוכלו חמישה ילדים, היא החליטה להציל את זאוס, הבן האחרון. ריאה עטף אבן בשמיכה ונשא אותה לקרונוס. הוא הרגיש את הצרור וביקש להאכיל את התינוק כך שיעלה במשקל. הנערה התיזה חלב על אבן וזה הקפיץ אותו והתמקם בשמים בצורה של שביל החלב. כשגדול זאוס הוא הפיל את הטיטאן והפך להיות העיקרי בקרב האלים.
מאפיין נוסף של הגלקסיה הוא היכולת לקלוט אחרים. סביב הדרך החלבית, נעים בהדרגה כמה צבירי כוכבים הממוקמים בקבוצת קבוצות שונות. הם נופלים תחת השפעת שביל החלב ונמשכים לשרווליו.
עובדה מעניינת: כרגע שביל החלב בולע גלקסיה ננסית שנמצאת במזל הכוכבים קשת.
עם זאת, הגלקסיה לא תמיד תמשוך בני דודים פחותים. כעת היא כבר מקיימת אינטראקציה עם אנדרומדה, שהיא הרבה יותר גדולה בממדיה. מדענים מאמינים כי בעוד 3-4 מיליארד שנים שתי הגלקסיות יתנגשו, ושביל החלב ייבלע.
המאפיינים והפרמטרים העיקריים של שביל החלב
מכיוון שמערכת השמש נמצאת בתוך שביל החלב, גלקסיה זו הייתה הראשונה שמדענים החלו ללמוד עם כניסתן של טכנולוגיות מתאימות. עכשיו זה נחקר היטב, ורוב הפרמטרים מוגדרים בדיוק מרבי.
המאפיינים של דרך החלבי הם כדלקמן:
- מתייחס לסוג הגלקסיות הספירליות;
- יחד עם אשכולות סמוכים זה נכלל בקבוצה המקומית;
- קוטרו של שביל החלב הוא כמאה אלף שנות אור;
- בגלקסיה יש בין 200 ל -400 מיליארד כוכבים;
- השמש ממוקמת 27,000 שנות אור רחוק מהמרכז;
- מערכת השמש מסתובבת סביב המרכז הגלקטי במהירות של 230 קמ"ש;
- המסה הכוללת של חפצי שביל החלב היא טריליון וחצי המוני שמש.
יש להבין כי בשל הגודל הגדול, המאפיינים עשויים לטעות בשגיאה.
עובדה מעניינת: השמש, יחד עם כוכבי הלכת, עפים לחלוטין סביב מרכז הגלקסיה בשנת 235 מיליון שנה.
מבנה שביל החלב והרכבו
במרכז הגלקסיה גרעין בהיר, המורכב ממיליארדי כוכבים. קשה למדוד את גודלו, אך מדענים מאמינים כי אורכם הוא כמה אלפי פרסקיים (זוג אחד = 30.86 טריליון קמ"ש). יש גם דעה שבמרכז שביל החלב נמצא חור שחור.
מגשר באורך של 27 אלף שנות אור עובר באמצע הגלקסיה.יתר על כן, הוא ממוקם בזווית של 44 מעלות יחסית לשמש. שביל החלב מורכב בעיקר מכוכבים, אבק, גז וקבוצת כוכבים. יתר על כן, חפצים צעירים מוסרים מהמרכז.
סביב שביל החלב יש הילה חשוכה בה נוכחות גלקסיות גמדיות ואשכולות כוכבים. הם מושפעים מעצם כה גדול וסובבים אותו יחסית.
שרוולים נעים סביב המרכז, המייצגים דיסק ספירלי. בגלל זה הגלקסיה שטוחה למדי כשהיא נראית מהצד. ישנם חמישה שרוולים עיקריים:
- ברבור
- קנטאורי;
- קשת
- אוריון
- פרסאוס.
מערכת השמש ממוקמת בזרועו של אוריון, קרוב יותר לצד הפנימי.
הגודל
מקובל כי קוטר שביל החלב הוא 100,000 שנות אור ורוחב 1000 שנות אור. עם זאת, לפני מספר שנים, מדענים מהמכון הקנרי ערכו מחקר מפורט וגילו כי אורך הגלקסיה יכול להיות 200,000 שנות אור.
בשנת 2020 סיימו האסטרופיסיקאים מחקר חדש, לפיו הקוטר החדש של שביל החלב עשוי להיות 1,900,000 שנות אור. עם זאת, מידע זה טרם אושר.
כוכבים - כמה כוכבים יש בדרך החלב?
שביל החלב כולל כ -400 מיליארד כוכבים, שרובם נמצאים בזרועות סמוכות. בנוסף להם, הגלקסיה מכילה 25 עד 110 מיליארד גמדים חומים. בהירותם וגודלם לא מספיקים כדי לייחס לכוכבים מן המניין.
משקל
סביב שביל החלב, בהילה, יש חומר אפל שמרכיב את רוב המסה. בגלל זה, קשה למדענים לחשב את הערך המדויק. בשנה 2009 האמינו כי מסת הגלקסיה היא 6 * 10'42 ק"ג.
אולם 10 שנים לאחר מכן נערכו מחקרים מדויקים יותר. בשנת 2019 הוכח כי לאורך 130,000 שנות אור, פרמטר זה גדול פי 2.
דיסק
כדי ללמוד את הדיסק של שביל החלב ביתר פירוט, מדענים עדיין מפתחים טכנולוגיות אוניברסאליות. בזכות זה ניתן לצפות בחפצים במרחקים גדולים ולקבל מידע חדש.
עובדה מעניינת: עד שנות השמונים לא נקבע כי שביל החלב שייך לסוג הגלקסיות הספירליות. האישור הסופי לכך קיבל טלסקופ Lyman Spitzer בשנת 2005.
אורך הדיסק של 100,000 שנות אור והוא מסתובב ללא הפסקה, ואזורים שונים הוא עושה זאת בדרכים שונות. במרכז החפצים במצב סטטי, אך כאשר מתרחקים, כוכבים מסוימים מתחילים לנוע במהירות של 200-230 קמ"ש, או אפילו מהר יותר.
דיסק שטוח מורכב בעיקר מכוכבים צעירים שגילם אינו עולה על כמה מיליארדי שנים. השרוולים עצמם בני 10 מיליארד שנים. רחוק משביל החלב נמצאים חפצים בוגרים יותר.
הליבה
במרכז שביל החלב יש חותם כדורי גדול באורך 27 אלף שנות אור, המכונה התפיחה. יש להניח שהוא מכיל חור שחור גדול קשת A ועוד אחד בינוני. הם מוקפים בכוכבים, הגורמים ליבה ללהט.
מגשר עובר במרכז הגלקסיה, המורכב בעיקר מכוכבים אדומים, עתיקים מאוד. בשנת 2016 גילו אסטרונומים יפנים חור שחור ענק שנמצא במרחק 200 שנות אור ממנו, שהמסה שלו היא מאה אלף שמשות. ושנתיים לאחר מכן התגלו 12 מערכות הממוקמות בסמוך לליבה, שבתוכן ניתן למצוא גם חורים שחורים.
שרוולים
מכיוון שדרך החלב היא גלקסיה ספירלית, יש לה שרוולים המונחים במישור הדיסק. סביבם הילה, המכונה גם "הכתר". מכיוון שמערכת השמש ממוקמת בשרוול של אוריון, בתוך הדיסק, מדענים לא יכולים להביט במבנה שלה מהצד.
עם זאת, מחקר מתקדם המשתמש בתכונות של מימן עוזר לספק תמונה תיאורטית של מראה השרוולים.ההנחה היא שהם ממוקמים זה בזה, יתר על כן, ביניהם יתכנו כפילות עם אזור משותף. ולא לפני זמן רב קידמו האסטרונומים את התיאוריה שלפיה שביל החלב יכול להיות בעל מבנה של ארבע זרועות.
הילה
ההילה עוטפת את הדיסק של שביל החלב ובעלת צורה כדורית. אורכו בכיוונים שונים מוערך בין 5 ל -10 אלף שנות אור. הוא מכיל כוכבים ואשכולות בגילאים גדולים.
עובדה מעניינת: בעבר האמינו שהכוכבים הרחוקים ביותר נמצאים 100,000 שנות אור מליבת שביל החלב. אך לאחרונה התגלו חפצים בשנת 200,000 שנות אור.
לכאורה, ההילה נוצרה לפני 12 מיליארד שנה. זה מצוין על ידי אשכולות ישנים, כולל עד מיליון כוכבים. כל האובייקטים הזמינים בתוך הכדור מסתובבים במסלולי מוארך ומושפעים מהדיסק. הם יכולים לנוע בכיוונים שונים, אך המהירות שלהם תמיד נמוכה. ואם זה האחרון מכיל הרבה גז ואבק שממנו האובייקטים נוצרים, אז ההילה הם כמעט נעדרים לחלוטין. בגלל זה, מבנהו נוצר במלואו, וכוכבים חדשים אינם מופיעים בו.
הזוהר
כמו רוב האובייקטים ביקום, בדרך החלב יש בהירות מסוימת, שהיא כ- 21 מ '. אותו ערך יגיע אם תשלב אור מעשרה מיליארד שמשות. זוהר דומה נפלט על ידי נורה שעוצמתה 8.3 * 10'36 וואט.
מקום שביל החלב ביקום
בשנת 2015, מדענים ממכון האסטרונומי הוואי החליטו לקבוע את המיקום המדויק של שביל החלב ביקום. בנוסף לעובדה שהגלקסיה שייכת לקבוצה המקומית, היא חלק מלניאקיה. זהו שטח של 500 מיליון שנות אור, בו נמצאים מאות אלפי אשכולות כוכבים.
עובדה מעניינת: המסה של לנאקי גדולה פי מאה מזו של אשכול בתולה גדול.
אבל לנאייקיה רחוקה מהאובייקט הגדול ביותר ביקום. זהו רק חלק ממוחלט העל-לוויתן, שהוא בתורו חלק מקבוצת הדגים - אזורים מרחביים בהם מרוכזים מספר עצום של גלקסיות.
מדענים עדיין לא יכולים לעקוב במדויק אחר תנועתם של חפצים בתוך לנאקי. כרגע מאמינים כי שביל החלב הולך ומתעמק בהדרגה לתוך האשכול.
שביל החלב גלקסי ומה שמסביבו
מאז התרחש המפץ הגדול והיקום נוצר, כל האובייקטים בחלל נמצאים בתנועה רציפה. חלקם כה עתיקים עד שכבר הספיקו לעבור את רוב דרכם, בעוד שאחרים רק מתחילים להיווצר.
רק לפני כמה מאות שנים לפני, אסטרונומים מאמינים כי שביל החלב הוא היקום, ואין דבר מעבר לגבולותיה. אולם המצאת הטלסקופים המודרניים יותר אפשרה לגלות שישנן גלקסיות אחרות.
שביל החלב מוקף בחפצים שהם חלק מהקבוצה המקומית. הגדול שבהם הוא אנדרומדה שגודלה גדול כפליים. גם מרחוק נמצאת גלקסיית הספירלה של המשולש. סביב העצמים האלה נמצאים לוויינים שלהם. הם מיוצגים כאשכולות ננסים הנעים סביבם.
הקבוצה המקומית כוללת גם גלקסיות לא סדירות ואליפטיות השוכנות בקבוצות קבוצתיות מסוימות.
מבנה כיתתי וכללי
על פי מעמד שביל החלב הוא מתייחס לגלקסיות ספירליות עם מגשר שעובר במרכזו. סוג זה נחשב לשכיח ביותר ביקום. ספירלות לפצות על 56% של המספר הכולל של גלקסיות, ו- 65% מהם יש סוודר.
במרכז שביל החלב נמצא גרעין פעיל שמשחרר כמות גדולה של אנרגיה לחלל. סביבו דיסק המורכב מגז, אבק וחפצים המסתובבים במהירות גבוהה. סמוך למרכז יש בליטה דרכה עובר מגשר. זה מורכב ממספר גדול של כוכבי ענק.
עובדה מעניינת: הבליטה היא המרכיב הבהיר ביותר של שביל החלב, אך אורו אינו נראה מכדור הארץ בגלל הזרועות.
מגשר עובר דרך התפיחה שאליה מחוברים השרוולים. מרוכז בו כמות גדולה של גז, שבגללה עדיין מופיעים כאן כוכבים חדשים. העצמים שבתוך הזרועות מסתובבים במהירויות שונות, והאזור בו נמצאת מערכת השמש יכול להיקרא הכי רגוע. אין אשכולות גדולים של אבק גלקטי המשפיעים לרעה על כוכבים וכוכבי לכת.
סביב הדיסק הגלוי של שביל החלב נמצא הילה - אזור כדורי ענק בו נמצאים אשכולות חד פעמיים. הם גם נעים יחסית למרכז הגלקסיה, אך הרבה יותר לאט ואקראי מאשר עצמים בתוך הדיסק. לפני זמן לא רב גילו האסטרונומים כי האשכולות שבתוך ההילה הם גלקסיות ננסיות לשעבר שנבלעו על ידי שביל החלב.
מודלים תיאורטיים של הגלקסיה שלנו
אפילו בימי קדם, מדענים האמינו שהכוכבים בשמי הלילה הם חלק ממכלול אחד, וכולם נעים תחת השפעה הדדית. עם זאת, הטכנולוגיה של אותה תקופה לא הספיקה כדי לבנות מודל מדויק של הגלקסיה. רק בשנת 1700 הצליח ויליאם הרשל להוכיח כי שביל החלב הוא בצורת דיסק.
במחצית השנייה של המאה ה -19, חיבר האסטרונום יעקובוס קורנלי קפטין מודל תיאורטי של הגלקסיה. אורכו היה 70 אלף שנות אור. המדען גם קבע כי מערכת השמש אינה קרובה לליבה, אלא רחוקה ממנה.
במחצית הראשונה של המאה העשרים קבע אדווין האבל כי גלקסיות נעות בחלל. הוא גם חילק אותם לספירלה ולאליפטית. מידע זה הספיק בכדי לקבוע בעתיד את סוג שביל החלב ולגבש את המודל שלו, שהוא האמין ביותר.
מקום השמש בגלקסיה
כאמור, מערכת השמש אינה ממוקמת בליבת שביל החלב. השמש הופיעה בין זרועותיהם של מזל קשת ושל פרסאוס. ענפי הספירלה שלהם רחוקים 4,000 שנות אור.
מערכת השמש ממוקמת קרוב יותר לקצה הדיסק הגלקטי מאשר למרכז. מרחקו מהאחרון הוא כ 28 אלף שנות אור. השמש מסתובבת בהדרגה סביב ליבת שביל החלב, ומהפכה מלאה אורכת יותר מ- 220 מיליון שנים. זה מצביע על כך שכדור הארץ מרגע הופעתו הקיף את הגלקסיה כ -30 פעמים.
השמש נמצאת באזור שביל החלב, שם הענפים והגופים הספירליים נעים באותה מהירות. בגלל זה, הכוכב והפלנטות אינם חשופים לחשיפה מתמדת לגז, אבק וחומרים אחרים. מדענים מאמינים כי מערכת השמש היא ברי מזל להופיע באזור זה, כי אחרת קיומם של יצורים חיים על כדור הארץ יהיה בלתי אפשרי.
מיקום הכוכב
כל הכוכבים שהעין האנושית יכולה לראות בשמיים נמצאים באזור זרוע האוריון. ככלל, בתאורה טובה תוכלו לראות כ 9,000 כוכבים.
מספר גדול של מאורות ממוקם במרכז הגלקסיה, וזו הסיבה שהיא פולטת אור כה עז. בהמשך הדיסק מופצים חפצים צעירים יותר שהם חלק ממגבלות שונות וקשורים לאחת הזרועות.
יש גם כוכבים בהילה, אך מספרם קטן מאוד בהשוואה לאלה ש"גוררים "במרכז. אם אשכולות בשרוולים יכולים למנות כמה מיליארדים, אז באזור החשוך מונה מיליונים. יתר על כן, עיקר הכוכבים בהילה כבר חיו את מרבית חייהם, והם נחשבים ותיקים מאוד.
ההיסטוריה ועתידו של שביל החלב
מדענים אינם יכולים לדעת את הגיל המדויק של שביל החלב, אך הגלקסיה נחשבת עתיקה למדי. ההוכחה לכך היא הכוכב HD 140283. הוא ממוקם בשטחו והוא צעיר רק במאה מיליון שנה מהיקום.
נמצא כי כל החומרים שנמצאים במרחב שביל החלב והם חלק מגופיו, היו בעבר שייכים לכוכבים אחרים. עם זאת, האחרון לא נמשך זמן רב והתפוצץ.הגזים ששוחררו לאטמוספירה נמשכו בהדרגה עד ליצירת גלקסיה.
עם התהוותו של שביל החלב, הוא תפס את קליטת חבריו - גלקסיות גמדיות. אפילו עכשיו קוטב הדרום שלה שואב בהדרגה גזים משני העננים המגלניים.
על פי מדענים, הגלקסיה כבר חיה מחצית מהזמן שהוקצב לה. באזורים שלו, כמעט ולא נותר גז ליצירת כוכבים חדשים. עם זאת, האחרונים עדיין צעירים למדי, כך שהם יכולים להתקיים זמן רב. צפוי שהכוכבים ייצאו בעוד כחמישה מיליארד שנים. ואז שביל החלב יתחיל להתקרב לאנדרומדה. שתי הגלקסיות יבצעו קליטה הדדית, אולם בשל הגודל הגדול, סביר להניח שהאחרון ייצח מנצח מהעימות הזה.
אולם אסטרונומים אינם מתחייבים כי אירועים יתפתחו בהתאם לתרחיש זה. בהתחשב בעובדה שהם עדיין בני כמה מיליארדי שנים, בפרק זמן זה, הכל יכול להשתנות באופן קיצוני.
מיתולוגיה
למיתולוגיות של מדינות שונות יש אגדות משלהן לגבי הופעתו של שביל החלב. בכמה מדינות ערב יש סיפור על האל ווהגן, שגנב קש מברשם והסתתר ממנו בשמים. בהתחלה הוא איבד בהדרגה ענפים וקנים, שיצרו את הגלקסיה.
בהונגריה הם מאמינים שכוכבי שביל החלב הם ניצוצות מתחת לפרסותיו של סוסו של אטילה, שירד מהשמיים כדי לסייע לסמטות. בהודו ישנה אמונה כי הגלקסיה נוצרה כתוצאה מהפרה הוורודה ששפכה חלב על השמים. בסין וביפן ישנם מיתוסים כי שביל החלב הוא נהר שנשפך על פני השמים. במיתולוגיה המאורית הוא נחשב לסירה עליה מפליגים האלים בשמיים.
ההודים היו משוכנעים שהגלקסיה מורכבת מאפר. הוא התפזר במיוחד על ידי ילדה שרצתה להראות לחיילים את הדרך הביתה. בפינלנד האמינו כי שביל החלב נוצר כתוצאה מטיסות ציפורים בשמיים. כמו כן, מדינות אחרות מקשרות לרוב את המראה של גלקסיה עם ציפורים ויכולתן לעוף.