NAŠA GALAKSIJA MLEČNA CESTA
POTOVANJE V SREDIŠČE GALAKSIJE
ŽIVLJENJE GALAKSIJE

Mlečna cesta v mitologiji Aboridžinov

(Polarno projekcijo naše galaksije, ki je osnova za shematske slike, je izdelal R.HURT.)

NAŠA GALAKSIJA MLEČNA CESTA
Naša galaksija Mlečna cesta je sestavljena iz 300 ali celo iz 400 milijard zvezd. Naše Sonce spada med zvezde povprečne velikosti. Soncu podobnih zvezd v galaksiji je okrog 50%. Mlečna cesta je spiralna galaksija. Sestavljena je iz diska in iz sferične sredice (jedra) s prečko. To jo uvršča v tip SBb. Naše Sonce se nahaja v ravnini diska, na pol poti med sredico in robnim halojem in s prečko zapira kot približno 45 stopinj. Halo je rob galaksije poln prašnate snovi.

Disk ima štiri glavne spiralne roke ali krake. Kraki so v parih in izhajajo iz roba prečke. Iz ene strani izhajata roki Strelec (Sagittarius) in Kentaver (Centaurus). Ti dve imata še manjše roke Scutum-Crux (Rimski križ-ščit) in Norma. Z druge strani pa izhajata roki Labod (Cygnus) in Perzej (Perseus). Odcepljena Perzejeva roka se imenuje Orion (Orion) in v njej se nahaja tudi Sonce. V rokah so zvezde bolj skupaj. Tudi med rokami so zvezde, vendar so redkeje posejane. Število rok ni točno določeno in med astronomi še ni poenoteno njihovo število in poimenovanje. Ker smo del galaksije, ne moremo videti prav njene podobe. Zato o točnem izgledu lahko samo ugibamo na podlagi astronomskih meritev. Velja sicer, da je naši galaksiji podobna galaksija Andromeda, ki je naša soseda.

Debelina diska je okrog 2.000 svetlobnih let, premer diska pa je 100.000 svetlobnih let. Disk je sestavljen večinoma iz zvezd populacije I, ki so v glavnem modre velikanke in mlade, rumene zvezde stare od milijona do 10 milijard let. Sonce je staro okoli 5 milijard let.

Sredica je sploščeni sferoid z dimenzijami 20.000 krat 60.000 svetlobnih let. V sredici so zvezde gostejše in so populacije II. To so starejše zvezde, pretežno rdeče velikanke in starejše od 10 milijard let. Sredi jedra je masivna črna luknja. Ta povzroča rotacijo celotne galaksije in ji daje spiralno obliko.

Halo je difuzno sferično območje, ki obkroža disk galaksije. Je zelo redko poseljeno s starimi zvezdami, ki se združujejo v kroglaste klusterje ali sprimke. Takšen kroglasti sprimek obsega od 10.000 do 1.000.000 zvezd.

Izza haloja naj bi bil še pas temne snovi. To so lahko tudi deli v velikosti planetov, ki so ostanek tvorjenja galaksije iz prvotne snovi. Domnevajo, da se ta pas razprostira vsaj 50.000 svetlobnih let od roba haloja. Mlečna cesta je manjša galaksija in je v primeru s kroglasto galaksijo Virgo A pravi pritlikavec. Seveda pa so še manjše galaksije od naše

Na nasprotni strani Mlečne ceste se nahaja manjša spremljevalna galaksija Strelec ali Sagittarius. Ocenjujejo, da ne vsebuje več kot 5 milijonov zvezd. Galaksija Strelec kroži okrog naše galaksije skoraj pravokotno na njen disk. Zdi se, da se bo ta galaksija v naslednji milijardi let zlila z našo galaksijo.

Mlečna cesta ima še več spremljevalnih galaksij. Vse te so pod njenim gravitacijskim vplivom. Zadnje raziskave kažejo, da so bo naša galaksija zlila z Andromedo (čez 3-5 milijard let). Skupaj bosta tvorili zelo veliko spiralno galaksijo.
 

Levo: Velikostno sorazmerje galaksij. - Desno: Galaksija Andromeda, ki je po izgledu podobna naši galaksiji.
 

Prerez skozi galaksijo

Najprej bi na robu Mlečne videl galaktični halo in okrog njega v ravnini rotacije senčnati disk (ghost disk). To je zunanja meja galaksije, ki jo naseljujejo redko posejane in zelo stare zvezde. Ocenjujejo, da jih je okrog 150 milijonov. Proti samem središču galaksije se nahaja še okrog 150 do 200 zvezdnih sprimkov (klustrov ali globul) in različne vrste plinastih oblakov. V sprimku je lahko od 15 do 300 milijonov zvezd. Vsa ta telesa se gibljejo v različnih smereh. Nekatere zvezde in zvezdni sprimki so bili ujeti v težnostno polje galaksije in se počasi utirjajo v spiralno strukturo. Drugi so bili zaradi eksplozij supernov izvrženi iz galaksije in se od nje oddaljujejo. Velik del haloja tvori tudi nenavadna temna snov. Videti je ni mogoče, vendar pa vpliva na vrtilni moment in gibanje galaksije. Tudi zvezde v haloju so običajno zelo stare, 12 milijard let ali celo še starejše. Njihove poti so nenavadne in se gredo v vse smeri.

Nekje na pol poti do središča bi popotnik potoval mimo našega Sonca skozi Orionovo roko ali krak. Poleg tega je Sonce na samem zunanjem robu ekstremnega diska. V tem hitrem disku so mlade zvezde, stare od 1 do 10 milijard let. Od sredine galaksije je Sonce oddaljeno 28.000 svetlobnih let. Za eno obkroženje galaktičnega središča potrebuje 220-230 milijonov let. Glede na to, da predvidevajo, da je starost Mlečne ceste okrog 4,6 milijarde let, je Sonce galaktično središče obkrožilo po skoraj popolni krožnici komaj 20-21 krat. Hitrost kroženja Sonca in s tem seveda tudi Osončja je 250 km/sekundo.

Popotnik bi končno prišel do jedra. Jedro galaksije ga privlači z vedno večjo gravitacijo. V jedru, ki ima obliko sferoida, so gosto  razporejene številne zvezde. Vse te zvezde se gnetejo in rotirajo z veliko hitrostjo okrog samega središča Mlečne ceste. V ekvatorialni ravni se na vsako stran od samega jedra razteza po ena prečka. Vsaka je dolga okrog 27.000 svetlobnih let. Iz obeh koncev se širijo spiralne roke ali kraki.

V samem središču je črna luknja. Tudi naš popotnike jo opazuje le od daleč, saj bi ga lahko pogoltnila. Iz nje pa bi ne mogel nikoli več. Astronomi jo imenujejo Sagittarius A* (Sgr A*). Videti je neposredno ni mogoče, saj je njen gravitacijski privlek tako močan, da iz njega ne zmore uiti niti svetloba. Vendar se jo da zaznati s posrednimi metodami. Predvsem merijo kroženje najbližjih zvezd in žarke, ki jih oddaja zvezdna snov, ko se ruši v brezdanjo gravitacijsko luknjo. Ocenjujejo, da ima maso vsaj dveh milijonov sonc. Vendar so v večjih galaksijah še masivnejše črne luknje.

Slika prikazuje samo središče naše Mlečne ceste. Narejena je bila s pomočjo radijskih in infrardečih teleskopov. Slika prikazuje gibanje najbližji zvezd, ki krožijo okrog središčne črne luknje naše Galaksije

Slika je narejena računalniško na podlagi podatkov iz različnih teleskopov.      To je doslej najbližja "slika" središča Galaksije, ki je nastala s pomočjo radijskih teleskopov

Maso črne luknje so ocenili na podlagi hitrosti rotacije najbližjih vidnih zvezd. Te brzijo s 50-krat višjo hitrostjo kot Zemlja okoli Sonca. V kolikor poznamo maso teh zvezd, lahko hitro izračunamo kolikšna je masa srednjega telesa, da povzroči takšno gibanje. Vendar pa o naši osrednji črni luknji ne vemo mnogo, saj jo pred pogledi zakrivajo gosto posejane zvezde, sonca. Po grobih ocenah se tam gnete okrog 5 milijonov zvezd. Le s pomočjo teleskopov, ki sprejemajo različne vrste energijskih valov, lahko sklepamo, kaj se dogaja v središču Mlečne ceste.

Črna luknja nastane iz izredno velikega oblaka medzvezdnega prahu. Ko se ustvari dovolj veliko sonce, se to kaj kmalu sesede vase in nabira vedno več prahu iz okolice. Počasi raste skozi milijarde let od začetka tvorbe galaksije. Poleg prahu potegne vase še najbližje zvezde. Gravitacija raztrga takšno sonce in pri tem nastane gigantski blisk energije, ki preglasi žarčenje vseh zvezd v galaksiji. Gravitacijski privlek črne luknje pa ne sega daleč v prostor. Ker je Sonce oddaljeno preko 28.000 svetlobnih let od središča, ga črna luknja ne more pogoltniti. Edini vpliv je ta, da mora Sonce krožiti v spiralnem kraku okrog središča.

Vse spiralne galaksije imajo v svojem središču eno ali celo skupino črnih lukenj. Te jim dajejo tudi obliko. Celotna galaksija z vsemi zvezdami, medzvezdnim prahom in temno snovjo ima seveda večji privlek. Zato se galaksije sčasoma zlijejo. Večje pogoltnejo manjše. Ker so zvezde dokaj redko posejane, med njimi ne prihaja do trkov. Gravitacijske tokovnice prisilijo zvezde manjše galaksije, da se poravnajo z njimi v novo, še večjo galaksijo. Tako se Mlečna cesta in Andromeda, sosednja večja galaksija, približujeta druga drugi s hitrostjo okrog 500.000 kilometrov na uro. Razdalja med središčema je trenutno okrog 2,5 milijona svetlobnih let. Andromeda ima večji premer in številčno več zvezd kot Mlečna cesta. Vendar je naša galaksija gostejša in je po teži približno enakovredna. Ko se bosta čez kakšne 6 milijard let zlili, bosta tvorili novo, zelo veliko galaksijo. Nova galaksija mogoče ne bo nasledila spiralne strukture, temveč bo postala eliptična galaksija in šele čez čas spet dobila spiralno obliko. Takšnih je v vesolju mnogo. Ali bo na Zemlji kdo, ki bo to lahko opazoval, ne vemo! Morda bo do takrat Sonce že končalo svojo življenjsko pot in kot zvezda rdeča velikanka pogoltnilo Zemljo.

Ob rojstvu vesolja je obstajal kot element praktično le vodik, poleg njegqa pa še nekaj delov helija in in še manj litija. Vesoljski prah se je pričel zbirati v velike globule, ki so se pod vplivom gravitacijskega privleka sesedale. Zato se je v notranjosti povečal pritisk, ki je omogočil zlivanje jeder vodika v helij. Prižgale so se prve zvezde, velikanke. Te so lahke elemente zlivale v vedno težje elemente. Ko so dosegle konec svoje poti, so eksplodirale kot supernove. Iz njihovih ostankov so se tvorili novi medzvezdni oblaki. Iz njih so se oblikovale nove zvezde in v določenem obdobju tudi planeti. Zvezde so krožile okrog skupnega gravitacijskega središča. Tam so se večinoma oblikovale črne luknje, ki so povzročile tvorjenje manjših galaksij. Te so se zlivale v vedno večje sisteme.

Pred 10 do 14 milijardami let ni bilo zvezd inbodoča Mlečna cesta je bila samo zvijajoči se oblak vodika in helija. Znotraj oblaka so se tvorile prve kepice, ki so pričele s svojo gravitacijo vedno bolj vsrkavati material iz okolice in pridno rasti. Sčasoma so se razvile prve zvezde. Danes jim pravimo zvezde populacije II (Pop II). Združevale so se v prve zvezdne sprimke, ti pa so vedno manj kaotično tvorili velike globularne skupine. Na koncu se je oblikovala kroglasta in sčasoma še eliptična galaksija. Zvezde iz te dobe še vedno obstajajo v naši galaksiji in jih imenujemo kovinsko siromašne zvezde, ker ni bilo drugega materiala kot vodik in helij za njihovo oblikovanje.

Zvezde Pop II izgorevajo hitro in pri tem tvorijo vedno težje elemente. Ker so to običajno velike zvezde, eksplodirajo kot supernova. Njihov material je spet gradivo za izdelavo zvezd populacije I (Pop I). Ta proces se dogaja večinoma v eliptičnih galaksijah. Sredi take galaksije pride do zlivanja zvezd in plina v vedno večja telesa, ki se na koncu razvije v črno luknjo. Njena rotacija pospeši rotacijo okoliških zvezd in sčasoma se vrtilni moment preseli na vsa telesa, ki tvorijo galaksijo. Nastanejo spirale in spiralna galaksija.

Nastanek zvezd in s tem tudi galaksije iz medgalaktičnega plina, ki ga sestavljata v glavnem vodik in helij, pogojujejo štirje procesi. Ti v celoti oblikujejo galaksijo.

GALAKTIČNI VODOMETI - V samem haloju galaksije najdemo oblake hladnega in toplega plina, ki ga v glavnem sestavlja vodik. Ti se z različnimi hitrostmi približujejo galaktičnemu disku. V samem disku najdemo veliko srednje hitrih oblakov plina. Ti so verjetno ostanki ciklusov rojevanja, življenja in smrti zvezd. Zvezdni sprimki, ki nastanejo zaradi eksplozij supernova, tvorijo supermehurje vročega plina. Ta plin se prebije iz ravni galaktičnega diska v obliki dimnika. Manjši deli teh oblakov se ohladijo in se vrnejo v disk zaradi skupnega gravitacijskega privleka zvezd v njem.	VPAD PLINA - Iz okoliškega prostora se proti naši galaksiji gibljenjo zelo hitro plinski oblaki. Tudi ti predstavljajo zalogo materiala za tvorjenje novih zvezd. Te oblake privlači gravitacija naše galaksije.
KANIBALIZEM - Mlečna cesta je v skupini še z drugimi manjšimi galaksijami. Z dveh od njih, Veliki in Mali Magellanov oblak, trga plin. Astronomi so opazili, da se za njima v njuni orbiti vlečejo dolgi tokovi plina, ki so jih poimenovali Magellanov tok. Od tukaj bi naj prišla večina hitrih plinskih oblakov. Vendar s tem ne morejo pojasniti večjih skupin, kot je na primer Kompleks C. Osnova bi lahko bil četrti proces.	MEDGALAKTIČNO SKLADIŠČE - Mlečna cesta in Adromeda mogoče plavata sredi orjaškega medgalaktičnega rezervoarja hladnega vodikovega plina. Zaradi gravitacijskih motenj se tvorijo grude, te se kondenzirajo in zagrejejo. Sčasoma tvorijo nove zelo hitre plinske oblake, ki slej ko prej padejo proti disku ene ali druge galaksije. Ta model še ni popolnoma jasen.
Slika galaktičnega vodometa M16 v naši galaksiji. Na vrhi se tvorijo nove zvezde.	Porodnišnica novih zvezd nebula N83B.

Zgornja slika je nastala z združevanjem različnih opazovanj z optičnimi, radijskimi in infrardečimi teleskopi.
Optična opazovanja so dala disk mlečne ceste na sredini slike

Slika izdelana na podlagi dosedanjih spoznanj o obliki in tvorjenju naše galaksije Mlečne ceste.

[kazalo strani]   [pretvorba enot]   [servisna stran]   [povezave]