Ou la voie lactée. voisin dangereux

Le système solaire est immergé dans un immense système stellaire - la Galaxie, qui compte des centaines de milliards d'étoiles de luminosité et de couleur les plus différentes (Étoiles dans la section : "La vie des étoiles"). Les propriétés des différents types d'étoiles de la Galaxie sont bien connues des astronomes. Nos voisins ne sont pas seulement des étoiles typiques et d'autres objets célestes, mais plutôt des représentants des "tribus" les plus nombreuses de la Galaxie. A l'heure actuelle, toutes ou presque toutes les étoiles ont été étudiées au voisinage du Soleil, à l'exception des très naines, qui émettent très peu de lumière. La plupart d'entre elles sont des naines rouges très faibles - leurs masses sont 3 à 10 fois inférieures à celle du Soleil. Les étoiles similaires au Soleil sont très rares, seulement 6% d'entre elles. Beaucoup de nos voisins (72%) sont regroupés en plusieurs systèmes, où les composants sont reliés les uns aux autres par des forces gravitationnelles. Laquelle des centaines d'étoiles proches peut revendiquer le titre de plus proche voisine du Soleil ? Maintenant, il est considéré comme un composant du triple système bien connu Alpha Centauri - la naine rouge pâle Proxima. La distance à la proxima est de 1,31 pc, la lumière qui en provient met 4,2 ans pour nous parvenir. Les statistiques de la population circumsolaire donnent une idée de l'évolution du disque galactique et de la galaxie dans son ensemble. Par exemple, la distribution de luminosité des étoiles de type solaire montre que l'âge du disque est de 10 à 13 milliards d'années.

Au 17ème siècle, après l'invention du télescope, les scientifiques ont réalisé pour la première fois à quel point le nombre d'étoiles dans l'espace est important. En 1755, le philosophe et naturaliste allemand Immanuel Kant a suggéré que les étoiles forment des groupes dans l'espace, tout comme les planètes constituent le système solaire. Ces groupes, il les a appelés "îles étoiles". Selon Kant, l'une de ces innombrables îles est voie Lactée- un amas grandiose d'étoiles, visible dans le ciel sous la forme d'une bande brumeuse brillante. En grec ancien, le mot "galactikos" signifie "laiteux", c'est pourquoi la Voie lactée et les systèmes stellaires similaires sont appelés galaxies.

Dimensions et structure de notre Galaxie

Sur la base des résultats de ses calculs, Herschel a tenté de déterminer les dimensions et forme une sorte de disque épais: dans le plan de la Voie lactée, il s'étend sur une distance ne dépassant pas 850 unités et dans la direction perpendiculaire - 200 unités , si nous prenons la distance à Sirius comme unité. Selon l'échelle moderne des distances, cela correspond à 7300X1700 années-lumière. Cette estimation reflète généralement correctement la structure de la Voie lactée, bien qu'elle soit très imprécise. Le fait est qu'en plus des étoiles, le disque de la Galaxie comprend également de nombreux nuages de gaz et de poussière, qui affaiblissent la lumière des étoiles lointaines. Les premiers explorateurs de la Galaxie ne connaissaient pas cette substance absorbante et croyaient pouvoir voir toutes ses étoiles.

Les véritables dimensions de la Galaxie n'ont été établies qu'au XXe siècle. Il s'est avéré que c'est une formation beaucoup plus plate qu'on ne le pensait auparavant. Le diamètre du disque galactique dépasse 100 000 années-lumière et son épaisseur est d'environ 1 000 années-lumière. Du fait que le système solaire est situé pratiquement dans le plan de la galaxie, rempli de matière absorbante, de nombreux détails de la structure de la voie lactée sont cachés au regard d'un observateur terrestre. Cependant, elles peuvent être étudiées sur l'exemple d'autres galaxies similaires à Shashi. Donc, dans les années 40. XXe siècle, observant la galaxie M 31, mieux connue sous le nom de nébuleuse d'Andromède, l'astronome allemand Walter Baade a remarqué que le disque lenticulaire plat de cette immense galaxie est immergé dans un nuage d'étoiles sphérique plus raréfié - un halo. Étant donné que la nébuleuse est très similaire à notre Galaxie, il a suggéré que la Voie lactée a également une structure similaire. Les étoiles du disque galactique ont été appelées population de type I, tandis que les étoiles du halo ont été appelées population de type II.

Comme le montrent les études modernes, les deux types de population stellaire diffèrent non seulement par leur position spatiale, mais aussi par la nature de leur mouvement, ainsi que par leur composition chimique. Ces caractéristiques sont principalement liées à l'origine différente du disque et de la composante sphérique.

Structure de la Galaxie : Halo

Les limites de notre Galaxie sont déterminées par la taille du halo. Le rayon du halo est beaucoup plus grand que la taille du disque et, selon certaines données, atteint plusieurs centaines de milliers d'années-lumière. Le centre de symétrie du halo de la Voie lactée coïncide avec le centre du disque galactique. Le halo se compose principalement d'étoiles très anciennes, sombres et de faible masse. Ils se produisent à la fois isolément et sous la forme d'amas globulaires, qui peuvent inclure plus d'un million d'étoiles. L'âge de la population de la composante sphérique de la Galaxie dépasse 12 milliards d'années. Il est généralement considéré comme l'âge de la Galaxie elle-même. Une caractéristique des étoiles à halo est leur proportion extrêmement faible d'éléments chimiques lourds. Les étoiles qui forment des amas globulaires contiennent des centaines de fois moins de métaux que le Soleil.

Les étoiles de la composante sphérique sont concentrées vers le centre de la Galaxie. La partie centrale et la plus dense du halo à quelques milliers d'années-lumière du centre de la Galaxie est appelée le "renflement" ("épaississement"). Les étoiles et les amas de halo stellaires se déplacent autour du centre de la Galaxie sur des orbites très allongées. En raison du fait que la rotation des étoiles individuelles se produit presque au hasard, le halo dans son ensemble tourne très lentement.

Structure de la Galaxie : Disque

Comparé au halo, le disque tourne nettement plus vite. La vitesse de sa rotation n'est pas la même à différentes distances du centre. Elle augmente rapidement de zéro au centre à 200-240 km/s à une distance de 2 000 années-lumière de lui, puis diminue quelque peu, augmente à nouveau jusqu'à environ la même valeur, puis reste presque constante. L'étude des caractéristiques de rotation du disque a permis d'estimer sa masse. Il s'est avéré que c'est 150 milliards de fois plus que la masse du Soleil. La population du disque est très différente de la population du halo. Près du plan du disque se concentrent les jeunes étoiles et les amas d'étoiles dont l'âge ne dépasse pas plusieurs milliards d'années. Ils forment la composante dite plate. Il y a beaucoup d'étoiles brillantes et chaudes parmi elles.

Le gaz dans le disque de la Galaxie est également concentré principalement près de son plan. Il est situé de manière inégale, formant de nombreux nuages de gaz - des supernuages géants de structure inhomogène, longs de plusieurs milliers d'années-lumière, à de petits nuages ne dépassant pas un parsec. L'hydrogène est le principal élément chimique de notre galaxie. Environ 1/4 de celui-ci est constitué d'hélium. Par rapport à ces deux éléments, le reste est présent en très faible quantité. Moyenne composition chimiqueétoiles et le gaz dans le disque est presque le même que celui du Soleil.

Structure de la Galaxie : Noyau

L'une des régions les plus intéressantes de la Galaxie est considérée comme son centre, ou noyau, situé dans la direction de la constellation du Sagittaire. Le rayonnement visible des régions centrales de la Galaxie nous est complètement caché par de puissantes couches de matière absorbante. Par conséquent, ils n'ont commencé à l'étudier qu'après la création de récepteurs pour le rayonnement infrarouge et radio, qui est absorbé dans une moindre mesure. Les régions centrales de la Galaxie sont caractérisées par une forte concentration d'étoiles : chaque parsec cubique proche du centre en contient plusieurs milliers. Les distances entre les étoiles sont des dizaines et des centaines de fois moindres qu'au voisinage du Soleil. Si nous vivions sur une planète près d'une étoile située près du noyau de la Galaxie, alors des dizaines d'étoiles seraient visibles dans le ciel, comparables en luminosité à la Lune, et plusieurs milliers plus brillantes que les étoiles les plus brillantes de notre ciel.

En plus d'un grand nombre d'étoiles dans la région centrale de la Galaxie, il existe un disque gazeux circumnucléaire, composé principalement d'hydrogène moléculaire. Son rayon dépasse 1000 années-lumière. Plus près du centre, il y a des zones d'hydrogène ionisé et de nombreuses sources rayonnement infrarouge indiquant que la formation d'étoiles s'y déroule. Au centre même de la Galaxie, l'existence d'un objet compact massif est supposée - un trou noir d'une masse d'environ un million de masses solaires. Au centre se trouve également une source radio lumineuse Sagittarius A, dont l'origine est associée à l'activité du noyau.

Le contenu de l'article

VOIE LACTÉE, lueur brumeuse dans le ciel nocturne de milliards d'étoiles de notre galaxie. La bande de la Voie lactée entoure le ciel d'un large anneau. La Voie lactée est particulièrement visible loin des lumières de la ville. Dans l'hémisphère Nord, il convient de l'observer vers minuit en juillet, à 22h en août, ou à 20h en septembre, lorsque la Croix du Nord de la constellation du Cygne est proche du zénith. En suivant la bande scintillante de la Voie lactée vers le nord ou le nord-est, nous passons devant la constellation de Cassiopée (en forme de W) et nous nous dirigeons vers l'étoile brillante Capella. Au-delà de Capella, vous pouvez voir comment la partie la moins large et la moins brillante de la Voie lactée passe juste à l'est de la ceinture d'Orion et se penche vers l'horizon non loin de Sirius, l'étoile la plus brillante du ciel. La partie la plus brillante de la Voie Lactée est visible au sud ou au sud-ouest lorsque la Croix du Nord est au-dessus. Dans ce cas, deux branches de la Voie lactée sont visibles, séparées par un espace sombre. Le nuage dans le Bouclier, qu'E. Barnard appelait la "perle de la Voie lactée", est situé à mi-chemin du zénith, et en dessous les magnifiques constellations du Sagittaire et du Scorpion sont visibles.

Malheureusement, les parties les plus brillantes de la Voie lactée sont inaccessibles aux observateurs de l'hémisphère nord. Pour les voir, vous devez vous rendre à l'équateur, ou mieux encore, être situé entre 20 et 40 ° S. de latitude. et regarder le ciel env. 22h fin avril ou début mai. Haut dans le ciel se trouve la Croix du Sud, et bas au nord-ouest se trouve Sirius. La Voie lactée est sombre et étroite entre eux, mais elle devient beaucoup plus lumineuse et plus intéressante à 30° à l'ouest de la Croix du Sud, dans la constellation de la Carène. Alors que le Sagittaire et le Scorpion s'élèvent à l'est, les parties les plus brillantes et les plus magnifiques de la Voie lactée apparaissent. Sa région la plus remarquable est visible tard dans la soirée en juin-juillet, lorsque le nuage du Sagittaire se situe près du zénith. Sur le fond d'une lueur uniforme causée par des milliers et des milliers d'étoiles lointaines impossibles à distinguer à l'œil nu, on peut remarquer des nuages sombres et des "rayures" de poussière cosmique froide. Quiconque veut comprendre la structure de notre Galaxie devrait prendre le temps d'observer la Voie lactée - ce phénomène céleste vraiment remarquable et le plus grandiose.

Des jumelles ou un petit télescope suffisent pour distinguer la myriade d'étoiles qui composent la Voie lactée. La plus grande concentration d'étoiles et la largeur maximale de la Voie Lactée sont observées dans les constellations du Sagittaire et du Scorpion ; il est le moins peuplé d'étoiles du côté opposé du ciel - près de la ceinture d'Orion et de Capella. Des observations astronomiques précises confirment la première impression visuelle : la bande de la Voie lactée marque le plan central d'un gigantesque système stellaire en forme de disque : notre Galaxie, souvent appelée la « galaxie de la Voie lactée ». L'une de ses étoiles est notre Soleil, situé très près du plan central de la Galaxie. Cependant, le Soleil n'est pas situé au centre du disque galactique, mais à une distance de deux tiers de son centre au bord. Les étoiles qui composent la Voie lactée sont à des distances différentes de la Terre : certaines ne sont pas à plus de 100 sv. ans, et la plupart sont supprimés par 10 000 St. années et même plus loin. Le nuage d'étoiles en Sagittaire et Scorpion marque la direction du centre de la Galaxie, située à une distance d'environ 30 000 sv de la Terre. années. Le diamètre de la galaxie entière est d'au moins 100 000 sv. années.

La composition de la Voie Lactée.

La galaxie est constituée principalement d'étoiles, plus ou moins semblables au Soleil. Certains d'entre eux sont plusieurs fois plus massifs que le Soleil et brillent plusieurs milliers de fois plus brillants, d'autres sont plusieurs fois moins massifs et brillent plusieurs milliers de fois plus faiblement. Le soleil, à bien des égards, est une étoile moyenne. Selon la température de la surface, les étoiles ont une couleur différente : les étoiles bleu-blanc sont les plus chaudes (20 000 à 40 000 K) et les rouges sont les plus froides (environ 2 500 K).

Certaines étoiles forment des groupes appelés amas d'étoiles. Certaines d'entre elles sont visibles à l'œil nu, comme les Pléiades. Il s'agit d'un cluster ouvert typique ; généralement, ces amas contiennent de 50 à 2000 étoiles. En plus des amas ouverts, il existe des amas globulaires beaucoup plus grands contenant jusqu'à plusieurs millions d'étoiles. Ces amas diffèrent significativement par leur âge et leur composition stellaire. Les grappes ouvertes sont relativement jeunes : leur âge typique est d'env. 10 millions d'années, c'est-à-dire D'ACCORD. 1/500 de l'âge de la Terre et du Soleil. Ils contiennent de nombreuses étoiles brillantes massives. Les amas globulaires sont très anciens : 10 à 15 milliards d'années se sont écoulés depuis leur formation ; ils sont constitués des étoiles les plus anciennes de la Galaxie, parmi lesquelles seules celles de faible masse ont survécu. Les amas ouverts sont situés près du plan galactique, où il y a beaucoup de gaz interstellaire à partir duquel les étoiles se forment. Les amas globulaires remplissent le halo galactique entourant le disque et sont sensiblement concentrés vers le centre de la Galaxie.

La masse de la Galaxie n'est pas inférieure à 2×10 11 masses solaires. Ce sont principalement des étoiles, mais 5% de sa masse se trouve dans la matière interstellaire - gaz et poussière. La matière interstellaire remplit l'espace entre les étoiles dans le disque galactique avec une épaisseur d'env. 600 rue. ans, et à l'intérieur du disque, il est concentré sur les bras spiraux de la Galaxie. Une partie importante de la matière interstellaire est combinée en nuages froids massifs, au fond desquels se forment des étoiles.

La Voie lactée est l'un des centaines de millions de systèmes stellaires similaires découverts dans l'Univers à l'aide de grands télescopes. Il est souvent appelé "notre système stellaire". Elle appartient aux grandes galaxies à rotation rapide et aux bras spiraux clairs, dans lesquelles se concentrent de jeunes étoiles chaudes et des nuages de gaz chauffés par leur rayonnement, appelés "nébuleuses à émission". À l'aide de télescopes optiques, il n'est pas possible d'étudier l'ensemble de la Galaxie, car la lumière ne pénètre pas à travers les nuages interstellaires denses de gaz et de poussière, particulièrement nombreux dans la direction du centre de la Galaxie. Cependant, pour le rayonnement infrarouge et l'émission radio, la poussière n'est pas un obstacle : à l'aide de télescopes appropriés, il est possible d'explorer l'ensemble de la Galaxie et même de percer jusqu'à son noyau dense. Les observations ont montré que les étoiles et le gaz du disque galactique se déplacent à une vitesse d'environ 250 km/s autour du centre de la Galaxie. Notre Soleil, avec les planètes, se déplace également à la même vitesse, effectuant une révolution autour du centre galactique en environ 200 millions d'années.

voie Lactée- une galaxie qui est la plus importante pour l'homme, car c'est sa maison. Mais lorsqu'il s'agit d'exploration, notre galaxie devient une galaxie spirale moyenne banale, comme les milliards d'autres galaxies dispersées dans l'univers.

Regarder ciel de nuit, en dehors de l'éclairage urbain, vous pouvez clairement voir une large bande lumineuse traversant tout le ciel. Les anciens habitants de la Terre ont appelé cet objet brillant, qui s'est formé bien avant la formation de la Terre - une rivière, une route et d'autres noms de sens similaire. En réalité, ce n'est rien d'autre que le centre de notre galaxie, visible depuis l'un de ses bras.

La structure de la galaxie de la Voie lactée

La Voie lactée est une galaxie spirale barrée d'environ 100 000 années-lumière de diamètre. Si nous pouvions le regarder de haut, nous pourrions voir un renflement central entouré de quatre grands bras en spirale qui s'enroulent autour de la région centrale. Les galaxies spirales sont les plus courantes et représentent environ les deux tiers de toutes connu de l'humanité galaxies.

Contrairement à une spirale ordinaire, une galaxie spirale barrée contient une sorte de "pont" traversant sa région centrale et deux spirales principales. De plus, il y a quelques manches dans la partie intérieure qui, à une certaine distance, se transforment en une structure à quatre bras. Dans l'un des petits bras connu sous le nom de bras d'Orion, situé entre les grands bras de Persée et du Sagittaire, se trouve notre système solaire.

La Voie lactée ne reste pas immobile. Il tourne constamment autour de son centre. Ainsi, les manches se déplacent constamment dans l'espace. Notre système solaire, avec le bras d'Orion, se déplace à environ 828 000 kilomètres par heure. Même en se déplaçant à une vitesse aussi incroyable, le système solaire mettra environ 230 millions d'années pour accomplir une révolution autour de la Voie lactée.

Faits intéressants sur la galaxie de la Voie lactée

L'histoire de la galaxie de la Voie lactée commence peu de temps après le Big Bang ;
La Voie lactée contient certaines des premières étoiles de l'univers;
La Voie lactée a annexé d'autres galaxies dans un passé lointain. Notre galaxie s'agrandit actuellement en puisant dans la matière des Nuages de Magellan ;
La Voie lactée se déplace dans l'espace à une vitesse de 552 kilomètres par seconde ;
Au centre de la Voie lactée se trouve un trou noir supermassif appelé Sgr A* avec une masse d'environ 4,3 millions de masses solaires ;
Les étoiles, le gaz et la poussière de la Voie lactée se déplacent autour du centre à une vitesse d'environ 220 kilomètres par seconde. La constance de cette vitesse pour toutes les étoiles, quelle que soit leur distance au noyau galactique, indique l'existence d'un mystérieux matière noire;

S'incurvant autour du centre de la galaxie, les bras spiraux contiennent un grand nombre de poussière et gaz à partir desquels de nouvelles étoiles se forment par la suite. Ces bras forment ce que les astronomes appellent le disque d'une galaxie. Son épaisseur par rapport au diamètre de la galaxie est faible et est d'environ 1000 années-lumière.

Au centre de la Voie lactée se trouve le noyau de la galaxie. Il est rempli de poussière, de gaz et d'étoiles. Le cœur de la Voie lactée est la raison pour laquelle nous ne voyons qu'une petite fraction de toutes les étoiles de notre galaxie. La poussière et le gaz qu'il contient sont si denses que les scientifiques ne peuvent tout simplement pas voir ce qu'il y a au centre.

Des recherches récentes menées par des scientifiques confirment le fait qu'il existe un trou noir supergéant au centre de la Voie lactée, dont la masse est comparable à celle d'environ 4,3 millions de masses solaires. Au tout début de l'histoire, ce trou noir supermassif aurait pu être beaucoup plus petit, mais de grandes réserves de poussière et de gaz lui ont permis d'atteindre une taille aussi énorme.

Bien que les trous noirs ne puissent pas être détectés par observation directe, les astronomes peuvent les voir grâce aux effets gravitationnels. Selon les scientifiques, la plupart des galaxies de l'univers contiennent un trou noir supermassif en leur centre.

Le noyau central et les bras spiraux ne sont pas les seuls éléments constitutifs de la galaxie spirale de la Voie lactée. Notre galaxie est entourée d'un halo sphérique de gaz chaud, d'étoiles anciennes et d'amas globulaires. Bien que le halo s'étende sur des centaines de milliers d'années-lumière, il contient environ 2 % d'étoiles en plus que celles du disque de la galaxie.

La poussière, le gaz et les étoiles sont les composants les plus « visibles » de notre galaxie, mais la Voie lactée contient un autre composant encore insaisissable : la matière noire. Les astronomes ne peuvent pas encore le détecter directement, mais ils peuvent parler de sa présence, comme dans le cas des trous noirs, par des signes indirects. Des recherches récentes dans ce domaine montrent que 90% de la masse de notre galaxie est de la matière noire insaisissable.

L'avenir de la galaxie de la Voie lactée

La Voie lactée ne tourne pas seulement autour d'elle-même, mais se déplace également dans l'Univers. Malgré le fait que l'espace soit un endroit relativement vide, de la poussière, du gaz et d'autres galaxies peuvent être rencontrés en cours de route. Notre galaxie n'est pas non plus à l'abri d'une rencontre accidentelle avec un autre amas massif d'étoiles.

Dans environ 4 milliards d'années, la Voie lactée entrera en collision avec sa voisine la plus proche, la galaxie d'Andromède. Les deux galaxies se précipitent l'une vers l'autre à une vitesse d'environ 112 km/s. Après la collision, les deux galaxies fourniront un nouvel afflux de matière stellaire, ce qui conduira à une nouvelle vague de formation d'étoiles.

Heureusement pour les habitants de la Terre fait donné pas trop de souci. À ce moment-là, notre Soleil se transformera en géante rouge et la vie sur notre planète sera impossible.

Des articles utiles qui répondront à la plupart des questions intéressantes sur la galaxie de la Voie lactée.

objets du ciel profond

La Voie lactée est une galaxie qui contient la Terre, le système solaire et toutes les étoiles individuelles visibles oeil nu. Fait référence aux galaxies spirales barrées.

La Voie lactée, avec la galaxie d'Andromède (M31), la galaxie du Triangle (M33) et plus de 40 galaxies satellites naines - la sienne et Andromède - forment le groupe local de galaxies, qui fait partie du superamas local (superamas de la Vierge) .

Historique de la découverte

Découverte de Galilée

La Voie lactée n'a révélé son secret qu'en 1610. C'est alors que le premier télescope a été inventé, qui a été utilisé par Galileo Galilei. Le célèbre scientifique a vu à travers l'appareil que la Voie lactée est un véritable amas d'étoiles qui, lorsqu'elles sont vues à l'œil nu, se confondent en une bande continue légèrement scintillante. Galilée a même réussi à expliquer l'hétérogénéité de la structure de cette bande. Cela a été causé par la présence dans le phénomène céleste non seulement d'amas d'étoiles. Il y a aussi des nuages noirs. La combinaison de ces deux éléments crée une image étonnante du phénomène nocturne.

Découverte de William Herschel

L'étude de la Voie lactée s'est poursuivie au XVIIIe siècle. Pendant cette période, son chercheur le plus actif était William Herschel. Célèbre compositeur et le musicien était engagé dans la fabrication de télescopes et étudia la science des étoiles. La découverte la plus importante d'Herschel fut le Grand Plan de l'Univers. Ce scientifique a observé les planètes à travers un télescope et les a comptées dans différentes parties du ciel. Des études ont conduit à la conclusion que la Voie lactée est une sorte d'île stellaire, dans laquelle se trouve également notre Soleil. Herschel a même dessiné un plan schématique de sa découverte. Dans la figure, le système stellaire était représenté comme une meule et avait une forme allongée forme irrégulière. Le soleil était à l'intérieur bague donnée qui entoure notre monde. C'est ainsi que tous les scientifiques ont représenté notre Galaxie jusqu'au début du siècle dernier.

Ce n'est que dans les années 1920 que l'œuvre de Jacobus Kaptein voit le jour, dans laquelle la Voie lactée est décrite de la manière la plus détaillée. Dans le même temps, l'auteur a donné un schéma de l'île étoilée, qui ressemble le plus possible à celui que nous connaissons à l'heure actuelle. Aujourd'hui, nous savons que la Voie lactée est une galaxie, qui comprend le système solaire, la Terre et les étoiles individuelles visibles à l'œil nu par les humains.

Quelle est la forme de la Voie lactée ?

Lors de l'étude des galaxies, Edwin Hubble les a classées en différentes sortes elliptique et spirale. Les galaxies spirales sont en forme de disque avec des bras spiraux à l'intérieur. Étant donné que la Voie lactée est en forme de disque avec les galaxies spirales, il est logique de supposer qu'il s'agit probablement d'une galaxie spirale.

Dans les années 1930, R. J. Trumpler s'est rendu compte que les estimations de la taille de la galaxie de la Voie lactée faites par Kapetin et d'autres étaient erronées, car les mesures étaient basées sur des observations utilisant des ondes de rayonnement dans la région visible du spectre. Trumpler est arrivé à la conclusion que grande quantité la poussière dans le plan de la Voie lactée absorbe la lumière visible. Par conséquent, les étoiles lointaines et leurs amas semblent plus fantomatiques qu'ils ne le sont réellement. Pour cette raison, afin d'imager avec précision les étoiles et les amas d'étoiles dans la Voie lactée, les astronomes ont dû trouver un moyen de voir à travers la poussière.

Dans les années 1950, les premiers radiotélescopes ont été inventés. Les astronomes ont découvert que les atomes d'hydrogène émettent un rayonnement dans les ondes radio et que ces ondes radio peuvent pénétrer la poussière dans la Voie lactée. Ainsi, il est devenu possible de voir les bras spiraux de cette galaxie. Pour ce faire, nous avons utilisé le marquage des étoiles par analogie avec les marques lors de la mesure des distances. Les astronomes ont réalisé que les étoiles O et B pouvaient servir à atteindre cet objectif.

Ces étoiles ont plusieurs caractéristiques :

luminosité– ils sont très visibles et se retrouvent souvent en petits groupes ou associations ;
chaud– ils émettent des ondes de longueurs différentes (ondes visibles, infrarouges, radio) ;
courte durée de vie Ils vivent environ 100 millions d'années. Compte tenu de la vitesse à laquelle les étoiles tournent au centre de la galaxie, elles ne s'éloignent pas beaucoup de leur lieu de naissance.

Les astronomes peuvent utiliser des radiotélescopes pour faire correspondre avec précision les positions des étoiles O et B et, sur la base des décalages Doppler dans le spectre radio, déterminer leur vitesse. Après avoir effectué de telles opérations sur de nombreuses étoiles, les scientifiques ont pu produire des cartes radio et optiques combinées des bras spiraux de la Voie lactée. Chaque bras porte le nom de la constellation qui s'y trouve.

Les astronomes pensent que le mouvement de la matière autour du centre de la galaxie crée des ondes de densité (régions de haute et basse densité), comme vous le voyez lorsque vous mélangez la pâte à gâteau avec un mélangeur électrique. On pense que ces ondes de densité ont causé le caractère en spirale de la galaxie.

Ainsi, en examinant le ciel à différentes longueurs d'onde (radio, infrarouge, visible, ultraviolet, rayons X) à l'aide de divers télescopes terrestres et spatiaux, on peut obtenir diverses images de la Voie lactée.

effet Doppler. Tout comme le son aigu d'une sirène de camion de pompiers diminue à mesure que le véhicule s'éloigne, le mouvement des étoiles affecte les longueurs d'onde de la lumière qui atteignent la Terre à partir d'elles. Ce phénomène s'appelle l'effet Doppler. Nous pouvons mesurer cet effet en mesurant les raies du spectre de l'étoile et en les comparant au spectre d'une lampe standard. Le degré de décalage Doppler indique à quelle vitesse l'étoile se déplace par rapport à nous. De plus, la direction du décalage Doppler peut nous indiquer la direction dans laquelle l'étoile se déplace. Si le spectre de l'étoile se décale vers l'extrémité bleue, alors l'étoile se dirige vers nous ; si dans la direction rouge, il s'éloigne.

Structure de la Voie Lactée

Si nous examinons attentivement la structure de la Voie lactée, nous verrons ce qui suit :

disque galactique. La plupart des étoiles de la Voie lactée sont concentrées ici.

Le disque lui-même est divisé en les parties suivantes :

Le noyau est le centre du disque ;
Arcs - zones autour du noyau, y compris directement les zones au-dessus et au-dessous du plan du disque.
Les bras en spirale sont des zones qui dépassent du centre. Notre système solaire est situé dans l'un des bras spiraux de la Voie lactée.

amas globulaires. Plusieurs centaines d'entre eux sont dispersés au-dessus et au-dessous du plan du disque.
Halo. Il s'agit d'une grande région sombre qui entoure toute la galaxie. Le halo est constitué de gaz haute température et éventuellement de la matière noire.

rayon du halo de manière significative plus de tailles disque et, selon certaines sources, atteint plusieurs centaines de milliers d'années-lumière. Le centre de symétrie du halo de la Voie lactée coïncide avec le centre du disque galactique. Le halo se compose principalement d'étoiles très anciennes et sombres. L'âge de la composante sphérique de la Galaxie dépasse 12 milliards d'années. La partie centrale et la plus dense du halo à quelques milliers d'années-lumière du centre de la Galaxie s'appelle renflement(traduit de l'anglais "épaississement"). Le halo dans son ensemble tourne très lentement.

Par rapport au halo disque tourne beaucoup plus vite. Il ressemble à deux plaques pliées sur les bords. Le diamètre du disque de la Galaxie est d'environ 30 kpc (100 000 années-lumière). L'épaisseur est d'environ 1000 années-lumière. La vitesse de rotation n'est pas la même à différentes distances du centre. Elle augmente rapidement de zéro au centre à 200-240 km/s à une distance de 2 000 années-lumière de celle-ci. La masse du disque est de 150 milliards de fois la masse du Soleil (1,99*1030 kg). Les jeunes étoiles et les amas d'étoiles sont concentrés dans le disque. Il y a beaucoup d'étoiles brillantes et chaudes parmi elles. Le gaz dans le disque de la Galaxie est inégalement réparti, formant des nuages géants. L'hydrogène est le principal élément chimique de notre galaxie. Environ 1/4 de celui-ci est constitué d'hélium.

L'une des régions les plus intéressantes de la Galaxie est son centre, ou cœur situé dans la direction de la constellation du Sagittaire. Le rayonnement visible des régions centrales de la Galaxie nous est complètement caché par de puissantes couches de matière absorbante. Par conséquent, il n'a commencé à être étudié qu'après la création de récepteurs pour le rayonnement infrarouge et radio, qui est absorbé dans une moindre mesure. Les régions centrales de la Galaxie sont caractérisées par une forte concentration d'étoiles : il y en a plusieurs milliers dans chaque parsec cubique. Plus près du centre, des régions d'hydrogène ionisé et de nombreuses sources de rayonnement infrarouge sont notées, indiquant que la formation d'étoiles s'y déroule. Au centre même de la Galaxie, l'existence d'un objet compact massif est supposée - un trou noir d'une masse d'environ un million de masses solaires.

L'une des formations les plus remarquables est branches en spirale (ou manches). Ils ont donné le nom à ce type d'objets - galaxies spirales. Le long des bras, les étoiles les plus jeunes sont principalement concentrées, de nombreux amas d'étoiles ouverts, ainsi que des chaînes de nuages denses de gaz interstellaire dans lesquels les étoiles continuent de se former. Contrairement au halo, où toute manifestation d'activité stellaire est extrêmement rare, une vie orageuse se poursuit dans les branches, associée à la transition continue de la matière de l'espace interstellaire aux étoiles et vice-versa. Les bras spiraux de la Voie lactée nous sont en grande partie cachés en absorbant la matière. Leur étude détaillée a commencé après l'avènement des radiotélescopes. Ils ont permis d'étudier la structure de la Galaxie en observant l'émission radio des atomes d'hydrogène interstellaires, concentrés le long de longues spirales. Selon les concepts modernes, les bras spiraux sont associés à des ondes de compression se propageant à travers le disque de la galaxie. En traversant les régions de compression, la matière du disque se densifie et la formation d'étoiles à partir du gaz s'intensifie. Les raisons de l'apparition d'une telle structure d'onde particulière dans les disques des galaxies spirales ne sont pas entièrement claires. De nombreux astrophysiciens travaillent sur ce problème.

La place du soleil dans la galaxie

Au voisinage du Soleil, il est possible de tracer des sections de deux branches en spirale situées à environ 3 000 années-lumière de nous. Selon les constellations où se trouvent ces zones, on les appelle le bras du Sagittaire et le bras de Persée. Le soleil est presque au milieu entre ces bras en spirale. Certes, relativement proche (selon les normes galactiques) de nous, dans la constellation d'Orion, il y a une autre branche, moins prononcée, qui est considérée comme une ramification de l'un des principaux bras spiraux de la Galaxie.

La distance du Soleil au centre de la Galaxie est de 23 à 28 000 années-lumière, soit 7 à 9 000 parsecs. Cela suggère que le Soleil est situé plus près du bord du disque que de son centre.

Avec toutes les étoiles proches, le Soleil tourne autour du centre de la Galaxie à une vitesse de 220 à 240 km/s, faisant une révolution en environ 200 millions d'années. Cela signifie que pendant toute la durée de son existence, la Terre n'a pas volé plus de 30 fois autour du centre de la Galaxie.

La vitesse de rotation du Soleil autour du centre de la Galaxie coïncide pratiquement avec la vitesse à laquelle l'onde de compression, qui forme le bras spiral, se déplace dans la région donnée. Cette situation est généralement inhabituelle pour la Galaxie : les bras spiraux tournent avec une constante vitesse angulaire comme les rayons d'une roue, et le mouvement des étoiles, comme nous l'avons vu, obéit à un tout autre schéma. Par conséquent, la quasi-totalité de la population stellaire du disque pénètre à l'intérieur de la branche en spirale ou la quitte. Le seul endroit où les vitesses des étoiles et des bras spiraux coïncident est le cercle dit de corotation, et c'est sur lui que se trouve le Soleil !

Pour la Terre, cette circonstance est extrêmement favorable. Après tout, des processus violents se produisent dans les branches en spirale, générant un rayonnement puissant, destructeur pour tous les êtres vivants. Et aucune atmosphère ne pouvait l'en protéger. Mais notre planète existe dans un état relativement endroit calme La galaxie n'a pas été affectée par ces cataclysmes cosmiques depuis des centaines de millions et des milliards d'années. C'est peut-être pour cette raison que la vie pourrait naître et survivre sur Terre.

Pendant longtemps, la position du Soleil parmi les étoiles a été considérée comme la plus banale. Aujourd'hui, nous savons qu'il n'en est rien : en un certain sens, c'est privilégié. Et cela doit être pris en compte lors de l'examen de la possibilité de l'existence de la vie dans d'autres parties de notre Galaxie.

L'emplacement des étoiles

Dans un ciel nocturne sans nuages, la Voie lactée est visible de n'importe où sur notre planète. Cependant, seule une partie de la Galaxie, qui est un système d'étoiles situé à l'intérieur du bras d'Orion, est accessible à l'œil humain. Qu'est-ce que la Voie Lactée ? La définition dans l'espace de toutes ses parties devient plus compréhensible si l'on considère la carte des étoiles. Dans ce cas, il devient clair que le Soleil, éclairant la Terre, est situé presque sur le disque. C'est presque le bord de la galaxie, où la distance du noyau est de 26 à 28 000 années-lumière. Se déplaçant à une vitesse de 240 kilomètres par heure, le luminaire passe 200 millions d'années sur une révolution autour du noyau, de sorte que pendant toute la durée de son existence, il n'a parcouru le disque, arrondissant le noyau, que trente fois. Notre planète se trouve dans le soi-disant cercle de corotation. C'est un endroit où la vitesse de rotation des bras et des étoiles est identique. Ce cercle est caractérisé par un niveau accru de rayonnement. C'est pourquoi la vie, comme le pensent les scientifiques, ne pourrait apparaître que sur cette planète, près de laquelle se trouvent un petit nombre d'étoiles. Notre Terre est une telle planète. Il est situé à la périphérie de la Galaxie, dans son endroit le plus paisible. C'est pourquoi sur notre planète pendant plusieurs milliards d'années, il n'y a pas eu de cataclysmes globaux qui se produisent souvent dans l'Univers.

À quoi ressemblera la mort de la Voie lactée ?

L'histoire cosmique de la mort de notre galaxie commence ici et maintenant. Nous pouvons regarder aveuglément autour de nous en pensant que la Voie lactée, Andromède (notre sœur ainée) et un tas d'inconnus - nos voisins de l'espace - c'est notre maison, mais en réalité il y a bien plus. Il est temps d'explorer ce qu'il y a d'autre autour de nous. Aller.

Galaxie du Triangle. Avec une masse d'environ 5% de celle de la Voie lactée, c'est la troisième plus grande galaxie du groupe local. Il a une structure en spirale, ses propres satellites et peut être un satellite de la galaxie d'Andromède.
Grand Nuage de Magellan. Cette galaxie ne représente que 1% de la masse de la Voie lactée, mais est la quatrième plus grande de notre groupe local. Il est très proche de notre Voie lactée - à moins de 200 000 années-lumière - et subit une formation active d'étoiles alors que les interactions des marées avec notre galaxie provoquent l'effondrement du gaz et créent de nouvelles étoiles chaudes et grandes dans l'univers.
Petit Nuage de Magellan, NGC 3190 et NGC 6822. Tous ont des masses de 0,1% à 0,6% de la Voie Lactée (et on ne sait pas lequel est le plus grand) et tous les trois sont des galaxies indépendantes. Chacun contient plus d'un milliard de masses solaires de matière.
Galaxies elliptiques M32 et M110. Ce ne sont peut-être "que" des satellites d'Andromède, mais chacun d'eux compte plus d'un milliard d'étoiles, et ils peuvent même dépasser les masses des nombres 5, 6 et 7.

De plus, il y a au moins 45 autres galaxies connues - plus petites - qui composent notre groupe local. Chacun d'eux est entouré d'un halo de matière noire; chacun d'eux est gravitationnellement attaché à l'autre, situé à une distance de 3 millions d'années-lumière. Malgré leur taille, leur masse et leur taille, aucun d'entre eux ne subsistera dans quelques milliards d'années.

Donc l'essentiel

Au fil du temps, les galaxies interagissent gravitationnellement. Non seulement ils se rassemblent en raison de l'attraction gravitationnelle, mais ils interagissent également en fonction des marées. Nous parlons généralement des marées dans le contexte de la Lune tirant sur les océans de la Terre et créant des marées, et c'est en partie vrai. Mais du point de vue de la galaxie, les marées sont un processus moins perceptible. La partie de la petite galaxie qui est proche de la grande sera attirée avec plus de force gravitationnelle, et la partie la plus éloignée subira moins d'attraction. En conséquence, la petite galaxie s'étirera et finira par se briser sous l'influence de la gravité.

Les petites galaxies qui font partie de notre groupe local, comprenant à la fois les Nuages de Magellan et les galaxies elliptiques naines, seront ainsi déchirées et leur matière sera incorporée dans les grandes galaxies avec lesquelles elles fusionnent. "Et alors", dites-vous. Après tout, ce n'est pas tout à fait la mort, car les grandes galaxies resteront vivantes. Mais même eux n'existeront pas éternellement dans cet état. Dans 4 milliards d'années, l'attraction gravitationnelle mutuelle de la Voie lactée et d'Andromède entraînera les galaxies dans une danse gravitationnelle qui conduira à une grande fusion. Bien que ce processus prendra des milliards d'années, la structure en spirale des deux galaxies sera détruite, entraînant la création d'une seule galaxie elliptique géante au cœur de notre groupe local : les asclépiades.

Un petit pourcentage des étoiles sera éjecté lors d'une telle fusion, mais la majorité restera indemne, et il y aura une grande explosion de formation d'étoiles. Finalement, le reste des galaxies de notre groupe local sera également aspiré, laissant une grande galaxie géante engloutir le reste. Ce processus aura lieu dans tous les groupes et amas de galaxies connectés à travers l'Univers, tandis que l'énergie noire éloignera les groupes et amas individuels les uns des autres. Mais même cela ne peut pas être appelé la mort, car la galaxie restera. Et ce sera le cas pour un moment. Mais la galaxie est composée d'étoiles, de poussière et de gaz, et tout finira par s'arrêter.

Partout dans l'Univers, des fusions galactiques auront lieu sur des dizaines de milliards d'années. Dans le même temps, l'énergie noire les entraînera partout dans l'Univers dans un état de solitude et d'inaccessibilité complètes. Et bien que les dernières galaxies en dehors de notre groupe local ne disparaissent pas avant que des centaines de milliards d'années se soient écoulées, les étoiles qu'elles contiennent vivront. Les étoiles les plus durables qui existent aujourd'hui continueront à brûler leur carburant pendant des dizaines de billions d'années, et de nouvelles étoiles émergeront du gaz, de la poussière et des cadavres stellaires qui peuplent chaque galaxie, mais de moins en moins.

Lorsque les dernières étoiles s'éteindront, seuls leurs cadavres resteront - des naines blanches et des étoiles à neutrons. Ils brilleront pendant des centaines de billions ou même des quadrillions d'années avant de s'éteindre. Lorsque cette inévitabilité se produit, il nous reste des naines brunes (étoiles défaillantes) qui fusionnent accidentellement, rallument la fusion nucléaire et créent la lumière des étoiles pendant des dizaines de billions d'années.

Lorsque la dernière étoile s'éteindra dans des dizaines de quadrillions d'années, il restera encore de la masse dans la galaxie. Cela ne peut donc pas être appelé "la vraie mort".

Toutes les masses interagissent gravitationnellement les unes avec les autres, et les objets gravitationnels de masses différentes présentent des propriétés étranges lorsqu'ils interagissent :

Des "approches" répétées et des passages rapprochés provoquent des échanges de vitesse et d'élan entre eux.
Les objets de faible masse sont éjectés de la galaxie et les objets de masse plus élevée s'enfoncent au centre, perdant de la vitesse.
Sur une période suffisamment longue, la plupart de les masses seront éjectées et seule une petite partie des masses restantes sera solidement liée.

Au centre même de ces vestiges galactiques, il y aura un trou noir supermassif, dans chaque galaxie, et le reste des objets galactiques orbitera autour d'une version agrandie de la nôtre. système solaire. Bien sûr, cette structure sera la dernière, et comme le trou noir sera le plus grand possible, il mangera tout ce qu'il pourra atteindre. Au centre de Mlecomeda, il y aura un objet des centaines de millions de fois plus massif que notre Soleil.

Mais cela finira-t-il aussi ?

Grâce au phénomène de rayonnement de Hawking, même ces objets se désintégreront un jour. Cela prendra environ 10 80 à 10 100 ans, selon la masse de notre trou noir supermassif au fur et à mesure de sa croissance, mais la fin approche. Après cela, les restes, tournant autour du centre galactique, se détacheront et ne laisseront plus qu'un halo de matière noire, qui peut également se dissocier de manière aléatoire, en fonction des propriétés de cette même matière. Sans aucune matière, il n'y aura rien de ce que nous appelions autrefois un groupe local, voie Lactée et d'autres noms chers.

Mythologie

arménien, arabe, valaque, juif, persan, turc, kirghize

Selon l'un des mythes arméniens sur la Voie lactée, le dieu Vahagn, l'ancêtre des Arméniens, a volé la paille de l'ancêtre des Assyriens, Barsham, lors d'un hiver rigoureux et a disparu dans le ciel. Quand il marchait avec sa proie à travers le ciel, il laissait tomber des pailles sur son chemin ; à partir d'eux, une traînée lumineuse s'est formée dans le ciel (en arménien "Route du voleur de paille"). Le mythe de la paille éparse est également évoqué par des noms arabes, juifs, persans, turcs et kirghizes (Kirg. samanchynyn jolu- le chemin de l'homme de paille) de ce phénomène. Les habitants de la Valachie croyaient que Vénus avait volé cette paille à Saint-Pierre.

bouriate

Selon la mythologie bouriate, les bonnes forces créent le monde, modifient l'univers. Ainsi, la Voie lactée est née du lait que Manzan Gurme a tiré de sa poitrine et a éclaboussé après Abai Geser, qui l'avait trompée. Selon une autre version, la Voie Lactée est une « couture du ciel » cousue après que les étoiles en soient tombées ; dessus, comme sur un pont, des tengri marchent.

hongrois

Selon la légende hongroise, Attila descendra la Voie lactée si les Székely sont en danger ; les étoiles représentent les étincelles des sabots. Voie Lactée. en conséquence, on l'appelle la "route des guerriers".

le grec ancien

Étymologie du mot Galaxies (Γαλαξίας) et son association avec le lait (γάλα) révèlent deux mythes grecs anciens similaires. L'une des légendes raconte que le lait maternel s'est répandu dans le ciel de la déesse Héra, qui allaitait Hercule. Quand Hera a appris que le bébé qu'elle allaitait n'était pas son propre enfant, mais le fils illégitime de Zeus et d'une femme terrestre, elle l'a repoussé et le lait renversé est devenu la Voie lactée. Une autre légende dit que le lait renversé est le lait de Rhea, la femme de Kronos, et Zeus lui-même était le bébé. Kronos a dévoré ses enfants, car on lui avait prédit qu'il serait renversé par son propre fils. Rhea a un plan pour sauver son sixième enfant, le nouveau-né Zeus. Elle a enveloppé une pierre dans des vêtements de bébé et l'a glissée à Kronos. Kronos lui a demandé de nourrir son fils une fois de plus avant de l'avaler. Le lait renversé de la poitrine de Rhea sur un rocher nu a ensuite été appelé la Voie lactée.

Indien

Les anciens Indiens considéraient la Voie lactée comme le lait d'une vache rouge du soir passant dans le ciel. Dans le Rig Veda, la Voie Lactée s'appelle la Route du Trône d'Aryaman. La Bhagavata Purana contient une version selon laquelle la Voie lactée est le ventre d'un dauphin céleste.

Inca

Les principaux objets d'observation dans l'astronomie inca (qui se reflétaient dans leur mythologie) dans le ciel étaient les sections sombres de la Voie lactée - une sorte de "constellation" dans la terminologie des cultures andines : Lama, Lama Cub, Shepherd, Condor, perdrix, crapaud, serpent, renard ; ainsi que les étoiles : la Croix du Sud, les Pléiades, la Lyre et bien d'autres.

Ketskaïa

Dans les mythes Ket, à l'instar de ceux de Selkup, la Voie Lactée est décrite comme la route de l'un des trois personnages mythologiques : le Fils du Ciel (Esya), qui est allé chasser du côté ouest du ciel et s'y est figé, le héros Albe, qui a poursuivi la déesse maléfique, ou le premier chaman Dokh, qui a gravi cette route vers le soleil.

Chinois, Vietnamien, Coréen, Japonais

Dans les mythologies de la Sinosphère, la Voie lactée est appelée et comparée à un fleuve (en vietnamien, chinois, coréen et Japonais le nom "rivière d'argent" est conservé. Les Chinois appelaient aussi parfois la Voie Lactée la "Route Jaune", du nom de la couleur de la paille.

Peuples autochtones d'Amérique du Nord

Les Hidatsa et les Esquimaux appellent la Voie lactée "Ash". Leurs mythes parlent d'une fille qui a dispersé des cendres dans le ciel pour que les gens puissent retrouver le chemin du retour la nuit. Les Cheyenne croyaient que la Voie lactée était de la terre et du limon soulevés par le ventre d'une tortue flottant dans le ciel. Esquimaux du détroit de Béring - que ce sont les traces du corbeau créateur traversant le ciel. Les Cherokee croyaient que la Voie lactée s'était formée lorsqu'un chasseur avait volé la femme d'un autre par jalousie, et que son chien avait commencé à manger de la semoule de maïs sans surveillance et l'avait dispersée dans le ciel (le même mythe se retrouve parmi la population Khoisan du Kalahari). Un autre mythe du même peuple dit que la Voie lactée est la traînée d'un chien traînant quelque chose dans le ciel. Les Ctunah appelaient la Voie lactée "la queue du chien", les Pieds-Noirs l'appelaient la "route du loup". Le mythe Wyandot dit que la Voie lactée est un endroit où les âmes des morts et des chiens se réunissent et dansent.

Maori

Dans la mythologie maorie, la voie lactée est considérée comme le bateau Tama-rereti. Le nez du bateau est la constellation d'Orion et du Scorpion, l'ancre est la Croix du Sud, Alpha du Centaure et Hadar sont la corde. Selon la légende, un jour Tama-rereti naviguait dans son canoë et vit qu'il était déjà tard, et qu'il était loin de chez lui. Il n'y avait pas d'étoiles dans le ciel et, craignant que Tanif n'attaque, Tama-rereti commença à lancer des cailloux étincelants dans le ciel. La divinité céleste Ranginui aimait ce qu'il faisait, et il plaça le bateau Tama-rereti dans le ciel, et transforma les cailloux en étoiles.

finnois, lituanien, estonien, erzya, kazakh

Le nom finlandais est Fin. Linnunrata- signifie "Le Chemin des Oiseaux" ; le nom lituanien a une étymologie similaire. Le mythe estonien relie également la Voie lactée ("de l'oiseau") au vol des oiseaux.

Le nom Erzya est "Kargon Ki" ("Crane Road").

Le nom kazakh est "Kus Zholy" ("Chemin des oiseaux").

Faits intéressants sur la galaxie de la Voie lactée

La Voie lactée a commencé à se former comme un groupe de régions denses après le Big Bang. Les premières étoiles à apparaître étaient dans des amas globulaires qui continuent d'exister. Ce sont les étoiles les plus anciennes de la galaxie ;
La galaxie a augmenté ses paramètres en absorbant et en fusionnant avec d'autres. Maintenant, elle sélectionne des étoiles de la galaxie naine du Sagittaire et des nuages de Magellan ;
La Voie lactée se déplace dans l'espace avec une accélération de 550 km/s par rapport au rayonnement de fond ;
Au centre de la galaxie se cache le trou noir supermassif Sagittarius A*. En masse, elle est 4,3 millions de fois supérieure à celle du solaire ;
Gaz, poussières et étoiles tournent autour du centre à une vitesse de 220 km/s. Il s'agit d'un indicateur stable, impliquant la présence d'une coquille de matière noire ;
Dans 5 milliards d'années, une collision avec la galaxie d'Andromède est attendue.

Notre galaxie. Les mystères de la voie lactée

Dans une certaine mesure, nous en savons plus sur les systèmes stellaires lointains que sur notre propre galaxie, la Voie lactée. Il est plus difficile d'étudier sa structure que la structure de n'importe quelle autre galaxie, car elle doit être étudiée de l'intérieur, et beaucoup n'est pas si facile à voir. Les nuages de poussière interstellaires absorbent la lumière émise par des myriades d'étoiles lointaines.

Ce n'est qu'avec le développement de la radioastronomie et l'avènement des télescopes infrarouges que les scientifiques ont pu comprendre le fonctionnement de notre galaxie. Mais de nombreux détails restent flous à ce jour. Même le nombre d'étoiles dans la Voie lactée est estimé assez grossièrement. Le plus récent annuaires électroniques numéros d'appel de 100 à 300 milliards d'étoiles.

Il n'y a pas si longtemps, on croyait que notre Galaxie possédait 4 gros bras. Mais en 2008, des astronomes de l'Université du Wisconsin ont publié les résultats du traitement de quelque 800 000 images infrarouges prises par le télescope spatial Spitzer. Leur analyse a montré que la Voie lactée n'a que deux bras. Quant aux autres bras, ce ne sont que des branches latérales étroites. Ainsi, la Voie lactée est une galaxie spirale à deux bras. Il convient de noter que la plupart des galaxies spirales que nous connaissons n'ont également que deux bras.

"Grâce au télescope Spitzer, nous avons l'opportunité de repenser la structure de la Voie lactée", a déclaré l'astronome Robert Benjamin de l'Université du Wisconsin, lors d'une conférence de l'American Astronomical Society. "Nous affinons notre compréhension de la Galaxie de la même manière que les découvreurs il y a des siècles, voyageant à travers le globe, affiné et repensé les idées précédentes sur ce à quoi ressemble la Terre.

Depuis le début des années 1990, les observations infrarouges modifient de plus en plus notre connaissance de la structure de la Voie lactée, car les télescopes infrarouges permettent de regarder à travers les nuages de gaz et de poussière et de voir ce qui est inaccessible aux télescopes conventionnels.

2004 - l'âge de notre galaxie a été estimé à 13,6 milliards d'années. Il est survenu peu de temps après. Au départ, il s'agissait d'une bulle de gaz diffus contenant principalement de l'hydrogène et de l'hélium. Au fil du temps, il est devenu un immense galaxie spirale dans lequel nous vivons désormais.

caractéristiques générales

Mais comment s'est déroulée l'évolution de notre galaxie ? Comment s'est-il formé - lentement ou, au contraire, très rapidement ? Comment était-il saturé d'éléments lourds ? Comment la forme de la Voie lactée et sa composition chimique ont-elles changé au cours de milliards d'années ? Les réponses détaillées à ces questions n'ont pas encore été données par les scientifiques.

La longueur de notre Galaxie est d'environ 100 000 années-lumière, et l'épaisseur moyenne du disque galactique est d'environ 3 000 années-lumière (l'épaisseur de sa partie convexe - le renflement - atteint 16 000 années-lumière). Cependant, en 2008, l'astronome australien Brian Gensler, après avoir analysé les résultats d'observations de pulsars, a suggéré que le disque galactique est probablement deux fois plus épais qu'on ne le croit généralement.

Notre galaxie est-elle grande ou petite selon les normes cosmiques ? A titre de comparaison : l'étendue de la nébuleuse d'Andromède, la grande galaxie la plus proche de nous, est d'environ 150 000 années-lumière.

Fin 2008, des chercheurs ont déterminé à l'aide de la radioastronomie que la Voie lactée tournait plus vite qu'on ne le pensait auparavant. A en juger par cet indicateur, sa masse est environ une fois et demie plus élevée qu'on ne le croyait généralement. Selon diverses estimations, elle varie de 1,0 à 1,9 billion de masses solaires. Là encore, à titre de comparaison : la masse de la nébuleuse d'Andromède est estimée au minimum à 1,2 billion de masses solaires.

La structure des galaxies

Trou noir

Ainsi, la Voie lactée n'est pas inférieure en taille à la nébuleuse d'Andromède. "Nous ne devrions plus traiter notre galaxie comme une sœur cadette nébuleuse d'Andromède », a déclaré l'astronome Mark Reid du Smithsonian Center for Astrophysics de l'Université de Harvard. Dans le même temps, puisque la masse de notre Galaxie est plus grande que prévu, sa force d'attraction est également plus élevée, ce qui signifie que la probabilité de sa collision avec d'autres galaxies à proximité augmente également.

Notre Galaxie est entourée d'un halo globulaire atteignant 165 000 années-lumière de diamètre. Les astronomes appellent parfois le halo "l'atmosphère galactique". Il contient environ 150 amas globulaires, ainsi qu'un petit nombre d'étoiles anciennes. Le reste de l'espace du halo est rempli de gaz raréfié et de matière noire. La masse de ce dernier est estimée à environ un trillion de masses solaires.

Les bras spiraux de la Voie lactée contiennent d'énormes quantités d'hydrogène. C'est là que les étoiles continuent de naître. Au fil du temps, les jeunes étoiles quittent les bras des galaxies et "se déplacent" dans le disque galactique. Cependant, les étoiles les plus massives et les plus brillantes ne vivent pas assez longtemps, elles n'ont donc pas le temps de s'éloigner de leur lieu de naissance. Ce n'est pas un hasard si les bras de notre Galaxie brillent si fort. La majeure partie de la Voie lactée est constituée de petites étoiles peu massives.

La partie centrale de la Voie lactée est située dans la constellation du Sagittaire. Cette zone est entourée de nuages sombres de gaz et de poussière, au-delà desquels rien ne peut être vu. Ce n'est que depuis les années 1950, en utilisant les moyens de la radioastronomie, que les scientifiques ont pu progressivement voir ce qui s'y cache. Une puissante source radio, appelée Sagittaire A, a été découverte dans cette partie de la Galaxie.Comme les observations l'ont montré, une masse y est concentrée qui dépasse la masse du Soleil de plusieurs millions de fois. L'explication la plus acceptable de ce fait n'est qu'une : au centre de notre Galaxie se trouve.

Maintenant, pour une raison quelconque, elle s'est accordée une pause et n'est pas particulièrement active. L'afflux de matière ici est très rare. Peut-être qu'avec le temps, le trou noir aura de l'appétit. Ensuite, il recommencera à absorber le voile de gaz et de poussière qui l'entoure, et la Voie lactée s'ajoutera à la liste des galaxies actives. Il est possible qu'avant cela, des étoiles commencent à émerger rapidement au centre de la Galaxie. Des processus similaires sont susceptibles d'être répétés régulièrement.

2010 - Des astronomes américains utilisant le télescope spatial Fermi, conçu pour observer les sources de rayonnement gamma, ont découvert deux structures mystérieuses dans notre Galaxie - deux énormes bulles émettant un rayonnement gamma. Le diamètre de chacune d'elles est en moyenne de 25 000 années-lumière. Ils se dispersent depuis le centre de la Galaxie dans les directions nord et sud. Peut-être parlons-nous des flux de particules émis autrefois par un trou noir situé au milieu de la Galaxie. D'autres chercheurs pensent qu'il s'agit de nuages de gaz ayant explosé lors de la naissance des étoiles.

Il existe plusieurs galaxies naines autour de la Voie lactée. Les plus célèbres d'entre eux sont les Grands et Petits Nuages de Magellan, qui sont reliés à la Voie lactée par une sorte de pont d'hydrogène, un immense panache de gaz qui s'étire derrière ces galaxies. C'est ce qu'on appelle le Magellanic Stream. Sa longueur est d'environ 300 000 années-lumière. Notre Galaxie consomme constamment les galaxies naines les plus proches, en particulier la Galaxie du Sagittaire, située à une distance de 50 000 années-lumière du centre galactique.

Il reste à ajouter que la Voie lactée et la nébuleuse d'Andromède se dirigent l'une vers l'autre. Vraisemblablement dans 3 milliards d'années, les deux galaxies fusionneront, formant une galaxie elliptique plus grande, qui a déjà été appelée le miel laiteux.

Origine de la Voie lactée

La nébuleuse d'Andromède

Pendant longtemps, on a cru que la Voie lactée se formait progressivement. 1962 - Olin Eggen, Donald Linden-Bell et Allan Sandage ont proposé une hypothèse connue sous le nom de modèle ELS (il a été nommé d'après les premières lettres de leurs noms de famille). Selon elle, un nuage de gaz homogène tournait autrefois lentement à la place de la Voie lactée. Il ressemblait à une boule et atteignait un diamètre d'environ 300 000 années-lumière, et se composait principalement d'hydrogène et d'hélium. Sous l'influence de la gravité, la protogalaxie s'est contractée et est devenue plate ; en même temps, sa rotation s'est sensiblement accélérée.

Pendant près de deux décennies, ce modèle a convenu aux scientifiques. Mais de nouveaux résultats d'observation ont montré que la Voie lactée n'aurait pas pu apparaître comme les théoriciens l'ont prescrit.

Selon ce modèle, le halo se forme en premier, puis le disque galactique. Mais il y a aussi des étoiles très anciennes dans le disque, par exemple la géante rouge Arcturus, dont l'âge est supérieur à 10 milliards d'années, ou de nombreuses naines blanches du même âge.

Tant dans le disque galactique que dans le halo, des amas globulaires ont été trouvés plus jeunes que ne le permet le modèle ELS. Évidemment, ils sont absorbés par notre dernière Galaxie.

De nombreuses étoiles du halo tournent dans une direction différente de celle de la Voie lactée. Peut-être qu'eux aussi étaient autrefois à l'extérieur de la Galaxie, mais ensuite ils ont été entraînés dans ce "tourbillon stellaire" - comme un nageur au hasard dans un tourbillon.

1978 - Leonard Searle et Robert Zinn proposent leur propre modèle pour la formation de la Voie lactée. Il a été désigné comme "Modèle SZ". Maintenant, l'histoire de la Galaxie est devenue sensiblement plus compliquée. Il n'y a pas si longtemps, sa jeunesse, aux yeux des astronomes, était décrite aussi simplement qu'aux yeux des physiciens - une simple mouvement vers l'avant. La mécanique de ce qui se passait était clairement visible : il y avait un nuage homogène ; il ne s'agissait que de gaz uniformément réparti. Rien par sa présence ne compliquait les calculs des théoriciens.

Maintenant, au lieu d'un énorme nuage dans les visions des scientifiques, plusieurs petits nuages bizarrement dispersés sont apparus à la fois. Des étoiles étaient visibles parmi eux; cependant, ils n'étaient situés que dans le halo. A l'intérieur du halo, tout bouillonnait : les nuages s'entrechoquaient ; les masses de gaz ont été mélangées et compactées. Au fil du temps, un disque galactique s'est formé à partir de ce mélange. De nouvelles étoiles ont commencé à y apparaître. Mais ce modèle a ensuite été critiqué.

Il était impossible de comprendre ce qui reliait le halo et le disque galactique. Ce disque qui s'épaississait et l'enveloppe stellaire clairsemée qui l'entourait avaient peu de choses en commun. Même après que Searle et Zinn aient fabriqué leur modèle, il s'est avéré que le halo tournait trop lentement pour former un disque galactique à partir de celui-ci. A en juger par la répartition des éléments chimiques, ces derniers provenaient du gaz protogalactique. Enfin, le moment cinétique du disque s'est avéré être 10 fois supérieur à celui du halo.

Tout le secret est que les deux modèles contiennent un grain de vérité. Le problème, c'est qu'elles sont trop simples et unilatérales. Les deux semblent maintenant être des fragments de la même recette par laquelle la Voie lactée a été créée. Eggen et ses collègues ont lu quelques lignes de cette recette, Searle et Zinn quelques autres. Par conséquent, en essayant de ré-imaginer l'histoire de notre Galaxie, nous remarquons de temps en temps des lignes familières qui ont déjà été lues une fois.

Voie Lactée. modèle informatique

Ainsi, tout a commencé peu de temps après le Big Bang. « Aujourd'hui, il est communément admis que les fluctuations de la densité de la matière noire ont donné naissance aux premières structures, les soi-disant halos noirs. Grâce à la force de gravité, ces structures ne se sont pas effondrées », explique l'astronome allemand Andreas Burkert, auteur d'un nouveau modèle pour la naissance de la Galaxie.

Les halos sombres sont devenus des embryons - des noyaux - de futures galaxies. Autour d'eux, sous l'effet de la gravité, le gaz s'est accumulé. Un effondrement homogène s'est produit, tel que décrit par le modèle ELS. Déjà 500 à 1000 millions d'années après le Big Bang, les amas de gaz entourant des halos sombres sont devenus les "incubateurs" d'étoiles. De petites protogalaxies sont apparues ici. Dans les nuages de gaz denses, les premiers amas globulaires sont apparus, car les étoiles sont nées ici des centaines de fois plus souvent que partout ailleurs. Les protogalaxies sont entrées en collision et ont fusionné les unes avec les autres - c'est ainsi que se sont formées les grandes galaxies, y compris notre Voie lactée. Elle est aujourd'hui entourée de matière noire et d'un halo d'étoiles isolées et de leurs amas globulaires, ces ruines d'un univers vieux de plus de 12 milliards d'années.

Il y avait beaucoup d'étoiles très massives dans les protogalaxies. En moins de quelques dizaines de millions d'années, la plupart ont explosé. Ces explosions ont enrichi les nuages de gaz avec de lourds éléments chimiques. Par conséquent, dans le disque galactique, de telles étoiles ne sont pas nées comme dans le halo - elles contenaient des centaines de fois plus de métaux. De plus, ces explosions ont généré de puissants tourbillons galactiques qui ont chauffé le gaz et l'ont balayé hors des protogalaxies. Il y avait une séparation des masses de gaz et de la matière noire. C'était l'étape la plus importante de la formation des galaxies, qui n'était auparavant prise en compte dans aucun modèle.

Dans le même temps, les halos sombres se heurtaient de plus en plus souvent. De plus, les protogalaxies se sont étirées ou désintégrées. Ces catastrophes rappellent les chaînes d'étoiles conservées dans le halo de la Voie lactée du temps de la « jeunesse ». En étudiant leur emplacement, il est possible d'évaluer les événements qui ont eu lieu à cette époque. Peu à peu, une vaste sphère s'est formée à partir de ces étoiles - le halo que nous voyons. En se refroidissant, des nuages de gaz y ont pénétré. Leur moment cinétique a été préservé, de sorte qu'ils ne se sont pas rétrécis en un seul point, mais ont formé un disque en rotation. Tout cela s'est passé il y a plus de 12 milliards d'années. Le gaz était maintenant comprimé comme décrit dans le modèle ELS.

A cette époque, le "renflement" de la Voie lactée est également formé - sa partie médiane, ressemblant à un ellipsoïde. Le renflement est composé d'étoiles très anciennes. Il est probablement apparu lors de la fusion des plus grandes protogalaxies, qui ont détenu les nuages de gaz le plus longtemps. Au milieu se trouvaient des étoiles à neutrons et de minuscules trous noirs - des reliques d'explosions de supernovae. Ils ont fusionné les uns avec les autres, absorbant simultanément les flux de gaz. C'est peut-être ainsi qu'est né l'énorme trou noir, qui se trouve maintenant au centre de notre galaxie.

L'histoire de la Voie lactée est beaucoup plus chaotique qu'on ne le pensait auparavant. Notre propre Galaxie, impressionnante même selon les normes cosmiques, s'est formée après une série d'impacts et de fusions - après une série de catastrophes cosmiques. Des traces de ces événements anciens peuvent encore être trouvées aujourd'hui.

Ainsi, par exemple, toutes les étoiles de la Voie lactée ne tournent pas autour du centre galactique. Probablement, au cours des milliards d'années de son existence, notre Galaxie a "absorbé" de nombreux compagnons de route. Une étoile sur dix dans le halo galactique a moins de 10 milliards d'années. À ce moment-là, la Voie lactée s'était déjà formée. Ce sont peut-être les restes de galaxies naines autrefois capturées. Un groupe de scientifiques britanniques de l'Astronomical Institute (Cambridge), dirigé par Gerard Gilmour, a calculé que la Voie lactée pouvait évidemment absorber de 40 à 60 galaxies naines de type Carina.

De plus, la Voie lactée attire vers elle d'énormes masses de gaz. Ainsi, en 1958, les astronomes néerlandais ont remarqué de nombreuses petites taches dans le halo. En fait, ils se sont avérés être des nuages de gaz, composés principalement d'atomes d'hydrogène et se sont précipités vers le disque galactique.

Notre Galaxie ne modérera pas son appétit à l'avenir. Peut-être absorbera-t-il les galaxies naines les plus proches - Fornax, Carina et, probablement, Sextans, puis fusionnera avec la nébuleuse d'Andromède. Autour de la Voie lactée - cet insatiable "star cannibale" - deviendra encore plus désert.