Título de Brazos de la Vía Láctea. Datos interesantes sobre la Vía Láctea

La rotación de la energía en elipses es una propiedad exclusiva del propio espacio. Cuando las elipses se giran en un cierto ángulo como se muestra en la figura, los puntos de contacto de las elipses tendrán la mayor densidad de energía. Por tanto, se resumirá la cantidad de energía liberada en estos lugares. En este caso, vuelve a aparecer una estructura energética en el espacio. Así como en las cronocapas del módulo cero obtuvimos un modelo energético de un dodecaedro, en las cronocapas del primer módulo obtenemos una imagen en espiral. De acuerdo con el hecho de que la liberación de energía a lo largo de los brazos espirales se produce con mayor amplitud, es en estos lugares donde el proceso de formación de estrellas se producirá con mayor intensidad.

Me gustaría enfatizar una vez más que la formación de un disco giratorio y la formación de brazos espirales son estructuras de naturaleza completamente diferente. Un disco giratorio es un sistema de cuerpos materiales formado durante la transformación del tiempo. Y los brazos espirales son la estructura energética del espacio y muestran en qué zona se produce la liberación de energía con mayor intensidad. Por tanto, la principal propiedad del patrón ondulado en espiral es su rotación uniforme, como un único sistema de espacios formados por toros. En consecuencia, el patrón del patrón en espiral gira en su conjunto con una velocidad angular constante. Aunque el disco galáctico gira de manera diferencial, porque se formó en diferentes condiciones y cada parte del mismo se encuentra en su propia etapa de evolución. Pero el disco en sí es secundario en relación con los brazos espirales; la estructura energética de las espirales es primaria y marca el ritmo de todo el proceso de formación estelar del disco. Es por esta razón que el patrón espiral está definido de manera tan clara y clara y mantiene una regularidad completa en todo el disco de la galaxia, sin distorsionarse de ninguna manera por la rotación diferencial del disco.

Densidad de estrellas en brazos espirales.

La formación de estrellas ocurre aproximadamente por igual en todo el disco, por lo que la densidad de las estrellas dependerá de qué tan densamente se encuentren las cronoenvolturas entre sí. A pesar de que la formación de estrellas ocurre más intensamente en los brazos, la densidad de estrellas aquí no debería diferir mucho de otras regiones del disco, aunque el aumento de la amplitud de energía provoca el inicio de cronoenvolturas que se encuentran en condiciones menos favorables. Las observaciones astronómicas muestran que la densidad de las estrellas en los brazos espirales no es tan alta; allí se encuentran sólo un poco más densas que la media en todo el disco: sólo un 10 por ciento, no más.

Un contraste tan débil nunca se vería en fotografías de galaxias distantes si las estrellas en el brazo espiral fueran las mismas que las de todo el disco. El caso es que junto con las estrellas en los brazos espirales se produce una intensa formación de gas interestelar, que luego se condensa formando estrellas. En la etapa inicial de su evolución, estas estrellas son muy brillantes y se destacan fuertemente entre otras estrellas del disco. Las observaciones del hidrógeno neutro en el disco de nuestra galaxia (basadas en su emisión de radio a una longitud de onda de 21 cm) muestran que el gas efectivamente forma brazos espirales.

Para que las estrellas jóvenes delineen claramente los brazos, se requiere una tasa suficientemente alta de transformación del gas en estrellas y, además, la duración de la evolución de la estrella en su etapa brillante inicial no es demasiado larga. Ambas cosas son válidas para las condiciones físicas reales de las galaxias, debido a la mayor intensidad del flujo de tiempo liberado en los brazos. La duración de la fase inicial de la evolución de las estrellas masivas brillantes es menor que el tiempo durante el cual el brazo se desplaza notablemente durante su rotación general. Estas estrellas brillan durante unos diez millones de años, lo que representa sólo el cinco por ciento del período de rotación galáctica. Pero a medida que las estrellas que recubren el brazo espiral se queman, se forman nuevas estrellas y nebulosas asociadas a su paso, manteniendo intacto el patrón espiral. Las estrellas que perfilan los brazos no sobreviven ni siquiera a una revolución de la Galaxia; Sólo el patrón en espiral es estable.

La mayor intensidad de la liberación de energía a lo largo de los brazos de la galaxia influye en el hecho de que aquí se concentran principalmente las estrellas más jóvenes, muchos cúmulos y asociaciones estelares abiertos, así como cadenas de densas nubes de gas interestelar en las que se siguen formando estrellas. Los brazos espirales contienen una gran cantidad de estrellas variables y llamaradas, y en ellos se observan con mayor frecuencia explosiones de algunos tipos de supernovas. A diferencia del halo, donde cualquier manifestación de actividad estelar es extremadamente rara, en los brazos espirales continúa una vida vigorosa, asociada con la transición continua de materia desde el espacio interestelar a las estrellas y viceversa. Porque el módulo cero, que es un halo, se encuentra en la etapa final de su evolución. Mientras que el primer módulo, que es un disco, se encuentra en la cima de su desarrollo evolutivo.

conclusiones

Formulemos las principales conclusiones obtenidas del análisis del espacio galáctico.

1. Desde el punto de vista de la autoorganización sistémica de la materia, los dos subsistemas que componen la Galaxia pertenecen a módulos diferentes de la estructura integral del universo (ISM). La primera, la parte esférica, es el módulo espacial cero. La segunda parte del disco del Galaxy pertenece al primer módulo ISM. Según las relaciones de causa y efecto, el primer módulo o parte del disco de la Galaxia es el efecto, mientras que el módulo cero o halo se considera la causa.

2. Cualquier espacio se crea a partir de una cronocáscara, que en el momento de la entrada de energía es un dipolo en abanico. En un extremo de dicho dipolo hay materia y en el otro hay una esfera de espacio en expansión. Un polo del dipolo tiene las propiedades de masas gravitantes y representa un punto material, y el otro polo tiene las propiedades antigravitantes de expandir el espacio y representa una esfera que rodea el punto material. Por tanto, cualquier dipolo en abanico tiene un cuerpo físico y un espacio físico tridimensional. Por tanto, cada vínculo de causa y efecto estará compuesto por cuatro elementos: el cuerpo de la causa y el espacio de la causa, el cuerpo del efecto y el espacio del efecto.

3. Las características principales del halo están determinadas por las propiedades de la cronocáscara del módulo cero. Enumeremoslos.

1). El límite del halo es una membrana con propiedades antigravitacionales, que limita la esfera de vacío en expansión del dipolo del ventilador. Está representado por una capa de plasma de hidrógeno que rodea el exterior del halo, en forma de corona. Se forma una corona debido al efecto inhibidor de la membrana sobre los iones de hidrógeno. La topología del espacio del halo es esférica.

2). En su transformación evolutiva, el halo pasó por la etapa de inflación, durante la cual la cronocáscara del halo se fragmentó en 256 pequeñas cronocáscaras, cada una de las cuales es ahora uno de los cúmulos globulares de la Galaxia. Durante la inflación, el espacio de la Galaxia aumentó exponencialmente de tamaño. El sistema formado se denominó estructura de halo de panal celular.

3). Las cronocapas de cúmulos globulares de estrellas continuaron fragmentándose aún más. Las estrellas y los sistemas estelares se convierten en el nivel límite de cuantificación de galaxias. El nivel límite de cuantificación es la nueva organización estructural de la materia.

4). La ubicación relativa de las cronocapas de estrellas ubicadas en la estructura celular-panal del halo es extremadamente desigual. Algunos de ellos están ubicados más cerca del centro de la galaxia, otros más cerca de la periferia. Como resultado de esta desigualdad, la formación de estrellas en cada cronocapa tiene sus propias características, que afectan la densidad de la materia o la naturaleza de su movimiento.

5). Los sistemas enanos descubiertos dentro de nuestra galaxia pertenecen a las cronocapas de cuadrupolos del segundo o tercer nivel, que también son subsistemas cerrados y autoorganizados que pertenecen a la galaxia.

6). El estado actual del halo pertenece a la etapa final de la evolución. La expansión de su espacio terminó debido a la finitud de la energía liberada. Nada resiste las fuerzas de la gravedad. Por tanto, la última etapa de la evolución del halo se debe a procesos de desintegración. La gravedad se convierte en la fuerza principal del sistema, obligando a los cuerpos materiales a moverse hacia el centro de la galaxia en un campo gravitacional creciente. Se forma un atractor atractivo en el centro de la galaxia.

4. Las características principales del disco están determinadas por las propiedades de la cronocáscara del primer módulo, que es consecuencia del módulo cero. Enumeremoslos.

1). Dado que la parte del disco de la galaxia es una consecuencia, el dipolo del ventilador gravitacional será un vector axial M=1 que girará alrededor del vector axial M=0.

2). El espacio formado por uno de los polos del dipolo del ventilador se crea en forma de una esfera en expansión que gira alrededor del eje M=0. Por tanto, la topología del espacio del primer módulo se describe mediante un toro incrustado en el espacio esférico del módulo cero. El toro está formado por dos vectores axiales M=0 y M=1, donde M=0 representa el radio mayor del toro y M=1 es el radio menor del toro.

3). La etapa de inflación de la cronocáscara del primer módulo dio lugar a muchos subsistemas nuevos: cronocáscaras internas más pequeñas. Todos ellos están ubicados en una especie de muñeco nido dentro de la cronocarcasa del primer módulo. Todos ellos tienen además una topología toroidal. La estructura aparece en el espacio de la parte del disco de la galaxia.

4). La sustancia formada por el otro polo del dipolo del ventilador se concentra en el centro de la esfera, que describe el pequeño radio del toroide M=1. Dado que este centro, a su vez, describe un círculo a lo largo del radio de un toro grande, toda la materia se forma a lo largo de este círculo en un plano perpendicular al eje M=0.

5). La materia formada en nuevos subsistemas también se crea en los centros de esferas de pequeño radio del toro. Por tanto, toda la materia se forma a lo largo de círculos ubicados en un plano perpendicular al eje M=0. Así se forma la parte del disco de la galaxia.

5. En la región central de la Galaxia hay dos cuerpos de causa. Uno de ellos es el cuerpo causante del halo (protuberancia), el otro es el cuerpo causante del disco (disco de gas circunnuclear). El cuerpo causante del disco, a su vez, es el cuerpo efecto en relación con el halo. Por tanto, un cuerpo gira alrededor de otro.

6. El bulto, como el halo, se encuentra en la etapa final de evolución, por lo que se convierte en un atractor hacia el que gravita toda la materia previamente esparcida por todo el volumen del halo. Al acumularse en su centro, forma poderosos campos gravitacionales que comprimen gradualmente la materia hasta convertirla en un agujero negro.

7. El disco de gas circunnuclear es el cuerpo de la parte causante del disco de la galaxia y se encuentra en una etapa temprana de evolución. En relación con su sistema, el disco, es un agujero blanco, desde donde se suministra energía para el desarrollo del espacio y la materia en la parte del disco de la galaxia.

8. Los brazos espirales son la estructura energética del espacio y muestran en qué zona se produce la liberación de energía con mayor intensidad. Esta estructura se forma debido a la circulación de energía dentro del toro. En la mayoría de los toros, la energía no circula en un círculo, sino en una elipse, en uno de cuyos focos hay un cuerpo de causa (un agujero negro), en el otro, un cuerpo de efecto (un agujero blanco). En consecuencia, la topología del espacio cambia, el toro adquiere una forma más compleja y, en lugar del círculo que describe el gran radio del toro, tenemos una elipse.

9. Dado que el subsistema de disco de la galaxia está inmerso en el subsistema esférico, a lo largo del tiempo se produce una interacción adicional entre ellos. La influencia de un subsistema sobre otro conduce al hecho de que el momento de rotación presente en la parte esférica se superpone a la circulación de energía en el subsistema del disco, como resultado de lo cual los toros giran en un pequeño ángulo entre sí. Cuando las elipses giran en un cierto ángulo, la energía tendrá la mayor densidad en los puntos de contacto de las elipses. El proceso de formación de estrellas será más intenso en estos lugares. Por tanto, la principal propiedad del patrón ondulado en espiral es su rotación uniforme, como un único sistema de espacios formados por toros.

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El cielo estrellado ha atraído la mirada de la gente desde la antigüedad. Las mejores mentes de todos los pueblos intentaron comprender nuestro lugar en el Universo, imaginar y justificar su estructura. El progreso científico ha permitido avanzar en el estudio de las vastas extensiones del espacio desde construcciones románticas y religiosas hasta teorías lógicamente verificadas basadas en numerosos materiales fácticos. Ahora cualquier escolar tiene una idea de cómo es nuestra galaxia según las últimas investigaciones, quién, por qué y cuándo le dio un nombre tan poético y cuál es su futuro esperado.

origen del nombre

La expresión “Vía Láctea” es esencialmente una tautología. Galactikos, traducido aproximadamente del griego antiguo, significa "leche". Así llamaban los habitantes del Peloponeso al cúmulo de estrellas en el cielo nocturno, atribuyendo su origen a la irascible Hera: la diosa no quería alimentar a Hércules, el hijo ilegítimo de Zeus, y, enojada, salpicó leche materna. Las gotas formaron un rastro de estrellas, visible en las noches despejadas. Siglos más tarde, los científicos descubrieron que las luminarias observadas son sólo una pequeña parte de los cuerpos celestes existentes. Le dieron el nombre de Galaxia o sistema de la Vía Láctea al espacio del Universo en el que se encuentra nuestro planeta. Después de confirmar la suposición de la existencia de otras formaciones similares en el espacio, el primer término se volvió universal para ellos.

Una mirada desde dentro

El conocimiento científico sobre la estructura de una parte del Universo, incluido el Sistema Solar, aprendió poco de los antiguos griegos. La comprensión de cómo luce nuestra galaxia ha evolucionado desde el universo esférico de Aristóteles hasta teorías modernas que incluyen agujeros negros y materia oscura.

El hecho de que la Tierra sea parte del sistema de la Vía Láctea impone ciertas limitaciones a quienes intentan descubrir qué forma tiene nuestra galaxia. Para responder inequívocamente a esta pregunta, se requiere una vista desde el exterior y a una gran distancia del objeto de observación. Ahora la ciencia se ve privada de esa oportunidad. Una especie de sustituto de un observador externo es la recopilación de datos sobre la estructura de la galaxia y su correlación con los parámetros de otros sistemas espaciales disponibles para su estudio.

La información recopilada nos permite decir con seguridad que nuestra galaxia tiene la forma de un disco con un engrosamiento (bulto) en el medio y brazos espirales que divergen del centro. Estos últimos contienen las estrellas más brillantes del sistema. El diámetro del disco es de más de 100 mil años luz.

Estructura

El centro de la galaxia está oculto por el polvo interestelar, lo que dificulta el estudio del sistema. Los métodos de radioastronomía ayudan a solucionar el problema. Las ondas de cierta longitud superan fácilmente cualquier obstáculo y permiten obtener la imagen tan deseada. Nuestra galaxia, según los datos obtenidos, tiene una estructura heterogénea.

Convencionalmente, podemos distinguir dos elementos conectados entre sí: el halo y el propio disco. El primer subsistema tiene las siguientes características:

• la forma es una esfera;

• su centro se considera un bulto;
• la mayor concentración de estrellas en el halo es característica de su parte media; a medida que nos acercamos a los bordes, la densidad disminuye considerablemente;
• La rotación de esta zona de la galaxia es bastante lenta;
• el halo contiene principalmente estrellas viejas con masa relativamente baja;
• un espacio importante del subsistema está lleno de materia oscura.

La densidad de estrellas en el disco galáctico supera con creces la del halo. En las mangas hay jóvenes e incluso recién emergentes.

Centro y núcleo

El “corazón” de la Vía Láctea se encuentra en Sin estudiarlo, es difícil entender del todo cómo es nuestra Galaxia. El nombre "núcleo" en los escritos científicos se refiere sólo a la región central, de sólo unos pocos parsecs de diámetro, o incluye el bulbo y el anillo de gas, considerado el lugar de nacimiento de las estrellas. A continuación se utilizará la primera versión del término.

La luz visible tiene dificultades para penetrar el centro de la Vía Láctea porque encuentra una gran cantidad de polvo cósmico que oculta el aspecto de nuestra galaxia. Las fotografías e imágenes tomadas en el rango infrarrojo amplían significativamente el conocimiento de los astrónomos sobre el núcleo.

Los datos sobre las características de la radiación en la parte central de la galaxia llevaron a los científicos a creer que hay un agujero negro en el núcleo del núcleo. Su masa es más de 2,5 millones de veces la masa del Sol. Alrededor de este objeto, según los investigadores, gira otro agujero negro, pero menos impresionante en sus parámetros. El conocimiento moderno sobre las características estructurales del espacio sugiere que estos objetos se encuentran en la parte central de la mayoría de las galaxias.

Luz y oscuridad

La influencia combinada de los agujeros negros en el movimiento de las estrellas produce sus propios ajustes en la apariencia de nuestra galaxia: conduce a cambios específicos en las órbitas, que no son típicos de los cuerpos cósmicos, por ejemplo, cerca del sistema solar. El estudio de estas trayectorias y la relación entre la velocidad del movimiento y la distancia al centro de la galaxia formaron la base de la teoría de la materia oscura, que ahora se desarrolla activamente. Su naturaleza sigue siendo un misterio. La presencia de materia oscura, que presumiblemente constituye la gran mayoría de toda la materia del Universo, se registra únicamente por el efecto de la gravedad en las órbitas.

Si disipamos todo el polvo cósmico que nos oculta el núcleo, se revelará una imagen asombrosa. A pesar de la concentración de materia oscura, esta parte del Universo está llena de luz emitida por una gran cantidad de estrellas. Aquí hay cientos de veces más por unidad de espacio que cerca del Sol. Unos diez mil millones de ellos forman una barra galáctica, también llamada barra, de forma inusual.

tuerca espacial

El estudio del centro del sistema en el rango de longitud de onda larga nos permitió obtener una imagen infrarroja detallada. Resulta que nuestra galaxia tiene una estructura en su núcleo que se asemeja a un maní con cáscara. Esta “nuez” es el puente, que incluye más de 20 millones de gigantes rojas (estrellas brillantes, pero menos calientes).

Los brazos espirales de la Vía Láctea irradian desde los extremos de la barra.

El trabajo relacionado con el descubrimiento del “cacahuete” en el centro del sistema estelar no sólo arrojó luz sobre la estructura de nuestra galaxia, sino que también ayudó a comprender cómo se desarrolló. Inicialmente, en el espacio había un disco ordinario, en el que con el tiempo se formó un puente. Bajo la influencia de procesos internos, la barra cambió de forma y comenzó a parecerse a una nuez.

Nuestra casa en el mapa espacial.

La actividad se da tanto en la barra como en los brazos espirales que posee nuestra Galaxia. Deben su nombre a las constelaciones donde se descubrieron secciones de las ramas: los brazos de Perseo, Cisne, Centauro, Sagitario y Orión. Cerca de este último (a una distancia de al menos 28 mil años luz del núcleo) se encuentra el Sistema Solar. Esta zona tiene ciertas características que, según los expertos, hicieron posible el surgimiento de vida en la Tierra.

La galaxia y nuestro sistema solar giran junto con ella. Los patrones de movimiento de los componentes individuales no coinciden. las estrellas a veces están incluidas en las ramas espirales, a veces separadas de ellas. Sólo las luminarias que se encuentran en el límite del círculo de corotación no realizan tales "viajes". Estos incluyen el Sol, protegido de los poderosos procesos que ocurren constantemente en los brazos. Incluso un ligero cambio anularía todos los demás beneficios para el desarrollo de los organismos en nuestro planeta.

El cielo está en diamantes.

El Sol es sólo uno de los muchos cuerpos similares de los que está llena nuestra Galaxia. El número total de estrellas, individuales o agrupadas, según los últimos datos, supera los 400 mil millones. La más cercana a nosotros, Próxima Centauri, forma parte de un sistema de tres estrellas, junto con las algo más distantes Alpha Centauri A y Alpha Centauri B. El punto más brillante del cielo nocturno, Sirio A, se encuentra en Su luminosidad, según diversas fuentes, supera la del Sol entre 17 y 23 veces. Sirio tampoco está solo; está acompañado por un satélite que lleva un nombre similar, pero marcado como B.

Los niños a menudo comienzan a familiarizarse con el aspecto de nuestra galaxia buscando en el cielo la Estrella Polar o Alfa Osa Menor. Debe su popularidad a su posición sobre el Polo Norte de la Tierra. En términos de luminosidad, Polaris es significativamente más alta que Sirio (casi dos mil veces más brillante que el Sol), pero no puede desafiar a Alpha Canis Majoris por el título de la más brillante debido a su distancia de la Tierra (estimada entre 300 y 465 años luz). .

Tipos de luminarias

Las estrellas se diferencian no sólo por su luminosidad y su distancia al observador. A cada uno se le asigna un valor determinado (el parámetro correspondiente del Sol se toma como una unidad), el grado de calentamiento de la superficie y el color.

Las supergigantes tienen los tamaños más impresionantes. Las estrellas de neutrones tienen la mayor concentración de materia por unidad de volumen. La característica del color está indisolublemente ligada a la temperatura:

• los rojos son los más fríos;
• calentar la superficie a 6.000º, como el Sol, da lugar a un tinte amarillo;
• Las luminarias blancas y azules tienen una temperatura de más de 10.000º.

Puede variar y alcanzar un máximo poco antes de su colapso. Las explosiones de supernovas contribuyen enormemente a comprender cómo es nuestra galaxia. Las fotografías de este proceso tomadas con telescopios son asombrosas.
Los datos recopilados sobre esta base ayudaron a reconstruir el proceso que condujo al estallido y a predecir el destino de varios cuerpos cósmicos.

El futuro de la Vía Láctea

Nuestra galaxia y otras galaxias están constantemente en movimiento e interactuando. Los astrónomos han descubierto que la Vía Láctea ha absorbido repetidamente a sus vecinos. Se esperan procesos similares en el futuro. Con el tiempo, incluirá la Nube de Magallanes y varios otros sistemas enanos. Se espera que el acontecimiento más impresionante se produzca entre 3.000 y 5.000 millones de años. Se tratará de una colisión con el único vecino visible desde la Tierra a simple vista. Como resultado, la Vía Láctea se convertirá en una galaxia elíptica.

Las infinitas extensiones del espacio asombran la imaginación. Es difícil para una persona promedio darse cuenta de la escala no solo de la Vía Láctea o de todo el Universo, sino incluso de la Tierra. Sin embargo, gracias a los logros de la ciencia, podemos imaginar al menos aproximadamente de qué tipo de mundo grandioso formamos parte.

Crédito: Thiago Ize y Chris Johnson, Instituto de Imágenes y Computación Científica.

Los astrofísicos han estado desentrañando cómo las galaxias de disco forman sus brazos espirales durante casi el mismo tiempo que las observan. Con el tiempo, llegaron a dos conclusiones... o su estructura es causada por diferencias en la gravedad, esculpiendo gas, polvo y formas familiares, o una existencia aleatoria que va y viene con el tiempo.

Ahora los investigadores están comenzando a traducir sus hallazgos en hallazgos basados ​​en nuevas simulaciones por supercomputadoras: simulaciones que incluyen el movimiento de hasta 100 millones de "partículas estelares" que imitan las fuerzas gravitacionales y astrofísicas que les dan forma en una estructura espiral natural. El equipo de investigación de la Universidad de Wisconsin-Madison y el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica quedó satisfecho con estos hallazgos e informa que los modelos pueden contener pistas importantes sobre cómo se formaron los brazos espirales.

"Demostramos por primera vez que los brazos espirales estelares no son características de transición, como se ha argumentado durante décadas", dice la astrofísica Elena D'Onghia de la UW-Madison, quien dirigió el nuevo estudio junto con sus colegas de Harvard Mark Vogelsberger y Lars Hernquist.

"Los brazos espirales se conservan por sí solos, son permanentes y sorprendentemente duraderos", añade Vogelsberger.

Cuando aparece una estructura en espiral, es probablemente la forma más extendida del universo. Se considera la nuestra, y alrededor del 70% de las galaxias que nos rodean también tienen una estructura en espiral. Cuando pensamos en un sentido más amplio, ¿cuántas cosas adquieren esta formación ordinaria? Barrer el polvo con una escoba hace que las partículas formen espirales... drenar el agua provoca un remolino... las formaciones climáticas tienen forma de espiral. Este es un caso universal y sucede por una razón. Evidentemente la causa es la gravedad y algo la está perturbando. En el caso de una galaxia, se trata de una nube molecular gigante. Las nubes introducidas en la simulación, afirma D'Onghia, profesor de astronomía en la Universidad de Wisconsin-Madison, actúan como "perturbadoras" y son suficientes no sólo para desencadenar la formación de brazos espirales, sino también para mantenerlos indefinidamente.

"Estamos aprendiendo que forman brazos en espiral", explica D'Onghia. "La teoría anterior que sustentaba los brazos desaparecería con la eliminación de las perturbaciones, pero vemos que una vez formados los brazos se autoperpetúan incluso cuando se eliminan las perturbaciones. Esto prueba que una vez que los brazos se crean a través de estas nubes, pueden existir por sí solos mediante la influencia de la gravedad." incluso cuando no haya más perturbaciones."

Entonces, ¿qué pasa con las galaxias compañeras? ¿Podría la estructura en espiral deberse a la proximidad a ellos? El nuevo estudio también permite esto en cálculos y modelos de galaxias "solitarias". Sin embargo, esto no es todo investigación. Según Vogelsberger y Hernquist, las nuevas simulaciones generadas por ordenador se centran en limpiar los datos de observación. Examinan más de cerca las nubes moleculares de alta densidad y los "agujeros en el espacio inducidos por la gravedad" que actúan como "los mecanismos que impulsan la formación de los brazos característicos de las galaxias espirales".

Hasta entonces, sabemos que la estructura en espiral no es sólo un accidente, es probablemente la forma más común.

NATURALEZA DE LAS OSCILACIONES.

La estructura espiral es una característica tan común y notoria de muchas galaxias que el problema de su naturaleza ocupa el segundo lugar en importancia después del problema de la actividad de los núcleos galácticos. Algunos investigadores atribuyen la generación de brazos espirales a los núcleos. El primero en hacer esta suposición (allá por 1928) fue J. Ginet. Escribió: “Cada intento fallido de explicar el origen de los brazos espirales hace cada vez más difícil resistirse a la suposición de que los brazos espirales son un campo de fuerzas completamente desconocido para nosotros, que refleja quizás nuevas propiedades métricas del espacio de las que ni siquiera somos conscientes. consciente." Gine admitió que en los núcleos de las galaxias “la materia de otras dimensiones espaciales completamente ajenas fluye hacia nuestro Universo”. La salida de materia del núcleo, combinada con la rotación, podría dar lugar a brazos. Sin embargo, ahora no es necesario recurrir a fuerzas de otro mundo para explicar la estructura en espiral. Las órbitas circulares de las estrellas en el disco galáctico, la falta de movimiento de la materia a lo largo de los brazos: estos hechos por sí solos hacen que tales explicaciones sean insostenibles. Además, los brazos, por regla general, no comienzan en las inmediaciones del núcleo, sino a varios kiloparsecs de él. Ginet, sin embargo, aparentemente tenía razón en una cosa: "Mientras los brazos espirales sigan sin explicación, es imposible confiar en cualquier suposición e hipótesis sobre otras características de las nebulosas que parecen más fáciles de explicar".

DOS OPINIONES SOBRE LA ESTRUCTURA ESPIRAL.

A primera vista, el patrón espiral de las galaxias se debe a su rotación diferencial. Sólo las regiones centrales de las galaxias giran como un cuerpo rígido, y luego la velocidad angular de rotación disminuye con la distancia al centro. Por lo tanto, cualquier grupo de estrellas suficientemente grande y enrarecido, en el que la atracción mutua entre estrellas sea débil, eventualmente debería convertirse en un fragmento de un brazo espiral. Pero antes de que la galaxia haga una revolución, las estrellas de alta luminosidad en este fragmento del brazo se apagarán y desaparecerá de la vista. Al mismo tiempo, la estructura en espiral que ya ha surgido de alguna manera debe ser “desdibujada” por la rotación galáctica diferencial en un par de revoluciones. Sin embargo, en 1976, los astrónomos estadounidenses M. Müller y V. Arnet demostraron que si el proceso de formación estelar se extiende a regiones vecinas, la rotación diferencial de la galaxia puede dar lugar a brazos espirales bastante largos, aunque no muy regulares, que aparecen repetidamente. y desaparecer durante su vida galaxias. Las estrellas masivas se forman mucho más rápido en una nube de gas cuando esta nube experimenta una mayor presión: una onda de compresión se produce después de la explosión de una supernova cercana o de la combustión de estrellas 0 con potentes emisiones. Las estrellas masivas nacidas en una nube se convierten rápidamente en supernovas o estrellas 0, y si hay otras nubes de gas cerca, se pasa el testigo de la formación estelar. V. Baade habló sobre la posibilidad de un carácter epidémico en la formación de estrellas hace un cuarto de siglo.

U. Gerola y F. Seiden (EE.UU.) mejoraron el modelo de formación de una estructura en espiral propuesto por Muller y Arnet, acercándolo aún más a la realidad. Este modelo es atractivo porque explica la naturaleza de la estructura espiral mediante procesos y fenómenos (rotación diferencial y formación estelar epidémica) que sin duda existen en la realidad. Sin embargo, la teoría ondulatoria de la estructura espiral, revivida en 1964 por Q. Lin y F. Shu (EE. UU.), quienes desarrollaron las ideas de B. Lindblad, se está volviendo cada vez más popular. Según la teoría ondulatoria, los brazos espirales son ondas de mayor densidad de materia que giran alrededor del centro de la galaxia como un cuerpo sólido, como el patrón de una peonza. Las ondas de densidad se mueven sin transportar materia consigo, como las ondas sonoras o las ondas en la superficie del agua. Las velocidades a las que los brazos espirales (ondas de densidad) y la materia (estrellas y gas) giran alrededor del centro de la galaxia, en general, no coinciden. Lo suficientemente cerca del centro, el gas gira más rápido que la onda de densidad y fluye hacia el brazo espiral desde el interior. Si la diferencia de velocidades es suficientemente grande, se produce una onda de choque en la que la densidad del gas aumenta diez veces, y esta compresión del gas conduce a la intensa formación de estrellas masivas. Además del gas, en el borde interior del brazo espiral también se concentra polvo, visible en las fotografías como una franja oscura. Los datos de radioastronomía confirman que es en estas bandas oscuras donde la densidad del hidrógeno es especialmente alta.

La diferencia en las velocidades de rotación del patrón espiral y la materia galáctica disminuye con la distancia desde el centro galáctico hasta que estas velocidades se vuelven iguales en el radio de corotación. Aún más lejos del centro de la galaxia, los brazos espirales giran más rápido que las estrellas y el gas que ahora colisionarían en el borde exterior del brazo (suponiendo que los brazos espirales de las galaxias estén siempre girando). Sin embargo, cerca del radio de corotación, los brazos espirales apenas se notan y es difícil decir qué sucede más allá de este radio.

Más cerca del centro de la galaxia, las estrellas más jóvenes deberían concentrarse en el borde interior del brazo, donde nacen. Las estrellas giran más rápido que la manga y, al adelantarla, logran envejecer y volverse menos brillantes o inaccesibles a nuestros telescopios, convirtiéndose en un agujero negro o una enana blanca. Por lo tanto, en la sección transversal del brazo espiral debería haber una diferencia (gradiente) en las edades de las estrellas. En el borde interior del brazo se encuentran zonas de mayor densidad de gas y polvo, luego - regiones de formación estelar y estrellas jóvenes, en el borde exterior del brazo - las estrellas más antiguas de las que se concentran hacia los brazos.

Se puede observar una especie de onda de densidad en el movimiento de las hormigas si se cava un surco a lo largo de su camino. Muy pronto la densidad de hormigas cerca de la zanja se vuelve mucho mayor que el promedio a lo largo del camino. Las hormigas salen del surco con bastante rapidez, pero cada vez más hormigas nuevas quedan atrapadas en él y la zona de mayor densidad cerca del surco permanece. Si ahora imaginamos que el surco se mueve a lo largo de su trayectoria, la analogía con la onda de densidad en las galaxias espirales se hace más completa. Una onda de densidad espiral puede surgir en una galaxia bajo la influencia de una perturbación de marea de un satélite cercano o como resultado de una desviación de la simetría axial en la distribución de las estrellas alrededor del centro de la galaxia. Estas desviaciones pueden ser tan pequeñas que pasan desapercibidas. La teoría ondulatoria tiene una serie de confirmaciones convincentes: signos indiscutibles de un fuerte aumento en la densidad del gas y el polvo frente al borde interior de los brazos espirales estelares, observado en muchas galaxias, y desviaciones a gran escala de la rotación circular asociadas con la Campo gravitacional de los brazos. Estas desviaciones fueron reveladas por las velocidades radiales de las estrellas de alta luminosidad en nuestra galaxia y del hidrógeno neutro en la galaxia M 81 en la constelación de la Osa Mayor. Al parecer, sólo la teoría ondulatoria puede explicar la existencia de galaxias (aunque raras) con brazos largos y lisos sin signos de formación estelar en ellos. Prácticamente no hay gas en estas galaxias.

Es obvio que la formación estelar epidémica también puede ocurrir en presencia de una onda de densidad en espiral. La primera generación de estrellas masivas nacidas en esta ola es bastante capaz de influir en las nubes de gas circundantes, propagando aún más la epidemia de formación estelar. El desafío es comprender en qué galaxias o regiones de galaxias la estructura espiral debe su origen a una onda de densidad, y en cuáles a la rotación diferencial y a la formación estelar epidémica, y por qué uno u otro de estos mecanismos dominaría en una galaxia concreta. Parece más fácil descubrir la naturaleza de los brazos espirales buscando el gradiente de edad de las estrellas jóvenes en la sección transversal del brazo. Pero en galaxias distantes tal búsqueda no arroja resultados definitivos, probablemente debido a dificultades en la interpretación de datos de fotometría integral y baja resolución, mientras que en nuestra galaxia se ve muy obstaculizada por la selección observacional y la inexactitud en el conocimiento de las distancias. Además, en el disco de la Galaxia, debido a la absorción interestelar, las distancias accesibles a los telescopios ópticos no suelen superar los 4-5 kpc, es decir, un área que no cubre más del 10% del área de su disco. Algunos investigadores incluso creen que las estrellas jóvenes y los cúmulos de estrellas en la vecindad del Sol se distribuyen predominantemente a lo largo de radios alejados del Sol. Pero esta distribución refleja la influencia de la selección observacional y, en particular, la presencia de grandes nubes de polvo, que debilitan drásticamente el brillo de los objetos situados detrás de ellas. En nuestra galaxia somos como viajeros en un denso bosque; no podemos ver el bosque debido a los árboles, mientras que en relación con las galaxias distantes, volamos sobre el bosque demasiado alto para distinguir los tipos de árboles o el terreno. Necesitamos estudiar las galaxias más cercanas, donde tenemos estrellas individuales a nuestra disposición, donde podemos estudiar las características de estas estrellas y establecer inequívocamente su conexión con los elementos de la estructura galáctica. La eficacia de los estudios de galaxias cercanas está confirmada por toda la historia de la astronomía del siglo XX.

LA CLAVE DEL PROBLEMA ESTÁ EN LAS GALAXIAS CERCANAS.

Hoy en día, cuando la atención de físicos y astrónomos se dirige a los límites del Universo, comenzaron a olvidar que la imagen astronómica del mundo nació precisamente del estudio de las galaxias cercanas, principalmente la nebulosa de Andrómeda (M31) y la galaxia en la constelación Triángulo (M 33) Al final En 1923, un joven astrónomo del Observatorio de Mount Wilson, ex boxeador y abogado, E. Hubble, mientras buscaba nuevas estrellas, descubrió la primera cefeida en la nebulosa de Andrómeda y una. Un año después, después de aplicar la relación período-luminosidad a 12 Cefeidas, estimó la distancia a esta “nebulosa”. Resultó que en tamaño, composición y estructura es la misma galaxia que la nuestra. Basada en las Cefeidas de galaxias cercanas, Hubble. Luego pudo determinar las distancias a las galaxias distantes y en 1929 demostró que el corrimiento hacia el rojo en el espectro de las galaxias es proporcional a su distancia a nosotros. Así, el Universo está poblado de galaxias y se encuentra en expansión. el mayor logro de la astronomía del siglo XX, una base inquebrantable de las ciencias naturales.

El surgimiento del concepto fundamental de poblaciones estelares también está asociado al estudio de las galaxias cercanas. En 1943, W. Baade descubrió que la parte central de M 31 está formada por las mismas estrellas que los antiguos cúmulos globulares. Finalmente quedó claro que la población joven I “vive” en los discos y brazos espirales de las galaxias, y la población vieja II “vive” en las coronas y regiones centrales de las galaxias espirales, en cúmulos globulares y galaxias elípticas. Unos años más tarde, Baade descubrió que los brazos espirales de M 31 están delimitados no sólo por estrellas de alta luminosidad, sino también por polvo, así como por regiones de hidrógeno ionizado H II. Al estudiar las regiones H II de nuestra galaxia, V. Morgan y sus colaboradores obtuvieron en 1952 los primeros datos fiables sobre la localización de segmentos de brazos espirales en las proximidades del Sol.

Los estudios de brazos espirales en galaxias cercanas también han confirmado que en los brazos se concentran nubes moleculares gigantes (compuestas principalmente por moléculas de hidrógeno). Estas nubes fueron descubiertas en nuestra galaxia en 1975-1976. Y hasta 1981, algunos investigadores creían que las nubes moleculares eran "indiferentes" a la estructura espiral, mientras que otros creían que estaban concentradas en brazos espirales. Y sólo un estudio detallado de la estructura espiral de M 31 permitió demostrar que las nubes moleculares perfilan los brazos tan bien como el hidrógeno atómico. Las nubes se forman en brazos espirales y luego son destruidas por la radiación de las estrellas 0 que nacen en ellas. Y dado que la masa de gas que no se gasta en la formación de estrellas suele ser significativamente mayor que la masa total de estrellas, el grupo de estrellas que queda después de la expansión del gas resulta gravitacionalmente inestable, lo que explica la desintegración de las asociaciones 0. grupos enrarecidos de estrellas jóvenes.

Las búsquedas del gradiente de edad de las estrellas en brazos espirales también tienen mayores posibilidades de éxito en las galaxias cercanas. Los astrónomos franceses estuvieron entre los primeros en intentarlo. En M 33, encontraron evidencia de un gradiente de edad sólo en la parte del brazo espiral sur más cercana al centro de la galaxia. Estos signos (la concentración predominante de polvo y regiones H II en el borde interior del brazo) se expresan bastante débilmente, y el hidrógeno neutro (H I) resultó ser más denso no en el borde, sino cerca de la mitad del brazo. Los brazos espirales de M 33 consisten en fragmentos bastante cortos; muchas estrellas de alta luminosidad se encuentran fuera de los brazos, por lo que el papel principal en la formación de la estructura espiral de esta galaxia no debería pertenecer a las ondas de densidad, sino a la rotación diferencial y la epidemia. formación de estrellas.

En la galaxia M31 se nota un patrón espiral claro, pero su estudio detallado durante mucho tiempo pareció poco prometedor. Debido al pequeño ángulo entre el plano de la galaxia y la línea de visión, descifrar su estructura en espiral es muy difícil, y el debate continúa no sólo sobre el número de brazos, sino también sobre el número de brazos. y sobre su orientación relativa a la dirección de rotación de la galaxia. Según el autor, incluso las fotografías muestran que los brazos se extienden en el sentido de las agujas del reloj desde el núcleo de M 31 y, como la galaxia gira en dirección opuesta, las espirales se tuercen. Esta suposición se ve confirmada por la forma de los filamentos de polvo cerca del núcleo de M 31 y la distribución del hidrógeno neutro lejos del centro de la galaxia. En cualquier caso, la localización de muchos segmentos de los brazos en M 31 es inequívoca y, por tanto, las características de su estructura pueden compararse con las predicciones de la teoría ondulatoria.

ANATOMÍA DE UNA MANGA ESPIRAL.

En la “esquina” suroeste de la galaxia M 31 es claramente visible un segmento del brazo espiral, designado por Baade como S 4, que corta el eje mayor de la galaxia a una distancia de 50" de su centro. En el brazo se observa la secuencia de edades predicha por la teoría ondulatoria. Delante de su interior se ve una poderosa banda de polvo, en el borde coincide con la densidad máxima de hidrógeno neutro. Las regiones más brillantes de H II se encuentran casi exclusivamente en el borde interior del brazo. Por lo tanto, las estrellas 0 más jóvenes y más calientes se concentran aquí. Las densidades del hidrógeno atómico y molecular coinciden entre sí, lo que indica los lugares de máxima compresión del gas. Las moléculas de hidrógeno se forman en las nubes más densas y frías, y es en las nubes moleculares donde se reúnen las condiciones necesarias para la formación de estrellas. Este proceso comienza delante del borde del brazo, donde la densidad es neutra y el hidrógeno molecular es máximo. , y en las zonas H II en el borde mismo ya se han formado las estrellas más masivas. Aquí brillan las 0 estrellas, cuya edad no supera los 10^6 años.

Más lejos del borde del brazo casi no hay zonas H II, ya que al alejarse del borde del brazo, las estrellas 0 tienen tiempo de evolucionar y convertirse en estrellas de neutrones o agujeros negros. Es más conveniente estudiar el gradiente de edad de las estrellas en la sección transversal del brazo espiral S 4 en el área donde se despliega el brazo, es decir, cerca del eje mayor. Aquí la línea de visión se dirige casi exactamente a lo largo del brazo y las distancias de las estrellas desde su borde interior se determinan con mayor seguridad. En esta región del brazo S 4, el autor del artículo, junto con G.R. Ivanov, miembro del Departamento de Astronomía de la Universidad de Sofía, midieron las magnitudes aparentes de las estrellas en una placa obtenida con un reflector de 2 metros del Observatorio Nacional. Observatorio Astronómico de la NRB. Conociendo la distancia a M 31 y teniendo en cuenta la absorción interestelar de luz, es posible pasar de magnitudes estelares visibles a magnitudes absolutas, y por tanto encontrar las luminosidades de las estrellas. El brazo espiral de S 4 fue fotografiado repetidamente en un 5-. reflector de metro de Baade, quien estudió estrellas variables en 1950-1952 M31. Afortunadamente, había muchas cefeidas entre las variables. Para ellas, existe una relación período-edad (según datos de observación, el autor del artículo la obtuvo en 1964). ), lo que se explica por el hecho de que las estrellas más masivas entran rápidamente en la etapa de Cefeida y tienen un período de pulsación más largo en algunas regiones de la galaxia, la distribución de las Cefeidas de diferentes edades, es posible reconstruir aquí la historia de la formación de estrellas. un intervalo de tiempo de hace 10 (período de pulsación de 50 días) a 90 (período de pulsación de 2 días) millones de años.

En el brazo S 4, las luminosidades de las estrellas permanentes y los períodos cefeidas, que son máximas para una distancia determinada desde el borde del brazo, disminuyen con la distancia al mismo. Este es el gradiente de edad, ya que las luminosidades máximas de las estrellas y los períodos de las Cefeidas dependen de la edad. ¿Cuál es la velocidad de rotación del patrón en espiral (onda de densidad) en M31? En el borde exterior del brazo S 4, a una distancia de aproximadamente 2,5 kpc de su borde interior, la edad de las estrellas más jóvenes es de aproximadamente (2-2,5)*10^7 años. Durante este tiempo, las estrellas que nacieron, según el supuesto inicial de la teoría ondulatoria, en el borde interior del brazo, lograron cruzarlo, ya que su velocidad supera la velocidad de rotación en estado sólido del patrón espiral. Conociendo el ancho del brazo (2,5 kpc) y el tiempo que pasan las estrellas atravesándolo, podemos estimar la diferencia en las velocidades de rotación del patrón espiral y de las estrellas.

Dado que las velocidades de las estrellas se conocen a partir de observaciones, ahora podemos encontrar la velocidad angular de rotación del patrón espiral en M31. Es 10 km/s por 1 kpc. Este valor puede variar hasta en un 50%, pero quizá sea la estimación actual más fiable de la velocidad de rotación del patrón espiral en otras galaxias. Con este valor, el radio de corotación en M31, donde no hay movimiento de estrellas con respecto al brazo espiral y no debería haber gradiente de edad, es de aproximadamente 20 kpc. Aproximadamente a esta distancia del centro de la galaxia se encuentra el brazo espiral S 6. En él, las estrellas más brillantes ocupan una franja de 100-200 pc de ancho, pero no se encuentra en el borde interior del brazo, como en S 4. , pero en el medio, la distribución de estrellas en la sección transversal del brazo S 6 es simétrica. Realmente no existe un gradiente de edad para las estrellas del brazo S 6. Este brazo probablemente existe sólo porque las regiones de formación estelar se estiran por rotación diferencial.

BRAZOS ESPIRALES EN M31 Y EN LA GALAXIA.

Así, la situación en la parte central y sureste del brazo S 4 de la galaxia M31 se explica completamente por la teoría ondulatoria y las ideas modernas sobre el origen de las estrellas masivas. En la parte norte del ramal S 4 la situación es más compleja. Aquí se encuentra un complejo gigante de estrellas de alta luminosidad NGC 206, que en brillo es superado sólo por la parte central de M 31 y sus satélites elípticos M 32 y NGC 205. ¿Por qué se formaron las estrellas más masivas en esta región? La densidad del gas frente al borde interior del brazo cerca de NGC 206 es mucho menor, y las zonas H II están dispersas aleatoriamente en lugar de concentradas cerca del borde interior. Al norte de NGC 206, el brazo S 4 se pierde completamente en una distancia considerable; Más precisamente, las localizaciones de gas, estrellas de alta luminosidad y vetas de polvo se vuelven poco conectadas entre sí. Esta es la región a la que se refería Baade cuando dijo que el brazo espiral a veces se comporta como un camaleón, pasando de polvo a estrella y viceversa.

Las características del complejo estelar gigante NGC 206, la división del brazo S 4 cerca de él y la aparición de puentes que se extienden hacia los brazos vecinos aún no se han explicado completamente. Quizás todo esto se deba a la influencia de su compañera cercana, la galaxia elíptica M 32, sobre la estructura espiral de M 31. También se puede suponer que la materia es simplemente la gran masa de este complejo, lo que le permite casi no dependen de las condiciones en el brazo espiral e incluso, por el contrario, influyen sobre las mismas. Sin embargo, está bastante claro por qué, al sur de NGC 206, el brazo espiral S 4 muestra un gradiente de edad tan pronunciado. La velocidad de encuentro del manguito y el gas que fluye sobre él es mayor cuanto mayor es el ángulo de torsión del manguito "y cuanto más lejos está el manguito del radio de corotación. En la parte central de S 4, el ángulo de torsión es casi máximo en M 31 (alrededor de 25°, mientras que en promedio en M 31 alrededor de 10°), por lo tanto la velocidad del gas que lo ataca es muy alta. Aparece una onda de choque en el límite del brazo y la densidad del gas. aumenta de 10 a 30 veces, lo que es muy favorable para la formación de estrellas, principalmente para la formación de estrellas masivas, que se encuentran en el borde interior S 4. Una onda de densidad pronunciada impulsa la formación de estrellas en el brazo S 4. fuera de este brazo casi no hay estrellas masivas, incluidas las Cefeidas.

El brazo S4 está en promedio a la misma distancia del centro de M31 que el Sol del centro de la Galaxia (aproximadamente 9 kpc), pero hay una enorme diferencia entre la distribución de las Cefeidas en estas dos regiones. En las proximidades del Sol, en un círculo con un radio de 3-4 kpc, no existen espacios tan vastos y libres de cefeidas como los que se observan a ambos lados del brazo S 4. La explicación más probable parece ser la proximidad. del Sol al radio de rotación de la galaxia, por lo que la formación de estrellas en nuestra vecindad es baja depende de la débil onda de densidad aquí. Sólo las estrellas y cúmulos más jóvenes trazan segmentos de brazos espirales alrededor del Sol. Las cefeidas, aparentemente, se concentran solo en el segmento del brazo de Carina-Sagitario, ubicado más cerca del centro de la galaxia (y más lejos del radio de corotación). Entonces el valor del radio de corotación en la galaxia es de 10 a 12 kpc. Este valor del radio de corotación es consistente con el modelo de ondas de densidad espirales excitadas por una pequeña desviación de la simetría axial en la distribución de masa cerca del centro galáctico. Con un radio de rotación de 10-12 kpc, la velocidad angular de rotación del patrón en espiral es de 20-24 km/s por 1 kpc. Este modelo está confirmado por el estudio de la cinemática de las cefeidas realizado por Yu N. Mishurov, E. D. Pavlovskaya y A. A. Suchkov. Y, según L. S. Marochnik, aparentemente no es casualidad que la vida haya surgido precisamente en la Tierra, cerca del Sol, que se encuentra cerca del radio de rotación. Aquí, el intervalo de tiempo entre los sucesivos impactos de una estrella en una onda de densidad es muy grande (en el mismo radio, infinitamente largo), y un encuentro con una onda de densidad sería ciertamente desastroso para todos los seres vivos, aunque sólo sea por las frecuentes Explosiones de supernovas en regiones de formación estelar. Y para que los astrónomos aparezcan en el planeta, se necesitan miles de millones de años de desarrollo silencioso de la vida en él...

El cosmos que intentamos estudiar es un espacio enorme e infinito en el que hay decenas, cientos, miles de billones de estrellas, unidas en determinados grupos. Nuestra Tierra no vive sola. Somos parte del sistema solar, que es una pequeña partícula y parte de la Vía Láctea, una formación cósmica más grande.

Nuestra Tierra, como los demás planetas de la Vía Láctea, nuestra estrella llamada Sol, como otras estrellas de la Vía Láctea, se mueven en el Universo en un orden determinado y ocupan lugares designados. Intentemos comprender con más detalle cuál es la estructura de la Vía Láctea y cuáles son las características principales de nuestra galaxia.

Origen de la Vía Láctea

Nuestra galaxia tiene su propia historia, como otras zonas del espacio exterior, y es producto de una catástrofe de escala universal. La principal teoría del origen del Universo que domina hoy en día la comunidad científica es el Big Bang. Un modelo que caracteriza perfectamente la teoría del Big Bang es el de una reacción nuclear en cadena a nivel microscópico. Inicialmente, había una especie de sustancia que, por determinadas razones, instantáneamente comenzó a moverse y explotó. No es necesario hablar de las condiciones que llevaron al inicio de la reacción explosiva. Esto está lejos de nuestro entendimiento. Ahora el Universo, formado hace 15 mil millones de años como resultado de un cataclismo, es un polígono enorme e interminable.

Los productos primarios de la explosión consistieron inicialmente en acumulaciones y nubes de gas. Posteriormente, bajo la influencia de las fuerzas gravitacionales y otros procesos físicos, se produjo la formación de objetos más grandes a escala universal. Todo sucedió muy rápidamente según los estándares cósmicos, durante miles de millones de años. Primero se produjo la formación de estrellas, que formaron cúmulos y luego se fusionaron en galaxias, cuyo número exacto se desconoce. En su composición, la materia galáctica está formada por átomos de hidrógeno y helio, junto con otros elementos, que son el material de construcción para la formación de estrellas y otros objetos espaciales.

No es posible decir exactamente en qué parte del Universo se encuentra la Vía Láctea, ya que se desconoce el centro exacto del universo.

Debido a la similitud de los procesos que formaron el Universo, nuestra galaxia es muy similar en estructura a muchas otras. Por su tipo, es una típica galaxia espiral, un tipo de objeto muy extendido en el Universo. En términos de tamaño, la galaxia se encuentra en la media dorada: ni pequeña ni enorme. Nuestra galaxia tiene muchas más vecinas estelares más pequeñas que aquellas de tamaño colosal.

La edad de todas las galaxias que existen en el espacio exterior también es la misma. Nuestra galaxia tiene casi la misma edad que el Universo y tiene 14,5 mil millones de años. Durante este enorme período de tiempo, la estructura de la Vía Láctea ha cambiado varias veces, y esto sigue sucediendo hoy, aunque de manera imperceptible, en comparación con el ritmo de la vida terrestre.

Existe una curiosa historia sobre el nombre de nuestra galaxia. Los científicos creen que el nombre Vía Láctea es legendario. Este es un intento de conectar la ubicación de las estrellas en nuestro cielo con el antiguo mito griego sobre el padre de los dioses Cronos, que devoraba a sus propios hijos. El último niño, que corrió la misma triste suerte, resultó delgado y fue entregado a una enfermera para que lo engordara. Durante la alimentación, caían salpicaduras de leche al cielo, creando así un rastro de leche. Posteriormente, científicos y astrónomos de todos los tiempos y pueblos coincidieron en que nuestra galaxia es realmente muy similar a un camino de leche.

La Vía Láctea se encuentra actualmente en la mitad de su ciclo de desarrollo. En otras palabras, el gas cósmico y el material para formar nuevas estrellas se están agotando. Las estrellas existentes son todavía bastante jóvenes. Como en la historia del Sol, que puede convertirse en una Gigante Roja en 6-7 mil millones de años, nuestros descendientes observarán la transformación de otras estrellas y de toda la galaxia en su conjunto en la secuencia roja.

Nuestra galaxia puede dejar de existir como resultado de otro cataclismo universal. Los temas de investigación de los últimos años se centran en el próximo encuentro de la Vía Láctea con nuestra vecina más cercana, la galaxia de Andrómeda, en un futuro lejano. Es probable que la Vía Láctea se fragmente en varias galaxias pequeñas después de encontrarse con la galaxia de Andrómeda. En cualquier caso, este será el motivo de la aparición de nuevas estrellas y de la reorganización del espacio más cercano a nosotros. Sólo podemos adivinar cuál será el destino del Universo y de nuestra galaxia en un futuro lejano.

Parámetros astrofísicos de la Vía Láctea

Para imaginar cómo es la Vía Láctea a escala cósmica, basta con mirar el Universo mismo y comparar sus partes individuales. Nuestra galaxia es parte de un subgrupo, que a su vez forma parte del Grupo Local, una formación más grande. Aquí nuestra metrópoli cósmica es vecina de las galaxias Andrómeda y Triángulo. El trío está rodeado por más de 40 pequeñas galaxias. El grupo local ya forma parte de una formación aún mayor y forma parte del supercúmulo de Virgo. Algunos argumentan que estas son sólo conjeturas aproximadas sobre dónde se encuentra nuestra galaxia. La escala de las formaciones es tan enorme que es casi imposible imaginarlo todo. Hoy conocemos la distancia a las galaxias vecinas más cercanas. Otros objetos del espacio profundo están fuera de la vista. Su existencia sólo está permitida teórica y matemáticamente.

La ubicación de la galaxia se conoció sólo gracias a cálculos aproximados que determinaron la distancia a sus vecinos más cercanos. Los satélites de la Vía Láctea son galaxias enanas: la Pequeña y la Gran Nube de Magallanes. En total, según los científicos, existen hasta 14 galaxias satélites que forman la escolta del carro universal llamado Vía Láctea.

En cuanto al mundo visible, hoy hay suficiente información sobre cómo es nuestra galaxia. El modelo existente, y con él el mapa de la Vía Láctea, se ha elaborado sobre la base de cálculos matemáticos, datos obtenidos como resultado de observaciones astrofísicas. Cada cuerpo cósmico o fragmento de galaxia ocupa su lugar. Es como en el Universo, sólo que en menor escala. Los parámetros astrofísicos de nuestra metrópoli cósmica son interesantes e impresionantes.

Nuestra galaxia es una galaxia espiral barrada, que en los mapas estelares se designa con el índice SBbc. El diámetro del disco galáctico de la Vía Láctea es de unos 50-90 mil años luz o 30 mil pársecs. A modo de comparación, el radio de la galaxia de Andrómeda es de 110 mil años luz en la escala del Universo. Uno sólo puede imaginar cuánto más grande es nuestro vecino que la Vía Láctea. Los tamaños de las galaxias enanas más cercanas a la Vía Láctea son decenas de veces más pequeños que los de nuestra galaxia. Las nubes de Magallanes tienen un diámetro de sólo 7 a 10 mil años luz. Hay entre 200 y 400 mil millones de estrellas en este enorme ciclo estelar. Estas estrellas se agrupan en cúmulos y nebulosas. Una parte importante son los brazos de la Vía Láctea, en uno de los cuales se encuentra nuestro sistema solar.

Todo lo demás es materia oscura, nubes de gas cósmico y burbujas que llenan el espacio interestelar. Cuanto más cerca del centro de la galaxia, más estrellas hay, más poblado se vuelve el espacio exterior. Nuestro Sol está ubicado en una región del espacio formada por objetos espaciales más pequeños ubicados a una distancia considerable entre sí.

La masa de la Vía Láctea es de 6x1042 kg, que es billones de veces mayor que la masa de nuestro Sol. Casi todas las estrellas que habitan nuestro país estelar están ubicadas en el plano de un disco, cuyo espesor, según diversas estimaciones, es de 1000 años luz. No es posible conocer la masa exacta de nuestra galaxia, ya que la mayor parte del espectro visible de estrellas está oculto para nosotros por los brazos de la Vía Láctea. Además, se desconoce la masa de materia oscura que ocupa vastos espacios interestelares.

La distancia del Sol al centro de nuestra galaxia es de 27 mil años luz. Al estar en la relativa periferia, el Sol se mueve rápidamente alrededor del centro de la galaxia, completando una revolución completa cada 240 millones de años.

El centro de la galaxia tiene un diámetro de 1000 pársecs y está formado por un núcleo con una secuencia interesante. El centro del núcleo tiene forma de protuberancia, en el que se concentran las estrellas más grandes y un cúmulo de gases calientes. Es esta región la que libera una enorme cantidad de energía, que en total es mayor que la emitida por los miles de millones de estrellas que componen la galaxia. Esta parte del núcleo es la parte más activa y brillante de la galaxia. En los bordes del núcleo hay un puente, que es el comienzo de los brazos de nuestra galaxia. Tal puente surge como resultado de la colosal fuerza gravitacional causada por la rápida velocidad de rotación de la propia galaxia.

Considerando la parte central de la galaxia, el siguiente hecho parece paradójico. Durante mucho tiempo, los científicos no pudieron entender qué había en el centro de la Vía Láctea. Resulta que en el mismo centro de un país estelar llamado Vía Láctea hay un agujero negro supermasivo, cuyo diámetro es de unos 140 km. Es allí donde va la mayor parte de la energía liberada por el núcleo galáctico; es en este abismo sin fondo donde las estrellas se disuelven y mueren. La presencia de un agujero negro en el centro de la Vía Láctea indica que todos los procesos de formación en el Universo deben terminar algún día. La materia se convertirá en antimateria y todo volverá a suceder. Cómo se comportará este monstruo en millones y miles de millones de años, el abismo negro guarda silencio, lo que indica que los procesos de absorción de materia solo están ganando fuerza.

Los dos brazos principales de la galaxia se extienden desde el centro: el Escudo del Centauro y el Escudo de Perseo. Estas formaciones estructurales recibieron su nombre de las constelaciones ubicadas en el cielo. Además de los brazos principales, la galaxia está rodeada por 5 brazos menores más.

Futuro cercano y lejano

Los brazos, nacidos del núcleo de la Vía Láctea, se desenroscan en espiral, llenando el espacio exterior de estrellas y material cósmico. Aquí resulta apropiada una analogía con los cuerpos cósmicos que giran alrededor del Sol en nuestro sistema estelar. Una enorme masa de estrellas, grandes y pequeñas, cúmulos y nebulosas, objetos cósmicos de diversos tamaños y naturalezas, gira sobre un carrusel gigante. Todos ellos crean una imagen maravillosa del cielo estrellado, que la gente ha estado contemplando durante miles de años. Al estudiar nuestra galaxia, debes saber que las estrellas en la galaxia viven según sus propias leyes, estando hoy en uno de los brazos de la galaxia, mañana comenzarán su viaje en la otra dirección, dejando un brazo y volando hacia el otro. .

La Tierra en la Vía Láctea está lejos de ser el único planeta apto para la vida. Se trata simplemente de una partícula de polvo, del tamaño de un átomo, que se pierde en el vasto mundo estelar de nuestra galaxia. Puede haber una gran cantidad de planetas similares a la Tierra en la galaxia. Basta imaginar la cantidad de estrellas que de una forma u otra tienen sus propios sistemas planetarios estelares. Otra vida puede estar lejos, en el borde mismo de la galaxia, a decenas de miles de años luz de distancia, o, por el contrario, presente en áreas vecinas que están ocultas a nosotros por los brazos de la Vía Láctea.