Définition de la voie lactée. galaxie de la voie lactée

Le cosmos que nous essayons d'étudier est un espace vaste et illimité dans lequel se trouvent des dizaines, des centaines, des milliers de milliards d'étoiles réunies en certains groupes. Notre Terre ne vit pas seule. Nous faisons partie de système solaire, qui est une petite particule et fait partie de la Voie Lactée - une plus grande formation cosmique.

Notre Terre, comme les autres planètes de la Voie lactée, notre étoile nommée Soleil, comme les autres étoiles de la Voie lactée, se déplacent dans l'Univers dans un certain ordre et occupent les places attribuées. Essayons de comprendre plus en détail quelle est la structure de la Voie Lactée, et quelles sont les principales caractéristiques de notre galaxie ?

Origine de la Voie lactée

Notre galaxie a sa propre histoire, comme d'autres régions de l'espace extra-atmosphérique, et est le produit d'une catastrophe à l'échelle universelle. La principale théorie de l'origine de l'univers, qui domine aujourd'hui dans communauté scientifique- Big Bang. Le modèle qui caractérise parfaitement la théorie du Big Bang est la réaction nucléaire en chaîne au niveau microscopique. Au départ, il y avait une sorte de substance qui, pour certaines raisons, s'est mise en mouvement et a explosé en un instant. Cela ne vaut pas la peine de parler des conditions qui ont conduit au déclenchement de la réaction explosive. Ceci est loin de notre compréhension. Maintenant formé il y a 15 milliards d'années à la suite d'un cataclysme, l'Univers est un immense polygone sans fin.

Les principaux produits de l'explosion furent d'abord des accumulations et des nuages de gaz. À l'avenir, sous l'influence des forces gravitationnelles et d'autres processus physiques il y avait la formation d'objets plus grands d'une échelle universelle. Tout s'est passé très vite selon les normes cosmiques, sur des milliards d'années. Il y a d'abord eu la formation d'étoiles, qui ont formé des amas et ont ensuite fusionné en galaxies, dont le nombre exact est inconnu. Dans sa composition, la matière galactique est composée d'atomes d'hydrogène et d'hélium en compagnie d'autres éléments, qui sont le matériau de construction pour la formation d'étoiles et d'autres objets spatiaux.

Il n'est pas possible de dire exactement où se trouve la Voie lactée dans l'univers, car le centre de l'univers n'est pas exactement connu.

En raison de la similitude des processus qui ont formé l'Univers, notre galaxie est très similaire dans sa structure à beaucoup d'autres. Par son type, il s'agit d'une galaxie spirale typique, un type d'objets qui est commun dans l'Univers dans une grande variété. En termes de taille, la galaxie est dans le juste milieu - ni petite ni énorme. Notre galaxie a beaucoup plus de voisins plus petits dans une maison stellaire que ceux qui sont de taille colossale.

L'âge de toutes les galaxies qui existent dans l'espace extra-atmosphérique est le même. Notre galaxie a presque le même âge que l'Univers et a un âge de 14,5 milliards d'années. Au cours de cette vaste période de temps, la structure de la Voie lactée a changé à plusieurs reprises, et cela se produit aujourd'hui, de manière imperceptible, en comparaison avec le rythme de la vie terrestre.

L'histoire avec le nom de notre galaxie est curieuse. Les scientifiques pensent que le nom Milky Way est légendaire. Il s'agit d'une tentative de relier l'emplacement des étoiles dans notre ciel avec mythe grec ancien du père des dieux Kronos, qui dévora ses propres enfants. Dernier enfant, qui était attendu par le même triste sort, s'est avéré maigre et a été confié à l'infirmière pour l'engraissement. Pendant la tétée, des éclaboussures de lait tombaient dans le ciel, créant ainsi un chemin de lait. Par la suite, les scientifiques et les astronomes de tous les temps et de tous les peuples ont convenu que notre galaxie ressemblait vraiment beaucoup à une route lactée.

La Voie lactée est actuellement au milieu de son cycle de développement. En d'autres termes, le gaz cosmique et la matière nécessaires à la formation de nouvelles étoiles touchent à leur fin. Les stars existantes sont encore assez jeunes. Comme dans l'histoire avec le Soleil, qui pourrait se transformer en Géante Rouge dans 6-7 milliards d'années, nos descendants observeront la transformation d'autres étoiles et de la galaxie entière dans son ensemble dans la séquence rouge.

Notre galaxie pourrait également cesser d'exister à la suite d'un autre cataclysme universel. Sujets de recherche ces dernières années ils sont guidés par la prochaine rencontre de la Voie lactée avec notre voisine la plus proche, la galaxie d'Andromède, dans un futur lointain. Il est probable que la Voie lactée, après sa rencontre avec la galaxie d'Andromède, se disloque en plusieurs petites galaxies. Ce sera en tout cas la raison de l'émergence de nouvelles étoiles et de la reconstruction de l'espace le plus proche de nous. Il ne reste plus qu'à deviner quel est le sort de l'Univers et de notre galaxie dans un futur lointain.

Paramètres astrophysiques de la Voie lactée

Pour imaginer à quoi ressemble la Voie lactée à l'échelle de l'espace, il suffit de regarder l'Univers lui-même et de comparer ses différentes parties. Notre galaxie fait partie d'un sous-groupe, qui à son tour fait partie du groupe local, une entité plus large. Ici, notre métropole spatiale est adjacente aux galaxies d'Andromède et du Triangle. Autour de la trinité se trouvent plus de 40 petites galaxies. Le groupe local fait déjà partie d'une formation encore plus grande et fait partie du superamas de la Vierge. Certains soutiennent que ce ne sont que des suppositions approximatives sur l'endroit où se trouve notre galaxie. L'échelle des formations est si énorme qu'il est presque impossible d'imaginer tout cela. Aujourd'hui, nous connaissons la distance aux galaxies voisines les plus proches. Les autres objets du ciel profond sont hors de vue. Ce n'est que théoriquement et mathématiquement que leur existence est autorisée.

L'emplacement de la galaxie n'est devenu connu que grâce à des calculs approximatifs qui ont déterminé la distance aux voisins les plus proches. Les satellites de la Voie Lactée sont des galaxies naines - les Petits et Grands Nuages de Magellan. Au total, selon les scientifiques, il y a jusqu'à 14 galaxies satellites qui constituent l'escorte du char universel appelé la Voie lactée.

Quant au monde observable, il existe aujourd'hui suffisamment d'informations sur ce à quoi ressemble notre galaxie. Modèle existant, et avec elle la carte de la Voie lactée, est compilée sur la base de calculs mathématiques, données obtenues à la suite d'observations astrophysiques. Chaque corps cosmique ou fragment de galaxie prend sa place. C'est comme l'univers, mais à plus petite échelle. Les paramètres astrophysiques de notre métropole spatiale sont intéressants, et ils sont impressionnants.

Notre galaxie est une galaxie de type spirale avec une barre, qui sur les cartes stellaires est désignée par l'indice SBbc. Le diamètre du disque galactique de la Voie lactée est d'environ 50 à 90 000 années-lumière ou 30 000 parsecs. A titre de comparaison, le rayon de la galaxie d'Andromède est de 110 000 années-lumière à l'échelle de l'Univers. On ne peut qu'imaginer à quel point la Voie lactée est notre voisine. Les dimensions des galaxies naines les plus proches de la Voie lactée sont dix fois plus petites que les paramètres de notre galaxie. Les nuages de Magellan ont un diamètre de seulement 7 à 10 000 années-lumière. Dans cet énorme cycle stellaire, il y a environ 200 à 400 milliards d'étoiles. Ces étoiles sont rassemblées en amas et nébuleuses. Une partie importante de celui-ci est constituée des bras de la Voie lactée, dans l'un desquels se trouve notre système solaire.

Tout le reste est de la matière noire, des nuages de gaz cosmique et des bulles qui remplissent l'espace interstellaire. Plus on se rapproche du centre de la galaxie, plus le plus d'étoiles, plus il devient serré espace. Notre Soleil est situé dans une région de l'espace composée d'objets spatiaux plus petits situés à une distance considérable les uns des autres.

La masse de la Voie lactée est de 6x1042 kg, soit des trillions de fois la masse de notre Soleil. Presque toutes les étoiles qui habitent notre pays stellaire sont situées dans le plan d'un disque dont l'épaisseur, selon diverses estimations, est de 1000 années-lumière. Il n'est pas possible de connaître la masse exacte de notre galaxie, car la majeure partie du spectre visible des étoiles nous est cachée par les bras de la Voie lactée. De plus, la masse de matière noire qui occupe de vastes espaces interstellaires est inconnue.

La distance du Soleil au centre de notre galaxie est de 27 000 années-lumière. Étant à la périphérie relative, le Soleil se déplace rapidement autour du centre de la galaxie, effectuant une révolution complète en 240 millions d'années.

Le centre de la galaxie a un diamètre de 1000 parsecs et consiste en un noyau avec une séquence intéressante. Le centre du noyau a la forme d'un renflement, dans lequel se concentrent les plus grandes étoiles et un amas de gaz chauds. C'est ce domaine qui distingue grande quantitéénergie, qui dans l'ensemble est plus que les milliards d'étoiles qui composent la galaxie rayonnent. Cette partie du noyau est la partie la plus active et la plus brillante de la galaxie. Le long des bords du noyau, il y a un cavalier, qui est le début des bras de notre galaxie. Un tel pont résulte de la force de gravité colossale causée par la rotation rapide de la galaxie elle-même.

Considérant la partie centrale de la galaxie, cela semble paradoxal le fait suivant. Scientifiques pendant longtemps ne pouvait pas comprendre ce qui était au centre de la Voie Lactée. Il s'avère que c'est au milieu pays des étoiles Appelé la Voie lactée, un trou noir supermassif d'un diamètre d'environ 140 km s'est installé. C'est là que va l'essentiel de l'énergie dégagée par le noyau de la galaxie, c'est dans ce gouffre sans fond que les étoiles se dissolvent et meurent. La présence d'un trou noir au centre de la Voie Lactée indique que tous les processus de formation dans l'Univers doivent un jour prendre fin. La matière se transformera en antimatière et tout se répétera à nouveau. Comment ce monstre se comportera-t-il dans des millions et des milliards d'années, l'abîme noir est silencieux, ce qui indique que les processus d'absorption de la matière ne font que prendre de l'ampleur.

Deux bras principaux de la galaxie s'étendent du centre - le Bouclier du Centaure et Persée. Ces formations structurelles ont été nommées d'après les constellations situées dans le ciel. En plus des armes principales, la galaxie est entourée de 5 autres armes légères.

Futur proche et lointain

Les bras, nés du cœur de la Voie lactée, tournent en spirale vers l'extérieur, remplissant l'espace d'étoiles et de matière cosmique. Une analogie avec les corps cosmiques qui tournent autour du Soleil dans notre système stellaire est appropriée ici. Une énorme masse d'étoiles, grandes et petites, amas et nébuleuses, objets cosmiques de tailles et de natures variées, tourne sur un carrousel géant. Tous créent une magnifique image du ciel étoilé, qu'une personne regarde depuis plus de mille ans. Lorsque vous étudiez notre galaxie, vous devez savoir que les étoiles de la galaxie vivent selon leurs propres lois, étant aujourd'hui dans l'un des bras de la galaxie, demain elles commenceront leur voyage dans l'autre sens, laissant un bras et volant dans un autre .

La Terre dans la galaxie de la Voie lactée est loin d'être la seule planète propice à la vie. Ce n'est qu'une particule de poussière, de la taille d'un atome, qui a été perdue dans le vaste monde stellaire de notre galaxie. Il peut y avoir un grand nombre de ces planètes similaires à la Terre dans la galaxie. Il suffit d'imaginer le nombre d'étoiles qui ont en quelque sorte leurs propres systèmes planétaires stellaires. D'autres formes de vie peuvent être très éloignées, tout au bord de la galaxie, à des dizaines de milliers d'années-lumière, ou au contraire être présentes dans des régions voisines qui nous sont cachées par les bras de la Voie lactée.

La Voie lactée fait partie d'un amas géant d'étoiles visibles depuis la Terre - notre Galaxie, l'un des centaines de milliards d'autres systèmes similaires. Ensemble, ils forment l'univers.

Si vous regardez les étoiles par une nuit claire et sans lune quelque part loin des lumières de la ville, vous pouvez clairement voir une bande lumineuse traversant le ciel - la Voie lactée. En fait, c'est la lumière de nombreuses étoiles qui composent notre galaxie.

La recherche scientifique a prouvé que ce que les anciens poètes appelaient le lait renversé de la déesse Héra et la route du paradis, s'est avéré faire partie d'une énorme structure qui nous est visible avec un diamètre d'environ 100 000 années-lumière, composée de milliards d'étoiles, de matière interstellaire, de nébuleuses et autres. corps célestes. Notre système solaire fait également partie de la Voie lactée.

Nos voisins vedettes

En d'autres termes, la Voie Lactée n'est rien d'autre que notre Galaxie, que nous regardons de l'intérieur et, qui plus est, « du bord ». Depuis la Terre, vous pouvez voir plus d'étoiles dans la bande de la Voie lactée qu'à l'extérieur. En raison de notre position à la périphérie de la Galaxie, les nuits claires nous avons l'opportunité d'observer ses régions les plus denses.

Nous vivons dans le système solaire, et en plus de notre luminaire, la Galaxie est habitée par plus de 200 milliards d'autres étoiles. Ils forment un système stellaire avec une structure en spirale. De profil, il ressemble à un disque. Si l'on regarde depuis la Terre dans une direction perpendiculaire au plan du disque, il y aura très peu d'étoiles dans le champ de vision. Le disque lui-même est visible comme une bande blanc laiteux traversant le ciel. Vu dans une direction parallèle au plan du disque, un grand nombre d'étoiles denses sont visibles, derrière lesquelles se trouve une grande partie de la Galaxie.

Au centre de la Galaxie 28 360 années-lumière

Il était difficile pour les astronomes de déterminer la forme de notre Galaxie et la position de son centre, car une grande partie du rayonnement visible des étoiles en route vers la Terre est absorbée par le gaz interstellaire et la poussière cosmique. En explorant le halo sphéroïdal entourant le disque de la Galaxie, les astronomes ont découvert des amas d'étoiles globulaires. Chaque amas contient jusqu'à plusieurs millions d'étoiles - reliques de l'époque où le disque de la Galaxie ne s'est pas encore formé. En déterminant la position de ces amas, les scientifiques ont pu calculer où se trouve le centre de la Galaxie. Il s'est avéré qu'il est situé dans la constellation du Sagittaire à une distance de 28 360 années-lumière de nous.

Halo, manches et renflement

Comme d'autres galaxies spirales, la Voie lactée a un centre à partir duquel des bras s'enroulent comme une roue de feux d'artifice. Il y a un épaississement dense (renflement) au centre de la Galaxie. Le noyau galactique est la partie la plus centrale du renflement. Le diamètre du renflement est d'environ 20 000 années-lumière et l'épaisseur du disque à cet endroit est d'environ 3 200 années-lumière.

Bien que le noyau soit un objet très difficile à étudier, il est clair qu'une énergie colossale y est concentrée. Par conséquent, il est d'un grand intérêt pour les astrophysiciens. Les scientifiques ont avancé de nombreuses hypothèses pour décrire sa structure et son évolution. L'un d'eux dessine spécialement image terrible: la forte densité d'étoiles dans la région du renflement peut conduire à un effondrement gravitationnel et à la formation de trous noirs supermassifs, qui seront entraînés dans la matière environnante.

Les bras de la Galaxie contiennent de nombreuses étoiles de la âges différents: vieux, très brillant et jeune et même pas encore né. En raison de la forte force gravitationnelle, la densité de matière dans les bras est augmentée. Le système solaire, dont notre petite planète fait également partie, est situé dans l'un de ces bras spiraux - le bras d'Orion.

Par conséquent, la galaxie entière n'est pas visible de la Terre. Tout comme la Terre tourne autour du Soleil, le Système solaire tourne également autour du centre de la Galaxie en compagnie de nombreuses autres étoiles. Toute cette grande structure complexe n'est qu'une partie insignifiante d'une structure encore plus étendue et complexe - l'Univers.

Variété de galaxies

Les succès obtenus dans la création d'instruments et d'instruments astronomiques ont permis d'étudier en détail de nombreuses parties du ciel, dont de nombreuses nébuleuses. Auparavant, on ignorait complètement ce qu'ils étaient. On a supposé qu'il pourrait s'agir d'amas globulaires (groupes sphériques denses constitués de centaines de milliers d'étoiles anciennes), de restes d'étoiles, de nuages de gaz et éventuellement d'autres galaxies. Mais avec l'avènement de télescopes plus avancés, sur fond de millions et de millions d'étoiles capturées sur des plaques photographiques, les galaxies ont commencé à apparaître de plus en plus clairement. Maintenant, les astronomes ont appris à déterminer leur taille et leur distance par rapport à la Terre.

Selon leur forme, les galaxies sont classées en spirale (avec des bras s'étendant en spirale à partir du centre), en spirale barrée (avec des bras s'étendant depuis les extrémités de la barre - un noyau très allongé), elliptique et irrégulière (n'ayant pas de forme définie) . Chaque galaxie compte jusqu'à plusieurs centaines de milliards d'étoiles. En mesurant la distance aux galaxies, on peut déterminer la nature de leur arrangement mutuel dans l'espace. Il s'est avéré que les galaxies forment des amas, qui à leur tour se combinent en superamas. Des types de population dits stellaires ont été identifiés : les étoiles de population I, généralement plus jeunes, sont situées dans le disque de la galaxie, tandis que les étoiles de population II plus anciennes se trouvent dans le halo sphéroïdal et les amas globulaires.

Il y a plus de galaxies dans l'univers qu'il n'y a d'étoiles dans notre galaxie. Les étoiles sont les éléments de base à partir desquels elles sont construites. Chaque galaxie se compose d'environ 100 milliards de ces "briques", et des centaines de milliards de galaxies, à leur tour, forment l'Univers. Ainsi, la Voie lactée est une partie extrêmement petite de l'univers vaste et complexe.

Planète Terre, système solaire, et toutes les étoiles visibles à l'œil nu sont dans Voie lactée, qui est une galaxie spirale barrée avec deux bras distincts commençant aux extrémités de la barre.

Cela a été confirmé en 2005 par le télescope spatial Lyman Spitzer, qui a montré que la barre centrale de notre galaxie est plus grande qu'on ne le pensait auparavant. galaxies spirales barré - galaxies spirales avec une barre ("barre") d'étoiles brillantes, émergeant du centre et traversant la galaxie au milieu.

Les bras spiraux de ces galaxies commencent aux extrémités des barres, tandis que dans les galaxies spirales ordinaires, ils émergent directement du noyau. Les observations montrent qu'environ les deux tiers de toutes les galaxies spirales sont barrées. Selon les hypothèses existantes, les barres sont des centres de formation d'étoiles qui favorisent la naissance d'étoiles en leurs centres. On suppose que par résonance orbitale, ils font passer le gaz des branches en spirale à travers eux. Ce mécanisme assure l'afflux de matériaux de construction pour la naissance de nouvelles étoiles. La Voie lactée, avec Andromède (M31), Triangle (M33) et plus de 40 galaxies satellites plus petites, forment le groupe local de galaxies, qui à son tour fait partie du superamas de la Vierge. "En utilisant l'imagerie infrarouge du télescope Spitzer de la NASA, les scientifiques ont découvert que l'élégante structure en spirale de la Voie lactée n'a que deux bras dominants à partir des extrémités de la barre centrale d'étoiles. On pensait auparavant que notre galaxie avait quatre bras principaux."

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0 % 50 % sans répétition RVB(29, 41, 29);"> Structure de la Galaxie
Par apparence, la galaxie ressemble à un disque (car la majeure partie des étoiles se présente sous la forme d'un disque plat) d'un diamètre d'environ 30 000 parsecs (100 000 années-lumière, 1 quintillion de kilomètres) avec une épaisseur moyenne de disque estimée à environ 1000 années-lumière, le diamètre du renflement au centre du disque est de 30 000 années-lumière. Le disque est immergé dans un halo sphérique, et autour de lui se trouve une couronne sphérique. Le centre du noyau de la Galaxie est situé dans la constellation du Sagittaire. L'épaisseur du disque galactique à l'endroit où il se trouve système solaire avec la planète Terre, est de 700 années-lumière. La distance du Soleil au centre de la Galaxie est de 8,5 kilo parsecs (2,62,1017 km ou 27 700 années-lumière). système solaire est situé sur le bord intérieur du bras, qui s'appelle le bras d'Orion. Au centre de la Galaxie, apparemment, il y a un supermassif trou noir(Sagittaire A *) (environ 4,3 millions de masses solaires) autour duquel, vraisemblablement, un trou noir de masse moyenne de 1000 à 10 000 masses solaires et une période de révolution d'environ 100 ans et plusieurs milliers de masses relativement petites tournent. La galaxie contient, selon l'estimation la plus basse, environ 200 milliards d'étoiles (les estimations modernes vont de 200 à 400 milliards). En janvier 2009, la masse de la Galaxie est estimée à 3,1012 masses solaires, soit 6,1042 kg. La masse principale de la Galaxie n'est pas contenue dans les étoiles et le gaz interstellaire, mais dans un halo non lumineux de matière noire.

Comparé au halo, le disque de la Galaxie tourne sensiblement plus vite. Sa vitesse de rotation n'est pas la même diverses 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, puis diminue quelque peu, augmente à nouveau jusqu'à environ la même valeur, puis reste presque constante. L'étude des caractéristiques de la rotation du disque de la Galaxie a permis d'estimer sa masse, il s'est avéré qu'elle est 150 milliards de fois supérieure à la masse du Soleil. Âge galaxie de la voie lactéeéquivaut à13 200 millions d'années, presque aussi vieux que l'univers. La Voie Lactée fait partie du Groupe Local des Galaxies.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0 % 50 % sans répétition rgb(29, 41, 29);"> Emplacement du système solaire système solaire est situé sur le bord intérieur du bras appelé le bras d'Orion, à la périphérie du Superamas local (Local Supercluster), qui est parfois aussi appelé le Superamas de la Vierge. L'épaisseur du disque galactique (à l'endroit où il se trouve système solaire avec la planète Terre) est de 700 années-lumière. La distance du Soleil au centre de la Galaxie est de 8,5 kilo parsecs (2,62,1017 km ou 27 700 années-lumière). Le soleil est situé plus près du bord du disque que de son centre.

Avec d'autres étoiles, le Soleil tourne autour du centre de la Galaxie à une vitesse de 220-240 km/s, faisant une révolution en environ 225-250 millions d'années (qui est une année galactique). Ainsi, pendant toute la durée de son existence, la Terre n'a pas volé plus de 30 fois autour du centre de la Galaxie. L'année galactique de la Galaxie est de 50 millions d'années, la période orbitale du sauteur est de 15 à 18 millions d'années. Au voisinage du Soleil, il est possible de suivre des sections de deux bras spiraux qui se trouvent à environ 3 000 années-lumière de nous. Selon les constellations où ces zones sont observées, on leur a donné le nom de bras du Sagittaire et de bras de Persée. Le soleil est situé presque au milieu entre ces bras spiraux. Mais relativement proche de nous (selon les normes galactiques), dans la constellation d'Orion, il y a un autre bras, pas très clairement défini - le bras d'Orion, qui est considéré comme une ramification de l'un des principaux bras spiraux de la Galaxie. La vitesse de rotation du Soleil autour du centre de la Galaxie coïncide presque avec la vitesse de l'onde de compression qui forme le bras spiral. Cette situation est atypique pour la Galaxie dans son ensemble : les bras spiraux tournent à une vitesse angulaire constante, comme les rayons des roues, et le mouvement des étoiles se produit selon un schéma différent, de sorte que presque toute la population stellaire du disque pénètre à l'intérieur du bras en spirale ou en tombe. Le seul endroit où les vitesses des étoiles et des bras spiraux coïncident est le cercle dit de corotation, et c'est sur ce cercle que se trouve le Soleil. Pour la Terre, cette circonstance est extrêmement importante, car des processus violents se produisent dans les bras spiraux, qui forment un puissant rayonnement destructeur pour tous les êtres vivants. Et aucune atmosphère ne pouvait l'en protéger. Mais notre planète existe dans un endroit relativement calme de la Galaxie et n'a pas été affectée par ces cataclysmes cosmiques depuis des centaines de millions (voire des milliards) d'années. C'est peut-être pour cela que la Terre pourrait naître et survivre à la vie, dont l'âge est compté dans 4,6 milliards d'années. Un diagramme de l'emplacement de la Terre dans l'univers dans une série de huit cartes qui montrent, de gauche à droite, à partir de la Terre, se déplaçant dans système solaire, aux systèmes stellaires voisins, à la Voie lactée, aux groupes galactiques locaux, àsuperamas locaux de la Vierge, à notre super cluster local, et se termine dans l'univers observable.

Système solaire : 0,001 années-lumière

Voisins dans l'espace interstellaire

Voie lactée : 100 000 années-lumière

Groupes galactiques locaux

Super cluster local de la Vierge

Local sur des amas de galaxies

univers observable

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. Les annuaires électroniques les plus récents donnent des nombres 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 faites en gamme infrarouge, 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 s'est transformé en une immense galaxie spirale dans laquelle nous vivons maintenant.

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 ses composition chimique? 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 la petite sœur de la 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 plus massifs et étoiles brillantes vivent assez peu de temps, ils 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, nous parlons sur les flux de particules qui ont autrefois émis 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 en permanence 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 plus grande galaxie elliptique, 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 voyage. 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.

Le cosmos que nous essayons d'étudier est un espace vaste et illimité dans lequel se trouvent des dizaines, des centaines, des milliers de milliards d'étoiles réunies en certains groupes. Notre Terre ne vit pas seule. Nous faisons partie du système solaire, qui est une petite particule et une partie de la Voie lactée - une entité cosmique plus grande.

Notre Terre, comme les autres planètes de la Voie lactée, notre étoile nommée Soleil, comme les autres étoiles de la Voie lactée, se déplacent dans l'Univers dans un certain ordre et occupent les places attribuées. Essayons de comprendre plus en détail quelle est la structure de la Voie Lactée, et quelles sont les principales caractéristiques de notre galaxie ?

Origine de la Voie lactée

Notre galaxie a sa propre histoire, comme d'autres régions de l'espace extra-atmosphérique, et est le produit d'une catastrophe à l'échelle universelle. La principale théorie de l'origine de l'Univers qui domine aujourd'hui la communauté scientifique est le Big Bang. Le modèle qui caractérise parfaitement la théorie du Big Bang est la réaction nucléaire en chaîne au niveau microscopique. Au départ, il y avait une sorte de substance qui, pour certaines raisons, s'est mise en mouvement et a explosé en un instant. Cela ne vaut pas la peine de parler des conditions qui ont conduit au déclenchement de la réaction explosive. Ceci est loin de notre compréhension. Maintenant formé il y a 15 milliards d'années à la suite d'un cataclysme, l'Univers est un immense polygone sans fin.

Les principaux produits de l'explosion furent d'abord des accumulations et des nuages de gaz. Plus tard, sous l'influence des forces gravitationnelles et d'autres processus physiques, la formation d'objets plus grands à l'échelle universelle a eu lieu. Tout s'est passé très vite selon les normes cosmiques, sur des milliards d'années. Il y a d'abord eu la formation d'étoiles, qui ont formé des amas et ont ensuite fusionné en galaxies, dont le nombre exact est inconnu. Dans sa composition, la matière galactique est composée d'atomes d'hydrogène et d'hélium en compagnie d'autres éléments, qui sont le matériau de construction pour la formation d'étoiles et d'autres objets spatiaux.

Il n'est pas possible de dire exactement où se trouve la Voie lactée dans l'univers, car le centre de l'univers n'est pas exactement connu.

L'âge de toutes les galaxies qui existent dans l'espace extra-atmosphérique est le même. Notre galaxie a presque le même âge que l'Univers et a un âge de 14,5 milliards d'années. Au cours de cette vaste période de temps, la structure de la Voie lactée a changé à plusieurs reprises, et cela se produit aujourd'hui, de manière imperceptible, en comparaison avec le rythme de la vie terrestre.

L'histoire avec le nom de notre galaxie est curieuse. Les scientifiques pensent que le nom Milky Way est légendaire. Il s'agit d'une tentative de relier l'emplacement des étoiles dans notre ciel avec l'ancien mythe grec sur le père des dieux Kronos, qui a dévoré ses propres enfants. Le dernier enfant, qui a connu le même triste sort, s'est avéré maigre et a été confié à l'infirmière pour l'engraissement. Pendant la tétée, des éclaboussures de lait tombaient dans le ciel, créant ainsi un chemin de lait. Par la suite, les scientifiques et les astronomes de tous les temps et de tous les peuples ont convenu que notre galaxie ressemblait vraiment beaucoup à une route lactée.

Notre galaxie pourrait également cesser d'exister à la suite d'un autre cataclysme universel. Les sujets de recherche de ces dernières années portent sur la prochaine rencontre de la Voie lactée avec notre voisine la plus proche, la galaxie d'Andromède. Il est probable que la Voie lactée, après sa rencontre avec la galaxie d'Andromède, se disloque en plusieurs petites galaxies. Ce sera en tout cas la raison de l'émergence de nouvelles étoiles et de la reconstruction de l'espace le plus proche de nous. Il ne reste plus qu'à deviner quel est le sort de l'Univers et de notre galaxie dans un futur lointain.

Paramètres astrophysiques de la Voie lactée

L'emplacement de la galaxie n'est devenu connu que grâce à des calculs approximatifs qui ont déterminé la distance aux voisins les plus proches. Les satellites de la Voie Lactée sont des galaxies naines - les Petits et Grands Nuages de Magellan. Au total, selon les scientifiques, il y a jusqu'à 14 galaxies satellites qui constituent l'escorte du char universel appelé la Voie lactée.

Quant au monde observable, il existe aujourd'hui suffisamment d'informations sur ce à quoi ressemble notre galaxie. Le modèle existant, et avec lui la carte de la Voie lactée, a été compilé sur la base de calculs mathématiques obtenus à partir d'observations astrophysiques. Chaque corps cosmique ou fragment de galaxie prend sa place. C'est comme l'univers, mais à plus petite échelle. Les paramètres astrophysiques de notre métropole spatiale sont intéressants, et ils sont impressionnants.

Tout le reste est de la matière noire, des nuages de gaz cosmique et des bulles qui remplissent l'espace interstellaire. Plus on se rapproche du centre de la galaxie, plus il y a d'étoiles, plus l'espace se resserre. Notre Soleil est situé dans une région de l'espace composée d'objets spatiaux plus petits situés à une distance considérable les uns des autres.

La distance du Soleil au centre de notre galaxie est de 27 000 années-lumière. Étant à la périphérie relative, le Soleil se déplace rapidement autour du centre de la galaxie, effectuant une révolution complète en 240 millions d'années.

Le centre de la galaxie a un diamètre de 1000 parsecs et consiste en un noyau avec une séquence intéressante. Le centre du noyau a la forme d'un renflement, dans lequel se concentrent les plus grandes étoiles et un amas de gaz chauds. C'est cette région qui libère une énorme quantité d'énergie, qui dans l'ensemble est supérieure à ce que les milliards d'étoiles qui composent la galaxie rayonnent. Cette partie du noyau est la partie la plus active et la plus brillante de la galaxie. Le long des bords du noyau, il y a un cavalier, qui est le début des bras de notre galaxie. Un tel pont résulte de la force de gravité colossale causée par la rotation rapide de la galaxie elle-même.

Considérant la partie centrale de la galaxie, le fait suivant semble paradoxal. Pendant longtemps, les scientifiques n'ont pas pu comprendre ce qui se trouve au centre de la Voie lactée. Il s'avère qu'au centre même d'un pays étoilé appelé la Voie lactée, un trou noir supermassif s'est installé, dont le diamètre est d'environ 140 km. C'est là que va l'essentiel de l'énergie dégagée par le noyau de la galaxie, c'est dans ce gouffre sans fond que les étoiles se dissolvent et meurent. La présence d'un trou noir au centre de la Voie Lactée indique que tous les processus de formation dans l'Univers doivent un jour prendre fin. La matière se transformera en antimatière et tout se répétera à nouveau. Comment ce monstre se comportera-t-il dans des millions et des milliards d'années, l'abîme noir est silencieux, ce qui indique que les processus d'absorption de la matière ne font que prendre de l'ampleur.

Deux bras principaux de la galaxie s'étendent du centre - le Bouclier du Centaure et Persée. Ces formations structurelles ont été nommées d'après les constellations situées dans le ciel. En plus des armes principales, la galaxie est entourée de 5 autres armes légères.