El planeta Tierra, el Sistema Solar, miles de millones de otras estrellas y cuerpos celestes, todo esto es nuestra galaxia Vía Láctea, una enorme formación intergaláctica, donde todo obedece a las leyes de la gravedad. Los datos sobre cuáles son las dimensiones reales de la galaxia son solo aproximados. Y lo más interesante es que hay cientos, tal vez incluso miles de tales formaciones, más grandes o más pequeñas.
La Vía Láctea y lo que la rodea.
Todos los cuerpos celestes, incluidos los planetas, lunas, asteroides, cometas y estrellas de la Vía Láctea, están en constante movimiento. Nacidos en el torbellino cósmico del Big Bang, todos estos objetos están en el camino de su desarrollo. Algunos tienen una edad más antigua, otros, obviamente más jóvenes.
Sentir visualmente límites galácticos imposibles. Hace solo 100 años, el mundo científico ni siquiera sospechaba que nuestra galaxia Vía Láctea no es la única en el Universo. Solo gracias a los esfuerzos de los estadounidenses Edwin Hubble, quedó claro que el Universo está literalmente repleto de formaciones gravitacionales. Hay galaxias muy pequeñas entre ellas, hay medianas como la nuestra, y hay gigantes reales. Un ejemplo vívido es la galaxia de Andrómeda más cercana a la Vía Láctea, que es 2-2.5 veces más grande. En cuanto a las galaxias enanas, su destino es poco envidiable. Tenían el papel de ser compañeros de formaciones más grandes, que más tarde los tragarían.
Nuestra metrópolis intergaláctica en compañía de las galaxias Andrómeda y Triángulo forman el Grupo Local, que, respectivamente, ya forma parte de una formación más grande: el Supercluster Local de Virgo.
Características clave y parámetros
La Vía Láctea es una galaxia espiral típica de la clase SBbc con un puente. El diámetro de la Vía Láctea es de 100 mil años luz. Dentro de estos límites, hay de 200 a 400 mil millones de estrellas de varios tipos, cada una de las cuales se encuentra en una cierta etapa de su desarrollo. El espesor del disco galáctico varía a lo largo de 1000 años luz.
La masa de la galaxia de la Vía Láctea no solo incluye la masa de estrellas. La mayor parte del disco galáctico es la masa de materia oscura y gas interestelar. Todo esto en conjunto constituye un enorme peso de 4,8 · 10¹¹ M☉. En otras palabras, la Vía Láctea es 150 mil millones de veces más pesada que nuestro Sol.
La formación gravitacional gira alrededor del centro, mientras que las partes individuales de la galaxia giran a diferentes velocidades. Si en el centro la velocidad de rotación del disco galáctico es bastante moderada, entonces en la periferia este parámetro alcanza los 200-250 km / s. En uno de estos sitios, más cerca del centro del disco galáctico, se encuentra el Sol. La distancia desde él hasta el centro de la galaxia es de 25 a 28 mil años luz. Una rotación completa alrededor del eje central de la formación gravitacional del Sol y el Sistema Solar hace de 225 a 250 millones de años. En consecuencia, en toda la historia de su existencia, el sistema solar solo giró alrededor del centro 30 veces.
El lugar de la galaxia en el universo.
Cabe señalar una característica notable. La posición del Sol y, en consecuencia, el planeta Tierra es muy conveniente. En el disco galáctico, el proceso de compactación ocurre constantemente. Este mecanismo es causado por la discrepancia entre la velocidad de rotación de las ramas en espiral y el movimiento de las estrellas que se mueven dentro del disco galáctico de acuerdo con sus leyes. Los procesos vibrantes ocurren durante la compactación, acompañados por una intensa radiación ultravioleta. El sol y la tierra están cómodamente ubicados en el círculo de corotación donde no hay tal actividad vigorosa: entre dos ramas espirales en el borde de las mangas de la Vía Láctea: Sagitario y Perseo. Esto explica la calma en la que hemos estado tanto tiempo. Durante más de 4.500 millones de años, los cataclismos cósmicos no nos han afectado.
La estructura de la galaxia Vía Láctea.
El disco galáctico no es homogéneo en su composición. Al igual que otros sistemas de gravedad en espiral, la Vía Láctea tiene tres áreas distintas:
- núcleo formado por un cúmulo de estrellas densas que suman mil millones de estrellas de diferentes edades;
- el propio disco galáctico, formado por cúmulos de estrellas, gas estelar y polvo;
- Corona, halo esférico: área en la que se ubican los cúmulos globulares, galaxias enanas, grupos separados de estrellas, polvo cósmico y gas.
Cerca del plano del disco galáctico se encuentran estrellas jóvenes reunidas en cúmulos. La densidad de los grupos de estrellas en el centro del disco es mayor. Cerca del centro, la densidad es de 10.000 estrellas por parsec cúbico. En la región donde se encuentra el Sistema Solar, la densidad de las estrellas es de 1 a 2 estrellas en 16 parsec cúbicos. Como regla general, la edad de estos cuerpos celestes no es más que varios miles de millones de años.
El gas interestelar también se concentra alrededor del plano del disco, obedeciendo a las fuerzas centrífugas. A pesar de la velocidad constante de rotación de las ramas en espiral, el gas interestelar se distribuye de manera desigual, formando zonas de nubes grandes y pequeñas, nebulosas. Sin embargo, el principal material de construcción galáctico es la materia oscura. Su masa prevalece sobre la masa total de todos los cuerpos celestes que conforman la galaxia de la Vía Láctea.
Si la estructura de la galaxia es clara y transparente en el diagrama, en realidad es casi imposible considerar las regiones centrales del disco galáctico. Las nubes de gas y polvo y los grupos de gas estelar esconden de nuestra vista la luz del centro de la Vía Láctea, en la que vive un monstruo espacial real: un agujero negro superajeno. La masa de este supergigante es de aproximadamente 4,3 millones de M. Junto a la supergigante hay un agujero negro más pequeño. Complementa a esta sombría compañía cientos de agujeros negros enanos. Los agujeros negros de la Vía Láctea no solo son devoradores de materia estelar, sino que también cumplen la función de la maternidad, arrojando enormes coágulos de protones, neutrones y electrones al espacio. Es de ellos que se forma el hidrógeno atómico, el combustible principal de la tribu estrella.
El puente es una barra ubicada en la región del núcleo galáctico. Su longitud es de 27 mil años luz. Aquí reinan viejas estrellas, gigantes rojas, cuya materia negra se alimenta de materia estelar. La parte principal del hidrógeno molecular, que es el principal material de construcción del proceso de formación de estrellas, se concentra en esta área.
Geométricamente, la estructura de la galaxia parece bastante simple. Cada brazo en espiral, y hay cuatro de ellos en la Vía Láctea, se origina en un anillo de gas. Las mangas divergen en un ángulo de 20⁰. En los límites externos del disco galáctico, el elemento principal es el hidrógeno atómico, que se propaga desde el centro de la galaxia hasta la periferia. El grosor de la capa de hidrógeno en las afueras de la Vía Láctea es mucho más ancho que en el centro, mientras que su densidad es extremadamente baja. La descarga de la capa de hidrógeno es promovida por el impacto de las galaxias enanas, que han sido inseparables continuamente de nuestra galaxia durante decenas de miles de millones de años.
Modelos teóricos de nuestra galaxia.
Incluso los antiguos astrónomos intentaron probar que la banda visible en el cielo era parte de un enorme disco estelar, girando alrededor de su centro. Esta afirmación fue facilitada por cálculos matemáticos realizados. Fue posible tener una idea de nuestra galaxia solo miles de años después, cuando los métodos instrumentales de exploración espacial ayudaron a la ciencia. Un avance en el estudio de la naturaleza de la Vía Láctea fue el trabajo del inglés William Herschel. En 1700, pudo demostrar empíricamente que nuestra galaxia tiene una forma de disco.
Ya en nuestro tiempo, la investigación ha dado un giro diferente. Los científicos se basaron en la comparación del movimiento de las estrellas, entre las cuales había una distancia diferente. Utilizando el método de paralaje, Jacob Kaptein pudo determinar aproximadamente el diámetro de una galaxia, que, según sus cálculos, es de 60 a 70 mil años luz. En consecuencia, se determinó el lugar del sol. Resultó que se encuentra relativamente lejos del centro de la galaxia y a una distancia decente de la periferia de la Vía Láctea.
La teoría fundamental de la existencia de galaxias es la teoría de la astrofísica estadounidense Edwin Hubble. Tuvo la idea de clasificar todas las formaciones gravitacionales, dividiéndolas en galaxias elípticas y formaciones de tipo espiral. Las últimas galaxias espirales representan el grupo más extenso, que incluye formaciones de varios tamaños. La mayor de las galaxias espirales recientemente descubiertas es NGC 6872, cuyo diámetro excede los 552 mil años luz.
Futuro esperado y previsiones.
La Vía Láctea parece una formación gravitacional compacta y ordenada. A diferencia de sus vecinos, en nuestro hogar intergaláctico es más bien tranquilo. Los agujeros negros afectan sistemáticamente el disco galáctico, reduciéndolo de tamaño. Este proceso ya ha durado decenas de miles de millones de años y no se sabe cuánto tiempo continuará. La única amenaza que se cierne sobre nuestra galaxia proviene de su vecino más cercano. La galaxia de Andrómeda se nos acerca rápidamente. Los científicos sugieren que la colisión de dos sistemas gravitacionales puede ocurrir en 4.500 millones de años.
Tal reunión de fusión marcará el fin del mundo en el que solíamos vivir. La Vía Láctea más pequeña será absorbida por una formación más grande. En lugar de dos grandes formaciones espirales en el Universo aparecerá una nueva galaxia elíptica. Hasta este momento, nuestra galaxia podrá lidiar con sus satélites. Dos galaxias enanas, las Grandes y Pequeñas Nubes de Magallanes, consumirán la Vía Láctea en 4 mil millones de años.
