Világképem - Anyagidőszak

Rieth József: Anyagvilág - Háttérismeret

Tejútrendszer

(<<< (Tartalomjegyzék) <<< Világképem <<<) Anyag-időszak <<< Anyag < Sötét korszak < Univerzum < Csillag > Tejútrendszer > Naprendszer > >>> Föld

A Tejútrendszer a Lokális Galaxis-csoport egyik (a Hubble-féle galaxis-osztályozás szerinti SBb vagy SBc típusú) küllős spirálgalaxisa, melyben a Naprendszer és ezen belül Földünk található. 200-400 milliárd csillag található benne, átmérője 30 kiloparszek (97 800 fényév, azaz 9,5·10¹⁷ kilométer), legnagyobb vastagsága 5 kpc (16 300 fényév). A Földről két spirálkarját, az Orion- és Nyilas-kart látjuk. Vizsgálatát megnehezíti, hogy belülről látjuk.

A Tejútrendszernek a Földről látható része a Tejút. Ez lényegében egy halvány, felhőszerű sáv, amely az egész éjszakai égbolton áthúzódik, és ott figyelhető jól meg, ahol tiszta a levegő, kicsi a páratartalom és a fényszennyezés. Azért tűnik számunkra sávnak, mert galaxisunk korong alakú, és mi az egyik kar belsejében vagyunk, ezért a korongra merőlegesen kevés csillagot látunk, a korong síkjának irányában sokat.

A Tejútrendszer szerkezete

A Tejút fényét az őt alkotó csillagok biztosítják. A Tejutat nem csak fényes csillagok alkotják, megfigyelhető anyagának körülbelül 5 tömegszázaléka csillagközi anyag (por és gáz), amely meggátolja a Tejút távolabbi pontjainak megfigyelését, ezért ha felnézünk az éjszakai égre, úgy tűnik, hogy néhány helyen kevesebb a csillag, vagy a Tejút helyenként „szétnyílik”. Ilyen hely például a Daru csillagkép farkánál lévő úgynevezett „Szeneszsák”. A Tejútrendszert alkotó csillagok eloszlásának vizsgálatával a sztellárstatisztika tudományág foglalkozik.

Központja

A Tejútrendszer központjának közvetlen közelében keringő nagy tömegű csillagok

A Tejútrendszer középpontja a Sagittarius (Nyilas) csillagkép irányában van, távolsága a Naptól 27 000 fényév. A látható fény tartományában nem tudjuk megfigyelni, mivel a galaktikus egyenlítő síkjában lévő csillagközi por- és gázfelhők elnyelik a fényt. Az optikai „látótávolság” a galaktikus rendszer fősíkjában csak mintegy 10 ezer fényév. A középpont közelítőleg egybeesik a Sagittarius A jelű rádióforrással. Galaxisunk központi, szupermasszív fekete lyuka a Sagittarius A* (ejtsd: „A” csillag). Közvetlen közelében sok, nagy tömegű csillag kering, melyeket sikerült közeli infravörösben észlelni és pályájuk megfigyeléséből sikerült a fekete lyuk tömegét meghatározni, mely 4 millió naptömegnek adódott. Egyelőre rejtély, hogy a csillagok hogyan kerültek ilyen közel, ugyanis sok közülük nagyon fiatal, azaz nagy távolság megtételére még nem volt idejük, a fekete lyukhoz közel viszont szinte elképzelhetetlen a csillagkeletkezés.

A galaxismag egy 27 000 fényév hosszú küllő közepén van, a küllő tengelye 44 ± 10 fokos szöget zár be a Napot és a magot összekötő egyenessel. A gázfelhők és a csillagkeletkezés zöme egy gyűrűben koncentrálódik, ami a küllő végén, a magtól mintegy 5 kiloparszekre (15 000 fényévre) van.

A spirálkarok

Tejútrendszerünknek négy fő spirálkarja van, a Perseus-kar, a Norma- és Cygnus-kar, a Scutum-Crux-kar és Carina- és Sagittarius-kar. Van két kisebb kar is, ezek közül az egyik a Napnak is helyt adó Orion-kar.

A halo

A többi galaxishoz hasonlóan, Tejútrendszerünket is egy kifelé folyamatosan ritkuló, csillagokból álló (csillagközi gázt nem tartalmazó), gömbcentrikus halo veszi körül. Anyagának 90%-a egy 100 000 fényév sugarú gömbön belül található. A halo részét képezi emellett Tejútrendszerünk mintegy 160 gömbhalmaza. Az őket alkotó csillagok kémiai elemzése alapján jelentős részük (mintegy harmaduk) nem a Tejútrendszerben képződött, hanem az időközben bekebelezett törpegalaxisokban, melyeknek egyéb csillagai sok esetben már szétszóródtak a Tejútrendszerben, gömbhalmazaikat azonban elég erős gravitációjuk összetartotta.

Kísérőgalaxisok

Tejútrendszerünk körül több apróbb galaxis kering, ezek közül a legismertebb a Kis és a Nagy Magellán-felhő. Mindkettő a maradványa, mely Tejútrendszerünk körül keringve darabokra szakadt

Geha és Simon nyolc, eredetileg az SDSS (Sloan Digital Sky Survey) keretében felfedezett törpegalaxist tanulmányoztak a DEIMOS spektrográffal. A kutatópáros a nyolc törpegalaxisban vizsgált 814 egyedi csillag spektruma alapján azt találta, hogy ezek a csillagok sokkal lassabban mozognak saját galaxisukon belül, mint bármely más ismert csillagvárosban. Jellemző sebességük mindössze 4-7 km/s, ami jóval kisebb, mint például a Nap 220 km/s-os tejútrendszerbeli keringési sebessége. A vizsgált minta messze a legnagyobb a korábbi kutatásokkal összehasonlítva, így a statisztikus hibák jelentősen kisebbek, mint korábban. A keringési sebességek közvetlen kapcsolatban állnak a rendszer össztömegével, így az új méréseknek köszönhetően lehetővé vált a galaxisok tömegének becslése. A meglepő eredmény szerint a kapott értékek a valaha mért legkisebbek közé tartoznak: mindegyik törpegalaxis legalább tízezerszer kisebb, mint a Tejútrendszer! Simon szerint az ilyen kicsiny galaxisok kialakulása elméleti szempontból sok problémát rejt, például nehéz magyarázni a csillagok keletkezését bennük, s így a Tejútrendszer környezetében várható számukat is nehéz megbecsülni. Az új eredmények alátámasztják, hogy sokkal több törpegalaxis létezhet Galaxisunk körül, s ezzel szűkítik a "szakadékot" a CDM modell és az észlelési eredmények között.

A Nap helyzete

Napunk az Orion-kar belső peremén, a Tejútrendszer középpontjától 25 000 ± 1000 fényévre kering. Kifelé a következő spirálkar a Perseus-kar, ennek távolsága mintegy 6000 fényév.

Napunk megközelítőleg ellipszis alakú pályán, körülbelül 1 millió km/h sebességgel kering a galaxis középpontja körül, nagyjából 226 millió évenként megtéve egy fordulatot. Mozgásának iránya megközelítőleg a Vega irányába mutat, a középpont irányával mintegy 60 fokos szöget bezárva. A galaxis fősíkjához képest oszcillál, egyszer a sík egyik („alsó”), majd másik („felső”) oldalán tartózkodva.

---------------

-----------------------

Magja

A maghoz egyre közelebb nagy tömegű és egyéb módon különleges asztrofizikai objektumokat figyelhetünk meg (vízgőzmézerek, erős rádió- és röntgenforrások, szuper-Eddington röntgenforrások stb.). A mag kialakulására általánosan elfogadott nézet, hogy primordiálisan a Galaxis kialakulásakor egybeolvadó protogalaktikus komponensek építették föl, amelybe később belekerülhettek a bekebelezett más galaxisok magjai.

A Galaxis magja

A Galaxis centrumát közmegegyezés szerint a Sgr A* nemtermális rádióforrással azonosítjuk. Más tartományban infravörös komplexumok figyelhetőek meg a mag körül, az IRS16 a dinamikai centrumtól 1 pc távolságra van, a mag szűk környezete az infravörösben is jól tanulmányozható. A Sgr A* egy nagyméretű HII területben megfigyelhető fekete lyuk, tömegére a környező objektumok mozgásából következtethetünk. VLBI asztrometriával 10 mikroívmásodperc pontossággal mérhetjük a sajátmozgásokat, illetve mérhetjük a radiális sebességeket - a tömeg és a távolság meghatározása a kettőscsillagoknál leírt módon történik. A tömegre adódó értékek 4 - 4,5 millió naptömeg közöttiek, a távolságunk a Galaxis magjától 8 - 8,6 kpc (27400 ± 1300 fényév).

A Galaxis centrumának távolsága igen fontos mennyiség a galaktikus csillagászatban. Ez skálázza az Oort-egyenleteket, a galaktikus rotáció modelljét, a Galaxis magjának luminozitását, a mag körüli gömbhalmazok luminozitásfüggvényét, mindezek méretét; és minden további luminozitást, méretet stb., amelyben a Galaxis magjára vagy a forgására vonatkozó adatot valamilyen módon használunk. Másrészt a mérés igen nehéz, mert a centrum irányában 29 magnitúdó optikai fényelnyeléssel kell számolnunk, ezért jellemzően rádióinterferenciával dolgozunk, vagy a mag körüli objektumok optikai mérését (a Baade-ablakokban) hívjuk segítségül.

Háttérismeret és irodalom:

Akkréciós korong, Alkohol az üstökösből, Antianyag hiány, ANYAGIDŐSZAK, Asztrofizika-kategoriák Interneten,

Átmeneti szupernóva, Atomtáblázat, Atomtömeg,

BetaPictoris, Bok-globulák, Bolygócsirák, Bolygók, Bolygók születése -

Cefeida, CNO-ciklus, Csillag, Csillagfaló fekete lyuk, Csillaggyár, Csillagkeletkezés, Csillagködök,