เป็นองค์ประกอบโครงสร้างของกาแลคซีเลนติคูลาร์และดาราจักรชนิดก้นหอย ดาราจักรประติมากร (NGC 253) เป็นตัวอย่างหนึ่งของกาแล็กซีดิสก์ ดิสก์กาแลคซีเป็นระนาบที่มีเกลียวแขนและสะพาน ในกาแล็กซี่ ... ... Wikipedia
กาแล็กซี่เอ็ม106 แขนเสื้อสามารถแยกแยะได้ง่ายในโครงสร้างโดยรวม แขนดาราจักรเป็นองค์ประกอบโครงสร้างของดาราจักรชนิดก้นหอย แขนมีฝุ่นและก๊าซจำนวนมาก รวมทั้งกระจุกดาวจำนวนมาก สารในนั้นหมุนรอบ ... ... Wikipedia
"Orion Arm" เปลี่ยนเส้นทางมาที่นี่ ดูความหมายอื่นๆ ด้วย โครงสร้างทางช้างเผือก. ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ ... Wikipedia
วิกิพจนานุกรมมีบทความ "ปลอกแขน" แขนเสื้อ: แขนเสื้อ (รายละเอียดของเสื้อผ้า) สาขาแม่น้ำสาขาของแม่น้ำจากช่องทางหลัก ... Wikipedia
ภาพขนาด 400 x 900 ปีแสงประกอบด้วยภาพถ่ายหลายภาพจากกล้องโทรทรรศน์จันทรา พร้อมด้วย ... Wikipedia
โครงสร้างทางช้างเผือก. ตำแหน่งของระบบสุริยะระบุด้วยจุดสีเหลืองขนาดใหญ่ ... Wikipedia
แขนเกลียวของกาแลคซี่
ปรากฏการณ์หลักประการหนึ่งของกาแล็กซีของเราคือการก่อตัวของแขนก้นหอย (หรือแขน) นี่คือโครงสร้างที่โดดเด่นที่สุดในจานของดาราจักรเช่นเรา และเป็นสิ่งที่ทำให้ดาราจักรมีชื่อเป็นวงก้นหอย แขนกังหันของทางช้างเผือกส่วนใหญ่ซ่อนตัวจากเราโดยการดูดซับสสาร การศึกษาโดยละเอียดของพวกเขาเริ่มต้นขึ้นหลังจากการถือกำเนิดของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ พวกเขาทำให้สามารถศึกษาโครงสร้างของกาแลคซีได้โดยการสังเกตการปล่อยคลื่นวิทยุของอะตอมไฮโดรเจนในอวกาศซึ่งกระจุกตัวอยู่ตามเกลียวยาว ตามแนวคิดสมัยใหม่ แขนเกลียวเกี่ยวข้องกับคลื่นบีบอัดที่แพร่กระจายไปทั่วดิสก์ของกาแล็กซี ทฤษฎีคลื่นความหนาแน่นนี้อธิบายข้อเท็จจริงที่สังเกตได้ค่อนข้างดี และเกิดจาก Chia Chiao Lin และ Frank Shu จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการผ่านบริเวณการบีบอัดเนื้อหาของดิสก์จะหนาแน่นขึ้นและการก่อตัวของดาวฤกษ์จากก๊าซจะรุนแรงขึ้น แม้ว่าลักษณะและสาเหตุของการเกิดขึ้นของโครงสร้างคลื่นประหลาดดังกล่าวในจานของดาราจักรชนิดก้นหอยจะยังไม่ชัดเจน โครงสร้างพลังงานของดิสก์กาแล็กซี่เรามาดูกันว่าสามารถอธิบายการก่อตัวของแขนกังหันได้อย่างไรจากมุมมองของการจัดระเบียบตนเองของสสาร ส่วนดิสก์ของกาแล็กซี่ดังที่แสดงไว้ด้านบนนั้นเกิดขึ้นจากโทโพโลยีแบบวงแหวนของพื้นที่ของโมดูลแรก อันเป็นผลมาจากการหาปริมาณของสเปซนี้ ชุดของสเปซย่อยได้ถูกสร้างขึ้น ซึ่งแต่ละอันมีโทโพโลยีแบบ toroidal ด้วย ทั้งหมดถูกซ้อนอยู่ในพรูแรกในสไตล์มาตรีออชก้า ในใจกลางของพรูแต่ละอัน ตามวงกลมรัศมีขนาดใหญ่ พลังงานที่เข้ามาจะหมุนเวียน ซึ่งจะไปสร้างพื้นที่และสสารของดาวและระบบดาว ระบบของโทริดังกล่าวจะสร้างจานแบนวัสดุซึ่งประกอบด้วยระบบดาวหลายดวงที่หมุนไปในทิศทางเดียวกัน สสารทั้งหมดที่เกิดขึ้นในส่วนดิสก์ของกาแล็กซี่จะได้ระนาบเดียวและทิศทางการหมุน มีวัตถุศูนย์กลางอยู่ 2 ตัวในใจกลางดาราจักร ตัวหนึ่งเป็นวัตถุสาเหตุของระบบย่อยรัศมี (หลุมดำ) อีกตัวเป็นวัตถุสาเหตุของระบบย่อยดิสก์ (หลุมสีขาว) ซึ่งหมุนสัมพันธ์กันด้วย . ในส่วนของดิสก์ของกาแล็กซี่นั้นโครโนเชลล์ของระบบย่อยภายในถูกสร้างขึ้นซึ่งเป็นสเปซย่อยของผลที่ตามมา ในแต่ละพื้นที่ย่อยเหล่านี้ ร่างกายของเอฟเฟกต์จะก่อตัวขึ้น ซึ่งเป็นระบบดาวหรือดาวที่หมุนรอบร่างกายของสาเหตุ กล่าวคือ ศูนย์กลางของกาแล็กซีที่หลุมขาวตั้งอยู่ การโคจรของดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้กับหลุมสีขาวที่สุดคือวงกลม เนื่องจากพลังงานที่เข้าสู่โครโนเชลล์ของดาวฤกษ์เหล่านี้จะหมุนเวียนเป็นวงกลม (รูปที่ 14) รูปที่ 14หากโครโนเชลล์ของโมดูลแรกอยู่นอกเหนือขอบเขตการหมุนของตัวหลุมสีขาวรอบหลุมดำ พลังงานจะไม่หมุนเวียนเป็นวงกลม แต่อยู่ในวงรี ซึ่งอยู่ในจุดโฟกัสจุดใดจุดหนึ่งคือ วัตถุของสาเหตุ (หลุมดำ) ในส่วนอื่น ๆ - วัตถุของผลกระทบ (หลุมสีขาว) ดังนั้นโทโพโลยีของอวกาศจะเปลี่ยนไป พรูจะมีรูปทรงที่ซับซ้อนมากขึ้น และแทนที่จะเป็นวงกลมซึ่งอธิบายโดยรัศมีขนาดใหญ่ของทอรัส เราจะมีวงรี
เมื่อมองดูดิสก์ของเราจากด้านบน เราจะเห็นว่าการหมุนเวียนของพลังงานในโทริต่างๆ อธิบายวงรีต่างๆ โดยทั่วไป รูปวงรีของการปฏิวัติจะแสดงในรูป ซึ่งแสดงให้เห็นว่ายิ่งวงโคจรของการหมุนพลังงานอยู่ไกลเท่าไร รูปร่างของวงโคจรก็จะยิ่งเข้าใกล้วงกลมมากขึ้นเท่านั้น ฉันเน้นย้ำอีกครั้งว่าตัวเลขแสดงวิถีของการไหลเวียนของพลังงาน ซึ่งหมายถึงโครงสร้างของช่องว่าง ไม่ใช่ของวัตถุ ดังนั้นในระบบนี้ หลุมดำและขาวจึงเป็นอ่างและเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่เคลื่อนที่
เนื่องจากระบบย่อยดิสก์ของกาแล็กซี่ถูกแช่อยู่ในระบบย่อยทรงกลม การโต้ตอบเพิ่มเติมเกิดขึ้นระหว่างพวกเขาตลอดเวลา อิทธิพลของระบบย่อยหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าโมเมนต์ของการหมุนในส่วนที่เป็นทรงกลมนั้นซ้อนทับกับการไหลเวียนของพลังงานในระบบย่อยของดิสก์ แม้ว่านี่จะไม่ใช่แรงบิดที่เข้มข้นมาก แต่ก็ยังมีส่วนในภาพรวม อันเป็นผลมาจากการที่โทริหมุนเป็นมุมเล็กๆ ที่สัมพันธ์กัน ดังนั้นวงรีการหมุนของพลังงานก็จะเปลี่ยนตามมุมการหมุนเดียวกันที่สัมพันธ์กัน ทำให้เกิดโครงสร้างเกลียว
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ใดๆ รอบใจกลางกาแลคซีจะไม่ตรงกับความเร็วของการเคลื่อนที่ของรูปแบบเกลียว การหมุนเวียนของพลังงานที่ไหลในอวกาศจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตลอดอายุของกาแล็กซี่ เนื่องจากพลังงานที่เข้าสู่ระบบผ่านเวลาจะถ่ายเทแรงบิด เปลี่ยนพลังงานทั้งหมด แต่ไม่ถ่ายเทโมเมนตัม ดังนั้นโมเมนต์การหมุนที่เวลานั้นเข้าสู่ระบบจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของจุดสาเหตุเท่านั้นและคงที่ตลอดระยะเวลาที่ดิสก์มีอยู่ทั้งหมด
วัตถุของผลที่ตามมา และในกรณีนี้คือดาว ในระหว่างการก่อตัวจะได้รับโมเมนตัมเชิงมุมที่กำหนดการหมุนของพวกมันรอบใจกลางดาราจักร ดังนั้นการเคลื่อนที่ของดาวที่ก่อตัวในโครโนเชลล์ Toroidal จึงได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย ในบรรดาปัจจัยเหล่านี้ ปัจจัยที่กำหนดจะรวมถึงปริมาณของสสารที่ก่อตัว ระดับการพัฒนาวิวัฒนาการของตัวดาวเอง อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์อื่นๆ ตลอดจนสาเหตุอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง
การหมุนของพลังงานไปตามวงรีเป็นคุณสมบัติพิเศษของอวกาศ เมื่อวงรีหมุนในมุมหนึ่ง ดังแสดงในรูป จุดสัมผัสของวงรีจะมีความหนาแน่นของพลังงานสูงสุด ดังนั้นจะสรุปปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาในสถานที่เหล่านี้ ในกรณีนี้ โครงสร้างพลังงานปรากฏขึ้นอีกครั้งในอวกาศ ในลักษณะเดียวกับในโครโนเชลล์ของโมดูลศูนย์ เราได้โมเดลพลังงานของสิบสองหน้า ดังนั้นในโครโนเชลล์ของโมดูลแรกเราจะได้ภาพแบบเกลียว ตามข้อเท็จจริงที่ว่าการปลดปล่อยพลังงานตามแขนกังหันนั้นเกิดขึ้นด้วยแอมพลิจูดที่มากกว่า มันอยู่ในสถานที่เหล่านี้ที่กระบวนการก่อตัวดาวฤกษ์จะเกิดขึ้นอย่างเข้มข้นที่สุด
ฉันอยากจะเน้นอีกครั้งว่าการก่อตัวของจานหมุนและการก่อตัวของแขนก้นหอยเป็นโครงสร้างที่มีลักษณะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ดิสก์หมุนเป็นระบบของวัตถุที่เกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงของเวลา และแขนก้นหอยเป็นโครงสร้างพลังงานของอวกาศซึ่งแสดงให้เห็นว่าบริเวณใดที่มีการปล่อยพลังงานอย่างเข้มข้นที่สุด ดังนั้น คุณสมบัติหลักของรูปแบบเกลียวคลื่นคือการหมุนที่สม่ำเสมอเป็นระบบเดียวของช่องว่างที่เกิดจากโทริ ดังนั้น รูปภาพของรูปแบบเกลียวจึงหมุนโดยรวมด้วยความเร็วเชิงมุมคงที่ แม้ว่าจานของดาราจักรจะหมุนต่างกันไป เพราะมันถูกสร้างขึ้นภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน และแต่ละส่วนต่างอยู่ในขั้นตอนของวิวัฒนาการ แต่ตัวจานเองนั้นเป็นส่วนรองที่สัมพันธ์กับแขนกังหัน มันคือโครงสร้างพลังงานของก้นหอยที่เป็นแกนหลัก ซึ่งกำหนดจังหวะสำหรับกระบวนการสร้างดาวทั้งหมดของจาน ด้วยเหตุนี้เองที่รูปแบบเกลียวถูกระบุอย่างชัดเจนและชัดเจน และยังคงความสม่ำเสมอทั่วทั้งจานของดาราจักรทั้งหมด โดยไม่บิดเบี้ยวแต่อย่างใดโดยการหมุนส่วนต่างของจานวน
ความหนาแน่นของดาวในแขนกังหัน
การก่อตัวดาวฤกษ์เกิดขึ้นทั่วทั้งจานในลักษณะเดียวกันโดยประมาณ ดังนั้นความหนาแน่นของดาวจะขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของโครโนเชลล์ที่อยู่ระหว่างกันและกัน แม้ว่าการก่อตัวดาวฤกษ์จะเกิดขึ้นอย่างเข้มข้นในแขน แต่ความหนาแน่นของดาวที่นี่ไม่ควรแตกต่างจากบริเวณอื่นๆ ของดิสก์มากนัก แม้ว่าแอมพลิจูดของพลังงานที่เพิ่มขึ้นจะทำให้เกิดโครโนเชลล์ซึ่งอยู่ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย การสังเกตทางดาราศาสตร์แสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นของดาวฤกษ์ในแขนกังหันนั้นไม่ได้ดีมากนัก พวกมันตั้งอยู่ตรงนั้นหนาแน่นกว่าค่าเฉลี่ยของดิสก์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น - เพียง 10 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น ไม่มากไปกว่านี้
ความเปรียบต่างที่อ่อนแอเช่นนี้จะไม่ปรากฏให้เห็นในภาพถ่ายของดาราจักรที่อยู่ห่างไกล หากดาวในแขนกังหันนั้นเหมือนกันกับในจานทั้งหมด ประเด็นก็คือว่าเมื่อรวมกับดาวฤกษ์ในแขนกังหันแล้วเกิดก๊าซระหว่างดาวอย่างเข้มข้น ซึ่งจะควบแน่นเป็นดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์เหล่านี้ในระยะเริ่มต้นของการวิวัฒนาการจะสว่างมากและโดดเด่นกว่าดาวดิสก์อื่นๆ การสังเกตไฮโดรเจนที่เป็นกลางในดิสก์ของดาราจักรของเรา (โดยการแผ่รังสีของมันในแถบคลื่นวิทยุที่ความยาวคลื่น 21 ซม.) แสดงให้เห็นว่าก๊าซนั้นก่อตัวเป็นแขนกังหันจริงๆ
เพื่อให้ดาวฤกษ์อายุน้อยสามารถวาดแขนได้อย่างชัดเจน จำเป็นต้องมีอัตราการเปลี่ยนก๊าซเป็นดาวในปริมาณที่สูงเพียงพอ และนอกจากนี้ ระยะเวลาการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ในระยะเริ่มสว่างนั้นไม่นานเกินไป ทั้งสองเป็นไปตามเงื่อนไขทางกายภาพที่แท้จริงในกาแลคซี่ เนื่องจากความเข้มที่เพิ่มขึ้นของการไหลของเวลาที่ปล่อยออกมาในอ้อมแขน ระยะเวลาของระยะเริ่มต้นของการวิวัฒนาการของดาวมวลมากสว่างนั้นน้อยกว่าเวลาที่แขนจะขยับอย่างเห็นได้ชัดระหว่างการหมุนรอบทั่วไป ดาวเหล่านี้ส่องแสงเป็นเวลาประมาณสิบล้านปี ซึ่งเป็นเพียงห้าเปอร์เซ็นต์ของรอบการหมุนของกาแล็กซี แต่เมื่อดวงดาวที่เรียงตามแขนกังหันนั้นมอดไหม้ ดวงดาราใหม่และเนบิวลาที่เกี่ยวข้องจะก่อตัวขึ้นในยามตื่น รักษารูปแบบเกลียวไว้เหมือนเดิม ดวงดาวที่เรียงแถวแขนไม่รอดแม้แต่รอบเดียวของกาแล็กซี เฉพาะรูปแบบเกลียวเท่านั้นที่มีเสถียรภาพ
ความเข้มที่เพิ่มขึ้นของการปล่อยพลังงานไปตามแขนของกาแล็กซีส่งผลต่อความจริงที่ว่าดาวอายุน้อยที่สุดกระจุกตัวที่นี่เป็นหลัก กระจุกดาวเปิดจำนวนมากและการรวมกลุ่ม ตลอดจนกลุ่มเมฆหนาแน่นของก๊าซระหว่างดวงดาวที่ดาวยังคงก่อตัวต่อไป แขนกังหันมีดาวแปรผันและดาวลุกเป็นไฟจำนวนมาก และการระเบิดของมหานวดาราบางประเภทมักพบเห็นบ่อยที่สุด ตรงกันข้ามกับรัศมี ที่ซึ่งการปรากฎตัวของกิจกรรมของดวงดาวนั้นเกิดขึ้นได้ยากมาก ชีวิตของพายุยังคงดำเนินต่อไปในกิ่งก้านเกลียวที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของสสารจากอวกาศระหว่างดวงดาวเป็นดาวและด้านหลัง เนื่องจากโมดูลศูนย์ซึ่งเป็นรัศมีอยู่ในขั้นตอนสุดท้ายของวิวัฒนาการ ในขณะที่โมดูลแรกซึ่งเป็นดิสก์นั้นอยู่ที่จุดสูงสุดของการพัฒนาเชิงวิวัฒนาการ
ข้อสรุป
ให้เรากำหนดข้อสรุปหลักที่ได้จากการวิเคราะห์อวกาศของกาแล็กซี่
1. จากมุมมองของการจัดระเบียบตนเองอย่างเป็นระบบของสสาร ระบบย่อยสองระบบที่ประกอบกันเป็นกาแล็กซีเป็นของโมดูลต่างๆ ของโครงสร้างอินทิกรัลของจักรวาล (IMS) ส่วนแรก - ส่วนทรงกลม - คือโมดูลัสเชิงพื้นที่ศูนย์ ส่วนดิสก์ที่สองของ Galaxy เป็นของโมดูล ISM แรก ตามความสัมพันธ์ของเหตุและผล โมดูลแรกหรือส่วนดิสก์ของกาแล็กซี่เป็นผล ในขณะที่โมดูลศูนย์หรือรัศมีถือเป็นสาเหตุ
2. พื้นที่ใด ๆ ถูกสร้างขึ้นจากโครโนเชลล์ซึ่งในขณะที่ป้อนพลังงานเป็นไดโพลของพัดลม ที่ปลายด้านหนึ่งของไดโพลดังกล่าวคือสสารและอีกด้านหนึ่งเป็นทรงกลมของช่องว่างที่ขยายตัว ขั้วหนึ่งของไดโพลมีคุณสมบัติของมวลโน้มถ่วงและเป็นจุดวัสดุ และอีกขั้วหนึ่งมีคุณสมบัติต้านแรงโน้มถ่วงของพื้นที่ขยายและเป็นทรงกลมที่ล้อมรอบจุดวัสดุ ดังนั้นไดโพลรูปพัดลมจึงมีรูปร่างและพื้นที่ทางกายภาพสามมิติ ดังนั้นการเชื่อมโยงเชิงสาเหตุแต่ละส่วนจะประกอบด้วยสี่องค์ประกอบ: เนื้อหาของสาเหตุและพื้นที่ของสาเหตุ ร่างกายของผลกระทบ และพื้นที่ของผลกระทบ
3. คุณสมบัติหลักของรัศมีถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของโครโนเชลล์ของโมดูลศูนย์ เรามาลงรายการกัน
หนึ่ง). ขอบเขตของรัศมีเป็นเมมเบรนที่มีคุณสมบัติต้านแรงโน้มถ่วง ซึ่งจะจำกัดทรงกลมสุญญากาศที่ขยายตัวของไดโพลรูปพัด มันถูกแสดงโดยชั้นของไฮโดรเจนพลาสม่าที่ล้อมรอบด้านนอกของรัศมีในรูปของมงกุฎ โคโรนาเกิดขึ้นเนื่องจากฤทธิ์ยับยั้งของเมมเบรนต่อไฮโดรเจนไอออน โทโพโลยีของสเปซฮาโลเป็นทรงกลม
2). ในการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการ รัศมีได้ผ่านขั้นตอนของการพองตัว ในระหว่างนั้นโครโนเชลล์ของรัศมีแตกออกเป็นโครโนเชลล์ขนาดเล็ก 256 โครโนเชลล์ ซึ่งปัจจุบันแต่ละอันเป็นหนึ่งในกระจุกทรงกลมของกาแล็กซี ในช่วงเงินเฟ้อ พื้นที่ของกาแล็กซี่ขยายขนาดอย่างทวีคูณ ระบบผลลัพธ์ถูกเรียกว่าโครงสร้างรัศมีรังผึ้ง
3). Chronoshells ของกระจุกดาวทรงกลมยังคงสลายตัวต่อไป ดาวและระบบดาวกลายเป็นระดับจำกัดของการหาปริมาณของดาราจักร ระดับการจำกัดปริมาณคือการจัดโครงสร้างใหม่ของสสาร
สี่) ตำแหน่งสัมพัทธ์ของโครโนเชลล์ของดวงดาวในโครงสร้างเซลล์และรังผึ้งของรัศมีนั้นไม่เท่ากันอย่างยิ่ง บางแห่งอยู่ใกล้กับศูนย์กลางของกาแล็กซี่ บางแห่งอยู่ใกล้กับขอบนอก อันเป็นผลมาจากความไม่เท่าเทียมกันนี้ การก่อตัวดาวในโครโนเชลล์แต่ละตัวมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง ซึ่งส่งผลต่อความหนาแน่นของสสารหรือธรรมชาติของการเคลื่อนที่ของพวกมัน
5). ระบบแคระที่ค้นพบในกาแลคซีของเราเป็นของโครโนเชลล์ของควอดรูโพลในระดับที่สองหรือสามซึ่งเป็นระบบย่อยที่จัดระเบียบตัวเองแบบปิดที่เป็นของกาแลคซี
6). สถานะปัจจุบันของรัศมีหมายถึงขั้นตอนสุดท้ายของวิวัฒนาการ การขยายตัวของพื้นที่สิ้นสุดลงเนื่องจากความจำกัดของพลังงานที่ปล่อยออกมา ไม่มีอะไรต้านทานแรงโน้มถ่วงได้ ดังนั้นระยะสุดท้ายของวิวัฒนาการรัศมีจึงเกิดจากกระบวนการสลายตัว แรงโน้มถ่วงกลายเป็นแรงหลักในระบบ บังคับให้วัตถุเคลื่อนที่เข้าหาศูนย์กลางของดาราจักรในสนามโน้มถ่วงที่เพิ่มขึ้น แรงดึงดูดที่น่าดึงดูดเกิดขึ้นที่ใจกลางกาแล็กซี่
4. คุณสมบัติหลักของดิสก์ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของโครโนเชลล์ของโมดูลแรกซึ่งเป็นผลมาจากโมดูลศูนย์ เรามาลงรายการกัน
หนึ่ง). เนื่องจากส่วนดิสก์ของดาราจักรเป็นผลที่ตามมา ดังนั้นไดโพลพัดลมโน้มถ่วงจะเป็นเวกเตอร์แนวแกน M=1 ที่หมุนรอบเวกเตอร์ตามแนวแกน M=0
2). ช่องว่างที่เกิดจากหนึ่งในขั้วของไดโพลรูปพัดลมถูกสร้างขึ้นในรูปของทรงกลมที่ขยายออกซึ่งหมุนรอบแกน M=0 ดังนั้นโทโพโลยีของพื้นที่ของโมดูลแรกจึงอธิบายโดยพรูที่ฝังอยู่ในช่องว่างทรงกลมของโมดูลศูนย์ ทอรัสเกิดจากเวกเตอร์แกนสองตัว M=0 และ M=1 โดยที่ M=0 คือรัศมีขนาดใหญ่ของทอรัส และ M=1 คือรัศมีขนาดเล็กของทอรัส
3). ระยะการพองตัวของโครโนเชลล์ของโมดูลแรกทำให้เกิดระบบย่อยใหม่จำนวนมาก - โครโนเชลล์ภายในที่เล็กกว่า ทั้งหมดจัดเรียงตามประเภทตุ๊กตาทำรังภายในโครโนเชลล์ของโมดูลแรก พวกเขาทั้งหมดยังมีโทโพโลยีแบบวงแหวน โครงสร้างปรากฏขึ้นในพื้นที่ของส่วนดิสก์ของกาแล็กซี่
สี่) สารที่เกิดจากอีกขั้วหนึ่งของไดโพลพัดลมจะกระจุกตัวอยู่ตรงกลางของทรงกลม ซึ่งอธิบายรัศมีขนาดเล็กของทอรัส M=1 เนื่องจากศูนย์กลางนี้จะอธิบายวงกลมตามรัศมีของทอรัสขนาดใหญ่ จากนั้นสสารทั้งหมดจะก่อตัวขึ้นตามวงกลมนี้ในระนาบที่ตั้งฉากกับแกน M=0
5). สสารที่เกิดขึ้นในระบบย่อยใหม่ยังถูกสร้างขึ้นในศูนย์กลางของทรงกลมที่มีรัศมีเล็ก ๆ ของพรู ดังนั้น สารทั้งหมดจึงก่อตัวเป็นวงกลมที่อยู่ในระนาบตั้งฉากกับแกน M=0 นี่คือลักษณะของส่วนดิสก์ของกาแล็กซี่
5. มีวัตถุสองสาเหตุในภาคกลางของกาแล็กซี่ หนึ่งในนั้นคือตัวของสาเหตุของรัศมี (นูน) อีกตัวหนึ่งคือตัวของสาเหตุของดิสก์ (ดิสก์ก๊าซนิวเคลียร์แบบวงกลม) ในทางกลับกัน ตัวสาเหตุของแผ่นดิสก์ก็คือตัวของเอฟเฟกต์ที่สัมพันธ์กับรัศมี ดังนั้น ร่างหนึ่งจึงหมุนรอบอีกร่างหนึ่ง
6. ส่วนที่นูนเหมือนรัศมีนั้นอยู่ในขั้นตอนสุดท้ายของวิวัฒนาการ ดังนั้นมันจึงกลายเป็นสิ่งดึงดูด ซึ่งสสารทั้งหมดกระจัดกระจายไปก่อนหน้านี้ตลอดปริมาตรของรัศมีจะตกตะกอน สะสมอยู่ตรงกลาง ทำให้เกิดสนามโน้มถ่วงทรงพลังที่ค่อยๆ บีบอัดสสารให้กลายเป็นหลุมดำ
7. ดิสก์ก๊าซนิวเคลียร์รอบนิวเคลียร์เป็นวัตถุสาเหตุของส่วนดิสก์ของดาราจักรและอยู่ในระยะเริ่มต้นของวิวัฒนาการ ในแง่ของระบบ - ดิสก์เป็นหลุมสีขาวซึ่งพลังงานมาจากการพัฒนาพื้นที่และสสารของส่วนดิสก์ของกาแล็กซี่
8. แขนเกลียว - นี่คือโครงสร้างพลังงานของอวกาศซึ่งแสดงให้เห็นว่าบริเวณใดที่มีการปล่อยพลังงานอย่างเข้มข้นที่สุด โครงสร้างนี้เกิดขึ้นจากการหมุนเวียนของพลังงานภายในทอรัส ในโทริส่วนใหญ่ พลังงานไม่ได้หมุนเวียนเป็นวงกลม แต่เป็นวงรี ซึ่งอยู่ในจุดโฟกัสจุดหนึ่งซึ่งเป็นตัวของสาเหตุ (หลุมดำ) ในอีกส่วนหนึ่งคือ ตัวของเอฟเฟกต์ (รูสีขาว) ดังนั้น โทโพโลยีของอวกาศจึงเปลี่ยนไป พรูจะมีรูปทรงที่ซับซ้อนกว่า และแทนที่จะเป็นวงกลม ซึ่งอธิบายโดยรัศมีขนาดใหญ่ของทอรัส เรามีวงรี
9. เนื่องจากระบบย่อยดิสก์ของ Galaxy ถูกแช่อยู่ในระบบย่อยทรงกลม การโต้ตอบเพิ่มเติมจึงเกิดขึ้นระหว่างกันตลอดเวลา อิทธิพลของระบบย่อยหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าโมเมนต์ของการหมุนในส่วนทรงกลมนั้นซ้อนทับกับการไหลเวียนของพลังงานในระบบย่อยของดิสก์ อันเป็นผลมาจากการที่โทริหมุนเป็นมุมเล็ก ๆ ที่สัมพันธ์กัน เมื่อวงรีหมุนไปในมุมหนึ่ง พลังงานจะมีความหนาแน่นสูงสุดที่จุดสัมผัสของวงรี ในสถานที่เหล่านี้ กระบวนการก่อตัวดาวฤกษ์จะเกิดขึ้นอย่างเข้มข้นที่สุด ดังนั้น คุณสมบัติหลักของรูปแบบเกลียวคลื่นคือการหมุนที่สม่ำเสมอเป็นระบบเดียวของช่องว่างที่เกิดจากโทริ
วรรณกรรม
1. Boer K. , Savage B. Galaxies และโคโรนาของพวกมัน เจ-แอล เซนทิฟิก อเมริกัน. แปลจากภาษาอังกฤษ - Alex Moiseev เว็บไซต์ "ดาราศาสตร์ตะวันออกไกล"
2. Vernadsky V. I. ชีวมณฑลและ noosphere ม.: ไอริส-เพรส, 2547.
3. Kapitsa S. P. , Kurdyumov S. P. , Malinetsky G. G. Synergetics และการคาดการณ์ในอนาคต ม.: URSS, 2003
4. Mandelbrot B. Fractals โอกาสและการเงิน ม., 2547.
5. Novikov I.D. วิวัฒนาการของจักรวาล ม.: เนาก้า, 1983. 190 s
6. Prigogine I., Stengers I. เวลา, ความสับสนวุ่นวาย, ควอนตัม M.: Progress, 1999. 6th ed. ม.: คมนิกร, 2548.
7. Prigogine K. , Stengers I. สั่งให้พ้นจากความโกลาหล บทสนทนาใหม่ระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติ M.: URSS, 2001. 5th ed. ม.: คมนิกร, 2548.
8. เซกัน เค. สเปซ เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: Amphora, 2004.
9. ฮวัง เอ็ม.พี. The Furious Universe: จากบิกแบงสู่การขยายตัวอย่างรวดเร็ว จากควาร์กสู่ซูเปอร์สตริง - ม.: เลนด์, 2549.
10. Hawking S. ประวัติโดยย่อของเวลา เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: Amphora, 2000.
11. Hawking S. หลุมดำและจักรวาลรุ่นเยาว์ เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: Amphora, 2001.
ดาราจักรรูปวงรีแคระในกลุ่มดาวราศีธนูอาจเป็นตัวกำหนดการก่อตัวของแขนก้นหอยของดาราจักรของเรา ข้อสรุปนี้จัดทำโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก งานของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature ฉบับล่าสุด
กลุ่มนี้นำโดยคริสโตเฟอร์ เพอร์เซลล์ การจำลองเชิงตัวเลขเป็นแบบจำลองแรกที่แนะนำสถานการณ์จำลองดังกล่าวสำหรับการก่อตัวของแขนก้นหอย "มันทำให้เราได้ภาพที่ใหม่และค่อนข้างคาดไม่ถึงว่าทำไมกาแล็กซีของเราจึงมีลักษณะเช่นนี้" เพอร์เซลล์กล่าว
"ในแง่จักรวาลวิทยา การคำนวณของเราแสดงให้เห็นว่าการชนกันที่ค่อนข้างเล็กเช่นนี้อาจมีผลที่ตามมาที่สำคัญในการก่อตัวของกาแลคซีทั่วทั้งจักรวาล" เขากล่าวเสริม “ความคิดนี้เคยแสดงออกในทางทฤษฎี แต่ยังไม่ได้นำไปปฏิบัติ”
กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เป็นพนักงานของ University of California at Irvine ซึ่งเป็นที่ตั้งของ Astrocomputer Center น่าเสียดาย ในสาขาจักรวาลวิทยา การจำลองเชิงตัวเลขโดยใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นวิธีการวิจัยเพียงวิธีเดียว ปรากฏการณ์และวัตถุที่ศึกษานั้นมีขนาดใหญ่และซับซ้อนจนไม่สมเหตุสมผลที่จะพูดถึงไม่เพียงแต่เกี่ยวกับการวิเคราะห์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการเชิงตัวเลขในเครื่องจักรทั่วไปด้วย ด้วยความช่วยเหลือของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ นักดาราศาสตร์มีโอกาสที่จะสร้างปรากฏการณ์ทางจักรวาลวิทยาอย่างน้อยก็ในระดับเล็ก ๆ ที่เกิดขึ้นเป็นเวลาหลายพันล้านปีและศึกษาปรากฏการณ์เหล่านี้ในโหมดเร่งความเร็วของการทำซ้ำ บนพื้นฐานของการสร้างแบบจำลองดังกล่าว จะมีการตั้งสมมุติฐานขึ้นมา จากนั้นจึงทดสอบโดยใช้การสังเกตจริง
นอกเหนือจากข้อสรุปเกี่ยวกับการชนแล้ว การจำลองเชิงตัวเลขของ Purcell ยังเผยให้เห็นคุณลักษณะที่น่าสนใจของดาวฤกษ์ในดาราจักรแคระอีกด้วย ทั้งหมดถูกล้อมรอบด้วยสสารมืดซึ่งมีมวลประมาณเท่ากับมวลของดาวทั้งหมดในดาราจักรของเรา
เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าสสารจริงมีสัดส่วนน้อยกว่า 5% ของจักรวาล ในขณะที่สสารมืดมีสัดส่วนประมาณหนึ่งในสี่ การมีอยู่ของมันถูกเปิดเผยโดยปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงเท่านั้น ตอนนี้เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าดาราจักรทั้งหมด รวมทั้งทางช้างเผือกและดาราจักรแคระ (ก่อนการชน) ถูกล้อมรอบด้วยสสารมืด และพื้นที่ของอวกาศนั้นใหญ่กว่าดาราจักรหลายเท่าทั้งในด้านขนาดและมวล
“เมื่อสสารมืดทั้งหมดนี้กระทบทางช้างเผือก 80 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของมันถูกกระเด็นออกไป” เพอร์เซลล์กล่าว การชนกันครั้งแรกซึ่งเกิดขึ้นเมื่อประมาณสองพันล้านปีก่อน ทำให้เกิดความไม่เสถียรในโครงสร้างของกาแลคซีของเรา ซึ่งต่อมาเพิ่มขึ้น ซึ่งในที่สุดก็นำไปสู่แขนกังหันและการเกิดวงแหวน
วิทยานิพนธ์ของ Purcell เน้นไปที่คำถามอื่น: การชนกันของดาราจักรแคระซ้ำแล้วซ้ำเล่านำไปสู่อะไร?
ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา สันนิษฐานกันว่าทางช้างเผือกไม่ได้ถูกรบกวนมาเป็นเวลาหลายพันล้านปีแล้ว แขนเกลียวในแสงนี้ปรากฏเป็นผลเชิงตรรกะของการวิวัฒนาการแยกของดาราจักร
ตั้งแต่ช่วงเวลาที่ดาราจักรวงรีแคระซึ่งเป็นดาวเทียมของทางช้างเผือกถูกค้นพบในกลุ่มดาวราศีธนู นักดาราศาสตร์ก็เริ่มศึกษาชิ้นส่วนของมัน ในปี พ.ศ. 2546 การคำนวณซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของวิถีโคจรของดาราจักรพบว่าเคยชนกับทางช้างเผือกมาก่อน ครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อ 1.9 พันล้านปีก่อน ครั้งที่สอง - 0.9 พันล้านปีก่อน
“แต่สิ่งที่เกิดขึ้นกับทางช้างเผือกไม่ได้เกิดขึ้นซ้ำในการจำลอง” เพอร์เซลล์กล่าว “การคำนวณของเราเป็นครั้งแรกที่มีความพยายามเช่นนี้”
นักวิทยาศาสตร์พบว่าการชนกันทำให้เกิดความไม่เสถียร - ความผันผวนของความหนาแน่นของดาว - ในดิสก์ของทางช้างเผือกที่หมุนรอบตัว บริเวณด้านในของดาราจักรของเราหมุนเร็วกว่าบริเวณภายนอก ความไม่เสถียรนี้ได้รับการขยาย ส่งผลให้เกิดแขนกังหัน
นอกจากนี้ การจำลองเผยให้เห็นว่าเนื่องจากการชนกัน โครงสร้างวงแหวนก่อตัวขึ้นที่ขอบดาราจักรของเรา
การชนครั้งที่สองมีผลน้อยกว่า มันยังสร้างคลื่นที่นำไปสู่การก่อตัวของแขนกังหัน แต่มีความรุนแรงน้อยกว่ามาก เนื่องจากดาราจักรแคระสูญเสียสสารมืดส่วนใหญ่ไปในการชนครั้งแรก หากไม่มีสสารมืดทำหน้าที่เป็นภาชนะสำหรับดาราจักร ดาวฤกษ์ก็เริ่มสลายตัวภายใต้อิทธิพลของสนามโน้มถ่วงของทางช้างเผือก
“ดาราจักรเช่นทางช้างเผือกอยู่ภายใต้การทิ้งระเบิดของดาราจักรแคระอย่างต่อเนื่อง แต่จนถึงการศึกษาของเรา ยังไม่ถือว่าผลที่ตามมาจากการชนดังกล่าวมีความสำคัญเพียงใด Purcell กล่าว - เราวางแผนที่จะค้นหาผลลัพธ์อื่นๆ ของการชนกัน เช่น การเรืองแสงที่บริเวณด้านนอกของดิสก์ของดาราจักรของเรา เราคาดว่าจะเห็นการเปลี่ยนแปลงในทางช้างเผือกอันเป็นผลมาจากการชนกัน แต่ไม่ได้คาดหวังว่ามันจะนำไปสู่การก่อตัวของแขนกังหัน เราไม่ได้คาดการณ์ไว้”
เป็นเรื่องไม่คาดฝันที่นักวิทยาศาสตร์ชะลอการเผยแพร่การค้นพบของพวกเขาเป็นเวลาหลายเดือนเพื่อตรวจสอบทุกอย่างอีกครั้ง "เราต้องโน้มน้าวตัวเองว่าเรามีสติ" เพอร์เซลล์กล่าวเสริม
ในปัจจุบัน กระแสของดาวฤกษ์ที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นของดาราจักรแคระกำลังโคจรรอบทางช้างเผือก อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้พังทลายลงอย่างสมบูรณ์ และในอีกไม่กี่ล้านปีข้างหน้า การปะทะกันครั้งใหม่จะเริ่มขึ้น “เราสามารถเข้าใจสิ่งนี้ได้โดยการสังเกตจุดศูนย์กลางของทางช้างเผือก ฝั่งตรงข้ามของเรา ดวงดาวตกลงบนดิสก์ของดาราจักรจากเบื้องล่าง เราสามารถวัดความเร็วของดาวเหล่านี้ได้ และเราสามารถพูดได้ว่าอีกไม่นานดาราจักรแคระจะชนดิสก์อีกครั้งในเวลาเพียง 10 ล้านปี”
สถานการณ์เดียวกันกับกาแล็กซี่ของเรา เรารู้แน่ชัดว่าเราอาศัยอยู่ในดาราจักรชนิดก้นหอยเดียวกันกับ M31 - เนบิวลาแอนโดรเมดา แต่นี่คือแผนที่แขนกังหันของ M31 เดียวกัน เราจินตนาการได้ดีกว่าทางช้างเผือกของเรามาก เราไม่รู้ด้วยซ้ำว่าเรามีแขนเกลียวกี่อัน
ครึ่งศตวรรษก่อน ในปี 1958 ยาน เฮนดริก ออร์ต พยายามหารูปร่างของแขนกังหันของทางช้างเผือกเป็นครั้งแรก ในการทำเช่นนี้ เขาได้สร้างแผนที่การกระจายตัวของก๊าซโมเลกุลในดาราจักรของเรา โดยอาศัยการวัดจากคลื่นของไฮโดรเจนปรมาณูที่เป็นกลาง แผนที่ของเขาไม่ได้รวมเซกเตอร์ดิสก์ของทางช้างเผือกชั้นนอก "เหนือ" โลก หรือเซกเตอร์ที่ใหญ่กว่ารวมทั้งบริเวณด้านนอกและด้านใน "ใต้" โลก นอกจากนี้ แผนที่ออร์ตยังมีข้อผิดพลาดมากมายที่เกี่ยวข้องกับการกำหนดระยะทางไปยังวัตถุบางอย่างที่ไม่ถูกต้อง และความไม่ถูกต้องของแบบจำลองที่ใช้สร้างการจ่ายก๊าซ เป็นผลให้แผนที่ออร์ตกลายเป็นไม่สมมาตร ดังนั้นจึงไม่สามารถอธิบายได้ด้วยรูปแบบที่สมเหตุสมผลของรูปแบบเกลียว แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าไฮโดรเจนอะตอมจะกระจุกตัวอยู่ในแขนบิดเป็นเกลียวก็ชัดเจนอยู่แล้ว
หลังจากนั้น นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากได้สร้างแผนที่ที่มีรายละเอียดมากขึ้นโดยอาศัยข้อมูลเชิงสังเกตทั้งในคลื่นไฮโดรเจนอะตอมและในคลื่นโมเลกุล CO แผนที่มีทั้งแบบสองมิติและสามมิติ ส่วนใหญ่อยู่บนพื้นฐานของกฎการหมุนแบบวงกลมที่ง่ายที่สุด แผนที่เหล่านี้บางอันมีแขนก้นหอยสองแขนของก๊าซโมเลกุล บางอันสี่อัน นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้รับฉันทามติว่าแบบจำลองใดถูกต้องมากกว่า
งานวิจัยชิ้นใหม่ในทิศทางนี้ประกาศโดยโครงการของนักดาราศาสตร์จาก SAI Sergei Popov - "Astronomical Scientific Picture of the Day" หรือ ANC การศึกษานำโดย Swiss Peter Englmaier จากสถาบันฟิสิกส์ทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยซูริก ดูเหมือนจะเป็นครั้งแรกที่เราสามารถนับแขนในรูปแบบก้นหอยของระบบดาวของเราได้อย่างแม่นยำไม่มากก็น้อย การศึกษาจากการกระจายของโมเลกุล CO และโมเลกุลไฮโดรเจนแสดงให้เห็นว่าภาพค่อนข้างซับซ้อน ในเวลาเดียวกัน ชาวสวิสตอบคำถามทั่วโลกว่า "สองหรือสี่" - "ทั้งนี้และนั่น"
เห็นได้ชัดว่าในส่วนด้านในของกาแล็กซี่ของเรามีจัมเปอร์ (บาร์) จากปลายแขนเกลียวสองอันยื่นออกไป อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ได้ไปนอกพื้นที่ เป็นไปได้มากว่าจะมีสี่แขนดังกล่าวในบริเวณรอบนอกของทางช้างเผือก มีความเป็นไปได้ค่อนข้างมากที่แขนอีกสองข้างยื่นออกมาจากแถบ ซึ่งแบ่งออกเป็นสี่ส่วนในส่วนนอกของกาแล็กซี มีการเสนอรูปแบบต่าง ๆ ของโครงสร้างเกลียวของบริเวณด้านในของกาแล็กซี่แล้ว และสำหรับงานปัจจุบัน เราสามารถโต้แย้งเกี่ยวกับความแม่นยำของมันเท่านั้น Englemyer นักวิทยาศาสตร์ข้อมูล 3 มิติ เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์ ที่สามารถ "มองเห็น" แขนกังหันได้ในบริเวณรอบนอกของทางช้างเผือก ในระยะห่างมากกว่า 20 กิโลพาร์เซกจากจุดศูนย์กลาง และนี่ถือได้ว่าเป็นความก้าวหน้า
ท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวดึงดูดสายตาผู้คนตั้งแต่สมัยโบราณ จิตใจที่ดีที่สุดของทุกคนพยายามที่จะเข้าใจสถานที่ของเราในจักรวาลเพื่อจินตนาการและปรับโครงสร้างของมัน ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ทำให้สามารถย้ายในการศึกษาพื้นที่อันกว้างใหญ่ไพศาลตั้งแต่สิ่งปลูกสร้างที่โรแมนติกและทางศาสนาไปจนถึงทฤษฎีที่ตรวจสอบตามหลักเหตุผลโดยอิงจากข้อเท็จจริงมากมาย ตอนนี้เด็กนักเรียนทุกคนมีความคิดว่ากาแล็กซี่ของเรามีหน้าตาเป็นอย่างไรตามการวิจัยล่าสุด ใคร ทำไม และเมื่อไหร่จึงตั้งชื่อบทกวีให้มัน และอนาคตที่ควรจะเป็น
ที่มาของชื่อ
ที่จริงแล้ว คำว่า "ดาราจักรทางช้างเผือก" นั้น แท้จริงแล้วเป็นการกล่าวซ้ำซาก Galactikos แปลมาจากภาษากรีกโบราณแปลว่า "นม" อย่างคร่าว ๆ ดังนั้นชาว Peloponnese จึงเรียกกระจุกดาวในท้องฟ้ายามค่ำคืนโดยอ้างว่ามาจาก Hera ที่มีอารมณ์แปรปรวน: เทพธิดาไม่ต้องการเลี้ยง Hercules ลูกชายนอกกฎหมายของ Zeus และสาดน้ำนมแม่ด้วยความโกรธ ร่วงหล่นและก่อตัวเป็นรอยดวงดาว มองเห็นได้ในคืนที่ฟ้าโปร่ง หลายศตวรรษต่อมา นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าดวงไฟที่สังเกตได้เป็นเพียงส่วนเล็กน้อยของเทห์ฟากฟ้าที่มีอยู่ พวกเขาตั้งชื่อกาแล็กซี่หรือระบบทางช้างเผือกให้กับอวกาศของจักรวาลซึ่งดาวเคราะห์ของเราตั้งอยู่ด้วย หลังจากยืนยันสมมติฐานของการมีอยู่ของรูปแบบอื่นที่คล้ายคลึงกันในอวกาศ เทอมแรกกลายเป็นสากลสำหรับพวกเขา
มุมมองภายใน
ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโครงสร้างของส่วนต่างๆ ของจักรวาล รวมทั้งระบบสุริยะ ได้มาจากชาวกรีกโบราณเพียงเล็กน้อย ความเข้าใจเกี่ยวกับลักษณะของกาแล็กซี่ของเราได้พัฒนาจากจักรวาลทรงกลมของอริสโตเติลไปสู่ทฤษฎีสมัยใหม่ ซึ่งมีที่สำหรับหลุมดำและสสารมืด
ความจริงที่ว่าโลกเป็นองค์ประกอบของระบบทางช้างเผือกทำให้เกิดข้อ จำกัด บางประการสำหรับผู้ที่พยายามคิดว่ากาแลคซีของเรามีรูปร่างอย่างไร คำตอบที่ชัดเจนสำหรับคำถามนี้ต้องการมุมมองจากด้านข้าง และอยู่ห่างจากเป้าหมายของการสังเกตอย่างมาก ตอนนี้วิทยาศาสตร์ขาดโอกาสดังกล่าว ชนิดของการทดแทนผู้สังเกตการณ์ภายนอกคือการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของกาแลคซีและความสัมพันธ์กับพารามิเตอร์ของระบบอวกาศอื่น ๆ ที่มีให้สำหรับการศึกษา
ข้อมูลที่รวบรวมได้ทำให้เราพูดได้อย่างมั่นใจว่ากาแล็กซี่ของเรามีรูปร่างของดิสก์ที่มีความหนา (นูน) อยู่ตรงกลางและแขนเกลียวแยกจากศูนย์กลาง หลังมีดาวที่สว่างที่สุดในระบบ ดิสก์มีความกว้างมากกว่า 100,000 ปีแสง
โครงสร้าง
ศูนย์กลางของกาแล็กซี่ถูกบดบังด้วยฝุ่นระหว่างดวงดาว ซึ่งทำให้ยากต่อการศึกษาระบบ วิธีการทางดาราศาสตร์วิทยุช่วยในการรับมือกับปัญหา คลื่นที่มีความยาวระดับหนึ่งสามารถเอาชนะอุปสรรคได้อย่างง่ายดายและช่วยให้คุณได้ภาพที่ต้องการ กาแล็กซี่ของเราตามข้อมูลที่ได้รับมีโครงสร้างที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน
เป็นไปได้ที่จะแยกความแตกต่างสององค์ประกอบที่เชื่อมต่อกันตามเงื่อนไข: รัศมีและดิสก์เอง ระบบย่อยแรกมีลักษณะดังต่อไปนี้:
- มีรูปร่างเป็นทรงกลม
- ศูนย์กลางของมันคือกระพุ้ง;
- ความเข้มข้นสูงสุดของดาวในรัศมีนั้นเป็นลักษณะของส่วนตรงกลางเมื่อเข้าใกล้ขอบความหนาแน่นจะลดลงอย่างมาก
- การหมุนของโซนดาราจักรนี้ค่อนข้างช้า
- รัศมีส่วนใหญ่ประกอบด้วยดาวฤกษ์เก่าที่มีมวลค่อนข้างเล็ก
- พื้นที่สำคัญของระบบย่อยเต็มไปด้วยสสารมืด
ดิสก์กาแลคซีในแง่ของความหนาแน่นของดาวฤกษ์มีมากกว่ารัศมีอย่างมาก ในแขนเสื้อมีเด็กและเพิ่งเกิดขึ้น
ศูนย์และแกน
"หัวใจ" ของทางช้างเผือกตั้งอยู่ หากไม่ได้ศึกษามัน ก็ยากที่จะเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่ากาแล็กซีของเราเป็นอย่างไร ชื่อ "แกนกลาง" ในงานเขียนทางวิทยาศาสตร์หมายถึงพื้นที่ภาคกลางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงไม่กี่พาร์เซกเท่านั้น หรือรวมถึงส่วนที่นูนและวงแหวนแก๊สซึ่งถือเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ ต่อไปนี้จะใช้คำศัพท์เวอร์ชันแรก
แสงที่มองเห็นได้พยายามดิ้นรนเพื่อทะลุผ่านใจกลางของทางช้างเผือกในขณะที่มันชนกับฝุ่นจักรวาลจำนวนมากที่บดบังลักษณะของกาแล็กซี่ของเรา ภาพถ่ายและภาพที่ถ่ายในช่วงอินฟราเรดขยายความรู้ของนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับนิวเคลียสอย่างมาก
ข้อมูลเกี่ยวกับคุณลักษณะของการแผ่รังสีในส่วนกลางของดาราจักรทำให้นักวิทยาศาสตร์เกิดความคิดที่ว่าแกนกลางของนิวเคลียสมีหลุมดำ มวลของมันมากกว่า 2.5 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ หลุมดำหมุนรอบวัตถุนี้ตามที่นักวิจัยระบุว่ามีหลุมดำหมุนรอบวัตถุอื่น แต่น่าประทับใจน้อยกว่าในพารามิเตอร์ ความรู้สมัยใหม่เกี่ยวกับคุณสมบัติของโครงสร้างของจักรวาลแสดงให้เห็นว่าวัตถุดังกล่าวตั้งอยู่ในภาคกลางของกาแลคซีส่วนใหญ่
แสงสว่างและความมืด
อิทธิพลร่วมของหลุมดำที่มีต่อการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ทำให้ตัวมันเองปรับเปลี่ยนรูปลักษณ์ของกาแล็กซีของเรา ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเฉพาะในวงโคจรที่ไม่ปกติสำหรับวัตถุในจักรวาล เช่น ใกล้ระบบสุริยะ การศึกษาวิถีโคจรเหล่านี้และอัตราส่วนของความเร็วเคลื่อนที่กับระยะห่างจากศูนย์กลางของดาราจักรเป็นพื้นฐานของทฤษฎีสสารมืดที่กำลังพัฒนาอยู่ในปัจจุบัน ธรรมชาติของมันยังคงปกคลุมไปด้วยความลึกลับ การมีอยู่ของสสารมืด สันนิษฐานว่าประกอบด้วยสสารทั้งหมดส่วนใหญ่ในจักรวาล ถูกบันทึกโดยผลกระทบของแรงโน้มถ่วงต่อวงโคจรเท่านั้น
หากเราขจัดฝุ่นจักรวาลที่แกนกลางซ่อนตัวจากเรา ภาพอันน่าทึ่งก็ปรากฏขึ้น แม้จะมีความเข้มข้นของสสารมืด แต่ส่วนนี้ของจักรวาลเต็มไปด้วยแสงที่ปล่อยออกมาจากดาวจำนวนมาก มีมากกว่าพื้นที่ใกล้ดวงอาทิตย์หลายร้อยเท่าต่อหน่วยของพื้นที่ พวกมันประมาณหนึ่งหมื่นล้านสร้างแถบดาราจักรหรือที่เรียกว่าแท่งซึ่งมีรูปร่างผิดปกติ
น็อตอวกาศ
การศึกษาศูนย์กลางของระบบในช่วงความยาวคลื่นยาวทำให้ได้ภาพอินฟราเรดโดยละเอียด กาแล็กซีของเราปรากฏออกมาในแกนกลางมีโครงสร้างคล้ายถั่วลิสงในเปลือก "ถั่ว" นี้เป็นจัมเปอร์ซึ่งมียักษ์แดงมากกว่า 20 ล้านตัว (ดาวสว่าง แต่ร้อนน้อยกว่า)
แขนกังหันของทางช้างเผือกแยกออกจากปลายแท่ง
งานที่เกี่ยวข้องกับการค้นพบ "ถั่วลิสง" ที่ศูนย์กลางของระบบดาวไม่เพียงแต่ทำให้กระจ่างว่ากาแล็กซี่ของเรามีโครงสร้างอย่างไร แต่ยังช่วยให้เข้าใจว่ามันพัฒนาขึ้นอย่างไร เริ่มแรกในอวกาศมีดิสก์ธรรมดาซึ่งมีจัมเปอร์เกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ภายใต้อิทธิพลของกระบวนการภายใน แท่งได้เปลี่ยนรูปร่างและเริ่มดูเหมือนวอลนัท
บ้านของเราบนแผนที่อวกาศ
กิจกรรมแอคทีฟเกิดขึ้นทั้งในแถบและแขนเกลียวที่กาแล็กซี่ของเรามี พวกมันได้รับการตั้งชื่อตามกลุ่มดาวที่มีการค้นพบกิ่งก้านสาขา ได้แก่ แขนของเพอร์ซีอุส ซิกนัส เซนทอร์ ราศีธนู และนายพราน ใกล้ส่วนหลัง (ที่ระยะห่างอย่างน้อย 28,000 ปีแสงจากแกนกลาง) เป็นระบบสุริยะ ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าบริเวณนี้มีลักษณะเฉพาะที่ทำให้สิ่งมีชีวิตบนโลกเกิดขึ้นได้
กาแล็กซี่และระบบสุริยะของเราหมุนไปพร้อมกับมัน รูปแบบของการเคลื่อนที่ของส่วนประกอบแต่ละส่วนไม่ตรงกันในกรณีนี้ บางครั้งดาวก็เป็นส่วนหนึ่งของกิ่งก้านเกลียวแล้วแยกออกจากกัน เฉพาะผู้ทรงคุณวุฒิที่วางอยู่บนขอบเขตของวงกลมโคโรเตชั่นเท่านั้นที่ไม่ทำ "การเดินทาง" ดังกล่าว สิ่งเหล่านี้รวมถึงดวงอาทิตย์ซึ่งได้รับการปกป้องจากกระบวนการอันทรงพลังที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในอ้อมแขน แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็อาจลบล้างข้อดีอื่นๆ ทั้งหมดสำหรับการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรา
ท้องฟ้าในเพชร
ดวงอาทิตย์เป็นเพียงหนึ่งในวัตถุที่คล้ายกันจำนวนมากที่ปกคลุมกาแลคซีของเรา ดาว เดี่ยวหรือกลุ่ม รวมมากกว่า 400 พันล้านตามข้อมูลล่าสุด Proxima Centauri ที่ใกล้ที่สุดสำหรับเรานั้นเป็นส่วนหนึ่งของระบบสามดาว พร้อมด้วย Alpha Centauri A และ Alpha Centauri B ที่อยู่ห่างออกไปเล็กน้อย ท้องฟ้ายามค่ำคืนซิเรียสเอตั้งอยู่ในความส่องสว่างตามแหล่งต่าง ๆ เกินกว่าสุริยะ 17-23 เท่า ซิเรียสไม่ได้อยู่คนเดียว เขามาพร้อมกับดาวเทียมที่มีชื่อคล้ายกัน แต่มีป้ายกำกับว่า บี
เด็กๆ มักจะเริ่มทำความคุ้นเคยกับลักษณะของกาแล็กซี่ของเราโดยการค้นหาดาวเหนือหรืออัลฟา เออร์ซาไมเนอร์บนท้องฟ้า เป็นหนี้ความนิยมในตำแหน่งเหนือขั้วโลกเหนือของโลก ในแง่ของความส่องสว่าง Polaris นั้นมีค่าเกินกว่า Sirius อย่างมีนัยสำคัญ (สว่างกว่าดวงอาทิตย์เกือบสองพันเท่า) แต่ก็ไม่สามารถโต้แย้งสิทธิ์ของ Alpha Canis Major กับชื่อที่สว่างที่สุดเนื่องจากระยะห่างจากโลก (ประมาณ 300 ถึง 465 ปีแสง ).
ประเภทของผู้ทรงคุณวุฒิ
ดวงดาวไม่เพียงต่างกันในด้านความส่องสว่างและระยะห่างจากผู้สังเกตเท่านั้น แต่ละค่าถูกกำหนดให้กับแต่ละค่า (พารามิเตอร์ที่สอดคล้องกันของดวงอาทิตย์ถูกนำมาเป็นหน่วยหนึ่ง) ระดับความร้อนที่พื้นผิวและสี
ขนาดที่น่าประทับใจที่สุดคือซุปเปอร์ไจแอนต์ ดาวนิวตรอนมีความเข้มข้นสูงสุดของสสารต่อหน่วยปริมาตร ลักษณะสีเชื่อมโยงกับอุณหภูมิอย่างแยกไม่ออก:
- สีแดงนั้นหนาวที่สุด
- การทำให้พื้นผิวร้อนถึง 6,000º เช่นเดียวกับดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดโทนสีเหลือง
- โคมระย้าสีขาวและสีน้ำเงินมีอุณหภูมิมากกว่า 10,000º
มันสามารถเปลี่ยนแปลงและไปถึงจุดสูงสุดได้ไม่นานก่อนที่จะพังทลาย การระเบิดของซุปเปอร์โนวามีส่วนช่วยอย่างมากในการทำความเข้าใจว่ากาแล็กซี่ของเรามีหน้าตาเป็นอย่างไร ภาพถ่ายของกระบวนการนี้ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์น่าทึ่งมาก
ข้อมูลที่รวบรวมบนพื้นฐานของพวกเขาช่วยสร้างกระบวนการที่นำไปสู่การลุกเป็นไฟและทำนายชะตากรรมของวัตถุในจักรวาลจำนวนหนึ่ง
อนาคตของทางช้างเผือก
กาแล็กซีของเราและกาแล็กซีอื่นๆ มีการเคลื่อนไหวและโต้ตอบกันอยู่ตลอดเวลา นักดาราศาสตร์พบว่าทางช้างเผือกกลืนเพื่อนบ้านซ้ำแล้วซ้ำเล่า กระบวนการที่คล้ายคลึงกันนี้คาดว่าจะเกิดขึ้นในอนาคต เมื่อเวลาผ่านไป จะรวมถึงเมฆมาเจลแลนและระบบแคระจำนวนหนึ่ง เหตุการณ์ที่น่าประทับใจที่สุดคาดว่าจะเกิดขึ้นใน 3-5 พันล้านปี นี่จะเป็นการชนกับเพื่อนบ้านเพียงคนเดียวที่มองเห็นได้จากโลกด้วยตาเปล่า ทางช้างเผือกจะกลายเป็นดาราจักรวงรี
พื้นที่กว้างใหญ่ที่ไม่มีที่สิ้นสุดนั้นน่าทึ่งมาก เป็นการยากสำหรับคนธรรมดาที่จะตระหนักถึงความสำคัญของทางช้างเผือกหรือจักรวาลทั้งหมด แม้แต่โลกด้วย อย่างไรก็ตาม ด้วยความสำเร็จของวิทยาศาสตร์ เราสามารถจินตนาการได้อย่างน้อยที่สุดว่าเราเป็นส่วนหนึ่งของโลกที่ยิ่งใหญ่เพียงใด