Questa è la nostra galassia: la Via Lattea. Ha circa 12 miliardi di anni. La galassia è un enorme disco con giganteschi bracci a spirale e un rigonfiamento al centro. Ci sono innumerevoli galassie simili nello spazio. - Innanzitutto, la Galassia è un grande ammasso di stelle. In media, ha cento miliardi di stelle. Questa è una vera incubatrice di stelle - un luogo dove le stelle nascono e dove muoiono. Le stelle in una galassia appaiono in nubi di polvere e gas chiamate nebulose.

Davanti a noi ci sono i "Pilastri della Creazione" nella Nebulosa Aquila, un'incubatrice stellare nel cuore stesso della Via Lattea. La nostra galassia contiene miliardi di stelle, molte delle quali sono circondate da pianeti o lune. Per molto tempo sapevamo molto poco delle galassie. Cento anni fa, l'umanità credeva che la Via Lattea fosse l'unica galassia. Gli scienziati l'hanno chiamata "la nostra isola nell'universo". Per loro non esistevano altre galassie. Ma nel 1924, l'astronomo Edwin Hubble cambiò l'idea generale. Hubble osservò lo spazio con il telescopio più avanzato del suo tempo, con un diametro della lente di 254 centimetri, situato all'Osservatorio di Mount Wilson vicino a Los Angeles. Nel profondo del cielo notturno, vide vaghi sbuffi di luce che erano molto lontani da noi. Lo scienziato è giunto alla conclusione che queste non sono singole stelle, ma intere città stellari, galassie ben oltre la Via Lattea. - Gli astronomi hanno subito un vero shock spazio-temporale. In appena un anno, ci siamo spostati dall'Universo all'interno della Via Lattea all'Universo di miliardi di tali galassie. Hubble fece una delle più grandi scoperte dell'astronomia. Nello spazio non c'è una galassia, ma un gran numero di galassie. La nostra Galassia ha una struttura a vortice, ha due bracci a spirale e ha circa 160 milioni di stelle. Galaxy M 87 è un'ellisse gigante. Questa è una delle galassie più antiche dell'universo e le stelle al suo interno irradiano luce dorata.

E questa è la galassia del Sombrero, al suo centro c'è un enorme nucleo luminoso, circondato da un anello di gas e polvere. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- Le galassie sono fantastiche. In un certo senso, rappresentano l'unità di base dell'universo. Sono come gigantesche ruote di lanterne che girano nello spazio. Questi sono veri fuochi d'artificio, creati dalla natura stessa. Le galassie sono enormi - veri giganti. Sulla Terra, la distanza è misurata in chilometri; nello spazio, gli astronomi usano l'unità di lunghezza "anno luce" - la distanza percorsa dalla luce in un anno. È approssimativamente uguale a nove trilioni e mezzo di chilometri. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- Ci troviamo a 25 mila anni luce dal centro della nostra Galassia e il suo diametro è di 100 mila anni luce. Ma anche con dimensioni così impressionanti, è solo un piccolo granello nelle vaste distese dello spazio. La Via Lattea ci sembra enorme. Ma rispetto ad altre galassie nell'universo, è piuttosto piccola. Il nostro vicino galattico più vicino - la Nebulosa di Andromeda - raggiunge un diametro di 200 mila anni luce, 2 volte la dimensione della nostra Via Lattea. M 87 è la più grande galassia ellittica nel vicino spazio esterno. È molto più grande di Andromeda, ma rispetto all'altro gigante, M 87 sembra minuscolo. IC 10 11 è largo 6 milioni di anni luce. È la più grande galassia conosciuta. È 60 volte più grande della Via Lattea. Quindi sappiamo che le galassie sono enormi, sono ovunque. Ma da dove vengono? - Una delle questioni più importanti dell'astrofisica è l'origine delle galassie. Non abbiamo ancora una risposta precisa. L'universo è iniziato con il Big Bang, avvenuto circa 13,7 miliardi di anni fa ed è stata una fase incredibilmente calda e molto densa. Sappiamo che nulla come le galassie avrebbe potuto esistere in quel momento. Pertanto, possiamo dire che sono apparsi all'alba dell'universo. La gravità è necessaria per creare le stelle. Per unire le stelle in galassie, ne ha bisogno ancora di più. Le prime stelle sono apparse solo 200 milioni di anni dopo il Big Bang. Poi la gravità li ha uniti. Così sono apparse le prime galassie. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- Il telescopio spaziale Hubble ci ha permesso di guardare nel passato, di raggiungere quasi l'inizio del tempo, in un momento in cui le prime galassie stavano appena iniziando a formarsi. Il telescopio Hubble vede molte galassie, ma la luce della maggior parte di esse ha lasciato la sorgente migliaia, milioni, persino miliardi di anni fa. Per tutto questo tempo è volato da noi. Così, oggi osserviamo galassie che sono già diventate storia. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- Se guardi più in profondità nello spazio con l'aiuto di Hubble, puoi vedere piccoli punti che difficilmente assomigliano a galassie esistenti. Queste vaghe macchie di luce, ammassi di milioni, miliardi di stelle che stavano appena iniziando a fondersi. Questi punti deboli sono le prime delle galassie. Si sono formati circa un miliardo di anni dopo l'inizio dell'universo. Oltre questo tempo, Hubble è impotente. Se abbiamo bisogno di esplorare gli strati più profondi del passato, abbiamo bisogno di un telescopio diverso. Più di quello che può essere lanciato nello spazio. Ora ne abbiamo uno nell'alto deserto del Cile settentrionale. Il suo nome è AST - Atakama Space Telescope. Questo telescopio terrestre più alto si trova a circa 5190 metri sul livello del mare. - Mi piace molto lavorare in AST in condizioni climatiche estreme. Fa molto freddo qui e soffiano forti venti. Ma un grande vantaggio per il nostro lavoro è che il cielo è quasi sempre sereno. I cieli sereni sono essenziali per riflettori AST accurati che si concentrano sulle prime galassie. Professoressa Susanna Stags, fisica:- Con ACT, possiamo ingrandire parti del cielo con incredibile precisione. Possiamo anche tracciare lo sviluppo di strutture come galassie e ammassi di galassie con la massima nitidezza dell'immagine. ACT non riconosce la luce visibile, solo le microonde cosmiche rimaste da un'epoca in cui l'universo aveva diverse centinaia di migliaia di anni. Con questo telescopio, non solo puoi vedere diverse galassie, ma anche monitorarne la crescita. Professoressa Susanna Stags, fisica:- Siamo in grado di tracciare i processi di formazione delle galassie e dei loro ammassi. Vediamo tracce di ciascuno di essi, a partire da diverse centinaia di millenni dall'inizio del mondo fino ai giorni nostri. ACT ha aiutato gli astronomi a capire come si sono evolute le galassie quasi dall'inizio dei tempi. Professor Michael Strauss, astrofisico:- Abbiamo iniziato a rispondere alle domande: che aspetto avevano le galassie all'inizio della loro creazione, sono simili alle galassie moderne, come sono cresciute e si sono sviluppate. Gli astronomi osservano come le galassie hanno viaggiato da piccoli ammassi di stelle all'odierna rete di sistemi stellari. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- Secondo la nostra attuale comprensione, le stelle formano ammassi che si combinano in galassie, che, a loro volta, formano ammassi di galassie e quelli formano superammassi di galassie - le unità più grandi del cosmo oggi. Le prime galassie erano grumi informi di stelle, gas e polvere. Oggi, tuttavia, le galassie hanno assunto un aspetto ordinato e ordinato. In che modo ammassi casuali di stelle si sono trasformati in sottili sistemi a spirale ellittica? Con l'aiuto della gravità. La forza di attrazione unisce le stelle, controlla il loro sviluppo futuro. Al centro della maggior parte delle galassie c'è una fonte di gravità distruttiva incredibilmente potente. E la nostra Via Lattea non fa eccezione. Le galassie esistono da oltre 12 miliardi di anni. Sappiamo che questi vasti imperi di stelle assumono una varietà di forme, da spirali vorticose a enormi sfere di stelle. Eppure molto nelle galassie rimane un mistero per noi. Professor Michael Strauss, astrofisico: Come hanno ottenuto le galassie la loro forma attuale? Una galassia a spirale ha sempre la forma di una spirale? La risposta è quasi sempre negativa. Le giovani galassie sono accumuli caotici informi di stelle, gas e polvere. Solo dopo miliardi di anni si trasformano in strutture organizzate come, ad esempio, una galassia a vortice o la nostra Via Lattea. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- La Via Lattea non è cresciuta da un grano, da molti. Quella che oggi viene chiamata la Via Lattea era un tempo formata da molte formazioni, strutture informi che si univano in un unico insieme. Piccole strutture convergono a causa della forza di attrazione. A poco a poco unisce le stelle. Girano sempre più velocemente fino a prendere la forma di un disco piatto. Le stelle e il gas formano quindi gigantesche braccia a spirale. Questo processo è stato ripetuto nella vastità dello spazio miliardi di volte. Ogni galassia è unica, ma hanno tutte una cosa in comune: ruotano tutte attorno al proprio centro. Per anni gli scienziati si sono chiesti: cosa è abbastanza potente da cambiare il comportamento di una galassia? E finalmente la risposta è stata trovata. Buco nero. E non solo un buco nero, ma un buco nero supermassiccio. - La prima chiave dell'esistenza dei buchi neri supermassicci furono le galassie, dal centro delle quali fuoriusciva una potente colonna di energia. Ci sembrava che questi buchi neri si nutrissero di oggetti vicini. Un po' come una gigantesca festa del Ringraziamento. I buchi neri supermassicci si nutrono di gas e stelle. A volte il buco nero li divora troppo avidamente e il cibo viene rigettato nello spazio come un raggio di pura energia. Si chiama quasar. Quando gli scienziati vedono un quasar che sgorga dal centro di una galassia, sanno che ha un buco nero supermassiccio. E la nostra galassia? Dopotutto, non ha un quasar. Questo significa che non ha un buco nero supermassiccio? Andrea Ghez e il suo team stanno cercando di capirlo da 15 anni. Professor Andrea Ghez, astronomo:- Per scoprire se c'è un buco nero supermassiccio nella Via Lattea, puoi farlo dal movimento delle stelle. Le stelle ruotano, obbedendo alla forza di gravità, come i pianeti attorno al sole. Tuttavia, le stelle più vicine al centro della Galassia sono oscurate da nubi di polvere. Quindi Gez ha usato il gigantesco telescopio Keck alle Hawaii per vedere attraverso la polvere. Uno spettacolo strano e crudele incontrò i suoi occhi. Professor Andrea Ghez, astronomo:- Al centro della nostra Galassia, tutto è portato all'estremo. Gli oggetti si muovono a grande velocità, le stelle sfrecciano una dopo l'altra. Tutto ribolle, tutto ribolle. Non lo vedrai da nessuna parte nella nostra Galassia. Ghez e il suo team hanno iniziato a fotografare alcune delle stelle in orbita più vicino al centro della galassia. Professor Andrea Ghez, astronomo:- Ci siamo dati il compito di realizzare un video con le stelle al centro della Galassia. Ho dovuto essere paziente e fare un colpo dopo l'altro prima che le stelle si muovessero. Le fotografie di stelle rotanti hanno rivelato una cosa incredibile. La velocità della loro rotazione era di diversi milioni di chilometri orari. Professor Andrea Ghez, astronomo:- Il momento più emozionante di questo esperimento è stato il momento in cui abbiamo ottenuto la seconda foto ed è diventato chiaro che le stelle stavano ruotando molto più velocemente del solito. Ciò ha confermato pienamente l'ipotesi di un buco nero supermassiccio.

L'ipotesi era corretta. Ghez e il suo team hanno tracciato la traiettoria delle stelle e calcolato la loro posizione dal loro centro di rotazione. C'è solo una cosa abbastanza potente da far ruotare stelle massicce attorno ad essa, ed è un buco nero supermassiccio. Professor Andrea Ghez, astronomo:- Solo la gravità di un buco nero supermassiccio fa ruotare le stelle. Le loro traiettorie sono diventate la prova di un buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia. Il buco nero al centro della Via Lattea è gigantesco. La sua larghezza è di 24 milioni di chilometri. C'è un pericolo per il nostro pianeta? Professor Andrea Ghez, astronomo:- Non c'è il minimo pericolo di essere risucchiati in un buco nero supermassiccio. È troppo lontano da noi.

Il pianeta Terra si trova a 25.000 anni luce dal buco nero al centro della Via Lattea. Sono molti miliardi di chilometri, quindi la Terra è al sicuro. Fino. I buchi neri supermassicci possono essere una fonte di potente gravità. Ma non hanno abbastanza forza per mantenere la connessione tra i corpi della galassia. Secondo tutte le leggi della fisica, le galassie dovrebbero decadere. Perché questo non sta accadendo? C'è una forza nello spazio più potente di un buco nero supermassiccio. Non può essere visto e quasi impossibile da calcolare. Ma esiste, si chiama materia oscura ed è ovunque. Gli astronomi hanno scoperto che al centro delle galassie ci sono buchi neri supermassicci che attraggono stelle ad alta velocità. Ma i buchi neri non sono abbastanza forti da collegare tutte le stelle di una galassia gigante in un unico insieme. Qual è questo potere? È rimasto un mistero fino a quando uno scienziato indipendente ha suggerito che avessimo a che fare con qualcosa di sconosciuto. Negli anni '30, l'astronomo svizzero Fritz Zwicky si chiese perché le galassie non si rompono. Secondo i suoi calcoli, non generano abbastanza gravità, quindi devono diffondersi nello spazio. - Ha dichiarato: “Vedo con i miei occhi che non si sciolgono, ma restano uniti come un gruppo affiatato. Quindi, qualcosa non permette loro di disintegrarsi. Ma la loro stessa gravità non è abbastanza potente per farlo. Pertanto, concludo che c'è qualcosa che è sconosciuto all'umanità, qualcosa di inimmaginabile. Gli diede un nome: materia oscura. Fu come una rivelazione divina. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- Fritz Zwicky era in anticipo sui tempi di diversi decenni e, ovviamente, si è imbattuto in un malinteso di colleghi astronomi. Ma alla fine aveva ragione. Se ciò che Zwicky chiamava materia oscura teneva insieme le galassie, forse impediva anche alle singole galassie di disintegrarsi. Per testare questo, gli scienziati hanno progettato galassie virtuali con stelle virtuali e gravità virtuale su un computer. - Abbiamo realizzato un modello della galassia, l'abbiamo popolato di stelle in orbita sotto forma di un disco piatto. Proprio come la nostra galassia. E decisero di aver creato una galassia ideale. Ci siamo chiesti se sarebbe diventata una spirale o qualcos'altro. Ma tutte le nostre galassie sono state fatte a pezzi. Questa galassia mancava di gravità per stare insieme, quindi Oestryker l'ha aggiunta insieme alla materia oscura virtuale. Professor Jeremy Ostryker, astrofisico:- Naturalmente, abbiamo voluto provare, ha risolto il problema. Tutto ha funzionato. La forza di attrazione della materia oscura si rivelò essere la forza vincolante della galassia. Professor Jeremy Ostryker, astrofisico:- La materia oscura svolge il ruolo di impalcatura della galassia. Con il suo aiuto, le galassie sono fissate in posizione e non si rompono in corpi separati. Ora gli scienziati suggeriscono che la materia oscura non solo sostiene la galassia, ma dà impulso alla sua nascita. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- Crediamo che i primi ammassi di materia oscura siano apparsi a seguito del Big Bang. Dopo qualche tempo, questi ammassi divennero evidenti: grani da cui crescevano le galassie. Ma gli scienziati ancora non sanno cosa sia la materia oscura. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- La materia oscura rimane qualcosa di inspiegabile. Non ne comprendiamo l'essenza. Ma è sicuramente di un materiale diverso... Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- ...che siamo con te. Non puoi appoggiarti su di esso, non puoi toccarlo. Forse ci circonda ovunque, come un fantasma che ti passa proprio attraverso, come se tu non esistessi affatto. Forse non conosciamo la materia oscura, ma il cosmo ne è pieno. Dr. Andrew Benson, astrofisico:- Il peso della materia oscura equivale ad almeno sei volte il peso dell'universo dalla materia ordinaria, cioè dalla quale siamo tutti fatti, senza la quale è impossibile immaginare il normale funzionamento delle leggi dell'universo. Tuttavia, queste leggi funzionano. Si scopre che la materia oscura esiste davvero. E recentemente ne sono state scoperte tracce nello spazio profondo. A fare una tale affermazione è stato aiutato dalle osservazioni sulla sua influenza sul comportamento della luce. Il percorso del raggio è curvo. Questo fenomeno è chiamato lente gravitazionale.

Dr. Andrew Benson, astrofisico: - La lente gravitazionale permette di determinare la presenza di materia oscura. Come funziona? Immagina che un raggio di luce proveniente da una galassia lontana stia volando verso di noi. Se si incontrano grandi accumuli di materia oscura lungo il suo percorso, la sua traiettoria bypasserà la materia oscura sotto l'influenza della gravità Quando si osservano le profondità dello spazio attraverso il telescopio Hubble, la forma di alcune galassie appare distorta e allungata.

Ciò è dovuto al fatto che la materia oscura deforma l'immagine. Lo mette in un acquario rotondo. Dr. Andrew Benson, astrofisico:- Dopo aver analizzato i contorni di queste galassie e il grado di distorsione, è possibile calcolare con una certa precisione la quantità di materia oscura in esse contenuta. Ora è diventato chiaro che la materia oscura è parte integrante del cosmo. Esiste dall'inizio dei tempi e ha un impatto su tutto e ovunque. Crea le condizioni per la nascita delle galassie e non permette loro di decadere. Non è visibile agli occhi, non è calcolata da dispositivi, ma, tuttavia, la materia oscura è l'amante dell'Universo. Sembra che le galassie esistano separatamente. Ci sono davvero trilioni di chilometri tra di loro, ma, tuttavia, le galassie sono unite in gruppi, ammassi di galassie. Ammassi di galassie formano superammassi, che includono decine di migliaia di galassie. Che posto occupa tra loro la nostra Via Lattea? Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- Sul piano generale dello spazio, è chiaro che la nostra Galassia fa parte di un piccolo gruppo di una trentina di galassie. La nostra Via Lattea e la Nebulosa di Andromeda sono le più grandi al suo interno. Ma, se guardi più in generale, siamo solo una piccola parte del superammasso di galassie chiamato Vergine. Al momento, gli scienziati stanno compilando una mappa generale dell'Universo, determinando le posizioni degli ammassi galattici e dei superammassi. Questo è l'Apache Point Observatory nel New Mexico, che ospita lo Sloan Digital Sky Survey. Questo è solo un piccolo telescopio, ma ha una missione unica. Il rilevamento digitale di Sloan è la prima mappa del cielo in 3D. Determina la posizione esatta di decine di milioni di galassie. Per fare ciò, lo Sloan Survey ricerca le galassie ben oltre la Via Lattea. Determina con precisione la posizione della galassia, queste informazioni sono registrate su dischi di alluminio. - Questi dischi in alluminio sono larghi circa 30 pollici e hanno 640 fori passanti, ciascuno progettato per l'oggetto giusto nello spazio. Gli oggetti spaziali sono galassie. La luce della galassia viaggia attraverso il foro e prosegue attraverso il cavo in fibra ottica. In questo modo, le informazioni sulla distanza e la posizione di migliaia di galassie possono essere registrate e applicate a una mappa tridimensionale. Dan Long, Ingegnere Sloan Digital Sky Survey:- Determiniamo i loro contorni, composizione e quanto uniformemente sono distribuiti nello spazio esterno. Tutto questo è molto importante per l'astronomia, per comprendere le leggi dell'universo.

Ecco il frutto del loro lavoro: la più grande mappa 3D esistente oggi. La mappa mostra cose che prima erano inaccessibili alla vista: interi ammassi e superammassi di galassie. E l'immagine del mondo continua a disgregarsi. Vediamo che i superammassi di galassie formano catene - filamenti. L'indagine Sloan ha rilevato un diametro di 1,4 miliardi di anni luce. L'hanno chiamata la Grande Muraglia di Sloan. È la più grande struttura singola scoperta nella storia della scienza.

Dan Long, ingegnere Sloan Digital Sky Survey: - Senti la colossalità di questo spazio. Ammassi, filamenti sfrecciano oltre il tuo sguardo e ognuna di queste minuscole sfere di luce sono enormi galassie. Non stelle, ma intere galassie, e ce ne sono centinaia e migliaia in giro. L'indagine di Sloan mostra la geografia galattica su larga scala. Gli scienziati sono andati oltre. In un computer super potente, hanno costruito un intero universo. E qui non si vedono singole galassie, è difficile distinguere anche i loro ammassi. Sullo schermo si possono vedere solo i superammassi di galassie che compongono la gigantesca ragnatela cosmica di filamenti.

Professor Lawrence Krauss, astrofisico: - Se osservi il quadro generale del cosmo, puoi vedere lo schema dei filamenti, la rete cosmica delle galassie ei loro ammassi che si estendono in migliaia di direzioni diverse. Da questo punto, il cosmo assomiglia nella sua struttura a una spugna gigante. Ogni filamento ospita milioni di ammassi di galassie, tutti interconnessi dalla materia oscura. Questo modello al computer mostra come la materia oscura risplenda attraverso il groviglio di filamenti. Dr. Andrew Benson, astrofisico:- La materia oscura influenza la posizione di una galassia nell'universo. Guarda le galassie: non sono sparse casualmente nello spazio. Si riuniscono in piccoli gruppi, il che testimonia ancora una volta l'entità della distribuzione della materia oscura. La materia oscura sostiene l'intera macrostruttura del cosmo. Lega le galassie in ammassi, che a loro volta formano superammassi. I superammassi sono intrecciati in catene di filamenti. Senza la materia oscura, l'intera struttura del cosmo andrebbe semplicemente in pezzi. Ecco un primo piano del nostro universo.

Da qualche parte nelle profondità di questa gigantesca ragnatela cosmica, in uno dei filamenti, si riparava anche la nostra Galassia, la Via Lattea. È in circolazione da circa 12 miliardi di anni e sta per morire in una potente collisione cosmica. Le galassie sono vasti regni di stelle. Alcune sono palle enormi, altre sono spirali complesse, ma sono tutte in continua evoluzione. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- Quando guardiamo la nostra Galassia, ci sembra che sia immutabile ed è esistita da sempre. Ma non lo è. La nostra Galassia è in continuo movimento, la sua natura è cambiata nel tempo. Le galassie non solo cambiano, ma si muovono anche. Succede che le galassie si scontrano tra loro e poi l'una assorbe l'altra. - Nell'Universo c'è un intero stormo di diverse galassie che interagiscono e si scontrano tra loro - con altri membri dello stormo.

Questo è NGC 2207. A prima vista, sembra un'enorme galassia a doppia spirale, ma in realtà sono due galassie in collisione. La collisione durerà milioni di anni e alla fine le due galassie si fonderanno in una sola. Collisioni simili si verificano ovunque nello spazio e la nostra Galassia non fa eccezione. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- La Via Lattea, infatti, è un cannibale. Ha assunto la sua vera forma consumando molte galassie più piccole. Ancora oggi, sul suo corpo sono visibili piccole strisce di stelle, le ex galassie separate lasciate senza confini, che riempivano la Via Lattea. Ma questi sono “fiori” rispetto a ciò che ci attende in futuro. Ci stiamo muovendo rapidamente verso la galassia di Andromeda, e questo non fa ben sperare per la Via Lattea. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- La Via Lattea si sta avvicinando ad Andromeda a una velocità di circa 250mila miglia orarie, il che significa che tra 5-6 miliardi di anni la nostra Galassia non lo sarà. Dr. T. J. Cox, astrofisico:- Andromeda si sta avvicinando a noi con tutta la sua massa mostruosa. Quando le galassie interagiscono, ognuna di loro si rompe individualmente e i loro corpi gradualmente si confondono, crescono come una palla di neve. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- Due galassie iniziano la danza della morte.

Questa è una riproduzione di una collisione futura, accelerata di un milione di volte. Quando due galassie entrano in collisione, nubi di gas e polvere si disperdono in tutte le direzioni. La forza di gravità della fusione delle galassie strappa le stelle dalle loro orbite e le getta nelle profondità oscure dell'universo. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- Il Giorno del Giudizio della Via Lattea sarà un'immagine pittoresca e assisteremo alla distruzione della nostra Galassia in prima linea. A poco a poco, le due galassie passeranno l'una nell'altra e poi torneranno a fondersi in un unico tutto. Stranamente, le stelle non si scontrano tra loro. Sono ancora troppo distanti. Dr. T. J. Cox, astrofisico:- Le stelle si allineano. La probabilità che due stelle separate si scontrino è effettivamente zero. Tuttavia, la polvere e il gas tra le stelle inizieranno a riscaldarsi. Ad un certo punto si accenderanno e le galassie in collisione diventeranno incandescenti. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- Ad un certo punto, in paradiso può scoppiare un vero incendio. Dr. T. J. Cox, astrofisico:- Le galassie della Via Lattea e di Andromeda cesseranno di esistere. Apparirà una nuova galassia: Melkomed, che diventerà una nuova unità spaziale. La nuova galassia Melkomed sembrerà un'enorme ellisse senza maniche e spirali. Non possiamo sfuggire al futuro. La domanda è cosa porterà sul pianeta Terra. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- Possiamo essere gettati nello spazio esterno insieme a frammenti delle braccia della Via Lattea o risucchiati nei corpi di una nuova galassia. Stelle e pianeti si disperderanno in tutta la galassia e oltre, e per il pianeta Terra questa potrebbe essere una triste fine. L'universo vedrà più di una volta la collisione delle galassie. Ma un giorno finirà anche l'era del cannibalismo galattico. Le galassie ospitano stelle, sistemi solari, pianeti e lune. La galassia si fornisce tutto il necessario. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- Le galassie sono sangue vivo nel corpo dell'Universo. Esistiamo perché abbiamo avuto origine all'interno della Galassia e tutto ciò che vediamo, tutto ciò che conta per noi, accade all'interno della Galassia. Con tutto questo, le galassie sono strutture fragili collegate tra loro dalla materia oscura. Gli scienziati hanno scoperto un'altra forza attiva nell'universo. Si chiama energia oscura. L'energia oscura agisce in opposizione alla materia oscura. Se una collega le galassie, l'altra le separa l'una dall'altra. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- L'energia oscura, di cui sappiamo letteralmente da un decennio, è la caratteristica dominante del cosmo ed è un mistero ancora più grande. Non abbiamo la minima idea del perché ne abbiamo bisogno. Dr. Andrew Benson, astrofisico:- È difficile dire in cosa consista. Sappiamo che esiste, ma cosa sia, quale funzione abbia, resta un mistero. Professor Jeremy Ostryker, astrofisico: L'energia oscura è una cosa strana. Sembra che lo spazio esterno sia crivellato di minuscole sorgenti che fanno sì che gli oggetti si respingano a vicenda. Gli scienziati credono che in un lontano, lontano futuro, l'energia oscura vincerà la battaglia cosmica con la materia oscura e le galassie inizieranno a disintegrarsi. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- L'energia oscura distruggerà le galassie. Ciò accadrà quando il resto delle galassie comincerà ad allontanarsi gradualmente dalla nostra fino a scomparire dalla vista. E poiché le galassie voleranno a parte a una velocità superiore a quella della luce, scompariranno letteralmente dai nostri occhi. Non oggi, non domani, ma forse tra trilioni di anni saremo lasciati in un universo vuoto. Le galassie diventeranno isole solitarie nelle vaste distese dello spazio. Ma questo accadrà molto presto. Oggi l'Universo è fiorente e le galassie creano tutte le condizioni per l'esistenza della vita. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:“Senza le galassie non sarei qui, tu non saresti qui e la vita potrebbe non essere sorta. Siamo incredibilmente fortunati: la vita ha avuto origine sulla Terra solo per il fatto che il nostro minuscolo sistema solare si trova nella parte destra della Galassia. Se fossimo stati un po' più vicini al centro, non saremmo sopravvissuti. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- La vita al centro della Galassia è molto crudele e se il nostro sistema solare fosse posizionato più vicino al centro, ci sarebbero così tante radiazioni che non potremmo sopravvivere. Anche vivere troppo lontano dal centro non è meglio. Il numero di stelle ai bordi della Galassia sta diminuendo drasticamente. Potremmo anche non esistere. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- Possiamo dire di aver scelto la via aurea della Galassia: non lontana, non vicina, ma esattamente nel centro del bersaglio. Gli scienziati ritengono che questa cintura dorata della Galassia possa contenere milioni di stelle e tra queste ci saranno sicuramente altri sistemi solari in grado di supportare la vita. E sono nella nostra galassia. E se abbiamo una zona abitabile, può esistere anche in altre galassie. Professor Andrea Ghez, astronomo:- L'universo è enorme, ci sorprende ancora e ancora. Professor Jeremy Ostryker, astrofisico: Ogni volta che pensiamo di aver trovato la risposta a una domanda, scopriamo che ci ha portato a una domanda ancora più grande. Suscita interesse. La nostra galassia, la Via Lattea e altre galassie nell'universo, ci pongono infinite domande a cui rispondere e misteri che nessuno ha ancora scoperto. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- Chi avrebbe immaginato 10 anni fa che saremmo stati in grado di trovare un buco nero al centro della Galassia? Quale astronomo avrebbe creduto nella materia oscura e nell'energia oscura solo 10 anni fa? Sempre più scienziati stanno dedicando le loro ricerche alle galassie. È in loro che risiede la chiave per comprendere le leggi dell'universo. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- Non è sorprendente vivere in questo periodo di tempo nella storia del cosmo su questo piccolo pianeta alla periferia di una galassia casuale e ottenere risposte alle domande sull'Universo dal suo inizio fino alla sua fine. Dovremmo rallegrarci all'infinito in questo breve momento sotto i raggi del sole. Le galassie nascono, si sviluppano, si scontrano e muoiono. Le galassie sono superstar per il mondo della scienza. Ogni astronomo ha i suoi preferiti. Professor Michael Strauss, astrofisico:- Vortice Galaxy o M51. Professor Jeremy Ostryker, astrofisico:- Se potessi appenderlo al muro, sceglierei la galassia Sombrero. Professor Lawrence Krauss, astrofisico:- La Galassia del Sombrero, le galassie ad anello - sono molto belle. Professor Michio (Michio) Kaku, fisico:- La mia galassia preferita è la Via Lattea. Questa è casa mia. Siamo fortunati che la Via Lattea ci dia tutto ciò di cui abbiamo bisogno per vivere. Il nostro destino dipende direttamente dalla nostra Galassia e da tutte le altre galassie. Ci hanno creato, hanno dato forma alle nostre vite e il nostro futuro è nelle loro mani.

La nostra galassia - Via Lattea

Guardando il cielo stellato notturno, puoi vedere una fascia biancastra debolmente luminosa che attraversa la sfera celeste. Questo bagliore diffuso proviene sia da centinaia di miliardi di stelle sia dalla dispersione della luce da parte di minuscole particelle di polvere e gas nello spazio interstellare. Questa è la nostra Via Lattea. La Via Lattea è una galassia a cui appartiene il sistema solare con i suoi pianeti, compresa la Terra. È visibile da qualsiasi punto della superficie terrestre. La Via Lattea forma un anello, quindi da qualsiasi punto della Terra ne vediamo solo una parte. La Via Lattea, che sembra essere una strada buia e luminosa, è in realtà composta da un numero enorme di stelle che non sono visibili singolarmente ad occhio nudo. Fu il primo a pensarci all'inizio del XVII secolo, quando puntò un telescopio che aveva costruito verso la Via Lattea. Ciò che Galileo vide per la prima volta fu mozzafiato. Al posto dell'enorme striscia biancastra della Via Lattea, si aprivano al suo sguardo scintillanti ammassi di innumerevoli stelle, visibili separatamente. Oggi, gli scienziati ritengono che la Via Lattea contenga un numero enorme di stelle - circa 200 miliardi.

Riso. 1 è una rappresentazione schematica della nostra Galassia e dell'alone che la circonda.

La Via Lattea è una galassia costituita da un grande corpo piatto - il principale - a forma di disco con un diametro che supera una distanza di 100.000 anni luce. Il disco stesso della Via Lattea è "relativamente sottile" - alcune migliaia di anni luce di spessore. La maggior parte delle stelle si trova all'interno del disco. Secondo la sua morfologia, il disco non è compatto, ha una struttura complessa, al suo interno sono presenti strutture irregolari che si estendono dal nucleo alla periferia della Galassia. Queste sono le cosiddette "braccia a spirale" della nostra Galassia, zone ad alta densità dove si formano nuove stelle da nubi di polvere e gas interstellari.

Riso. 2 Centro della Galassia. Immagine a colori convenzionali del centro della Via Lattea.

Spiegazione della figura: La sorgente di luce al centro è il Sagittario A, una zona attiva di formazione stellare, situata vicino al nucleo galattico. Il centro è circondato da un anello gassoso (cerchio rosa). L'anello esterno contiene nuvole molecolari (arancione) e spazio di idrogeno ionizzato in rosa.

Nella parte centrale del disco della Via Lattea si trova il nucleo galattico. Il nucleo è costituito da miliardi di vecchie stelle. La parte centralissima del nucleo è una regione molto massiccia con un diametro di pochi anni luce, all'interno della quale, secondo gli ultimi dati della ricerca astronomica, si trova un buco nero supermassiccio, forse anche diversi buchi neri, con masse di circa 3 milioni di soli.

Intorno al disco della Galassia c'è un alone sferico (corona) contenente galassie nane (Grandi e Piccole Nubi di Magellano, ecc.), ammassi globulari, singole stelle, gruppi di stelle e gas caldo. Alcuni dei singoli gruppi di stelle interagiscono con ammassi globulari e galassie nane. Esiste un'ipotesi, derivante dall'analisi della struttura dell'alone e delle traiettorie degli ammassi stellari, che gli ammassi globulari, come la stessa corona galattica, possano essere i resti di ex galassie satelliti assorbite dalla nostra Galassia a seguito di interazioni precedenti e collisioni.

Secondo ipotesi scientifiche, la Nostra Galassia contiene anche materia oscura, che, forse, è molto più di tutta la materia visibile in tutti i campi di osservazione.

Alla periferia della Galassia sono state scoperte regioni dense di gas con una dimensione di diverse migliaia di anni luce, una temperatura di 10.000 gradi e una massa di 10 milioni di Soli.

Il nostro Sole è quasi sul disco, a una distanza di circa 28.000 anni luce dal centro della Galassia. In altre parole, si trova alla periferia, a una distanza di quasi 2/3 del raggio galattico dal centro, che è una distanza di circa 8 kiloparsec dal centro della nostra Galassia.

Riso. 3 Il piano della Galassia e il piano del sistema solare non coincidono, ma sono ad angolo l'uno rispetto all'altro.

La posizione del Sole nella Galassia

La posizione del Sole nella Galassia e il suo movimento sono anche considerati in dettaglio nella sezione "Sole" del nostro sito web (vedi). Per compiere una rivoluzione completa, il Sole ha bisogno di circa 250 milioni di anni (secondo alcune fonti, 220 milioni di anni), che costituiscono un anno galattico (la velocità del Sole è di 220 km/s, cioè quasi 800.000 km/h !). Ogni 33 milioni di anni, il Sole attraversa l'equatore galattico, poi sale sopra il suo piano ad un'altezza di 230 anni luce, e di nuovo scende all'equatore. Ci vogliono circa 250 milioni di anni perché il Sole compia una rivoluzione completa.

Poiché siamo all'interno della Galassia e la osserviamo dall'interno, il suo disco risulta essere visibile sulla sfera celeste come una fascia di stelle (questa è la Via Lattea), ed è quindi difficile determinare la reale tridimensionale struttura spaziale della Via Lattea dalla Terra.

Riso. 4 rilevamento del cielo pieno in coordinate galattiche prese a 408 MHz (lunghezza d'onda 73 cm), mostrato in falsi colori.

L'intensità dell'emissione radio è visualizzata su una scala di colori lineare dal blu scuro (intensità più bassa) al rosso (intensità massima). La risoluzione angolare della mappa è di circa 2°. Molte note radiosorgenti sono visibili lungo il piano della galassia, inclusi i resti di supernova di Cassiopea A e la Nebulosa del Granchio.
Si distinguono chiaramente i complessi di armi locali (Cygnus X e Parusa X) circondati da emissioni radio diffuse. L'emissione radio diffusa della Via Lattea è principalmente l'emissione di sincrotrone di elettroni di raggi cosmici durante la loro interazione con il campo magnetico della nostra Galassia.

Riso. 5 Due immagini del cielo pieno da dati presi nel 1990 dal DIRBE Diffuse Infrared Background Experiment sul satellite COBE.

Entrambe le immagini mostrano una forte radiazione dalla Via Lattea. La foto in alto mostra i dati di emissione combinati a 25, 60 e 100 micron nel lontano infrarosso, mostrati rispettivamente in blu, verde e rosso. Questa radiazione proviene dalla fredda polvere interstellare. La radiazione di fondo blu pallido è generata dalla polvere interplanetaria nel sistema solare. L'immagine in basso combina i dati sulle emissioni NIR di 1,2, 2,2 e 3,4 micron, mostrati rispettivamente in blu, verde e rosso.

Nuova mappa della Via Lattea

La Via Lattea può essere classificata come galassia a spirale. Come già accennato, è costituito da un corpo principale a forma di disco piatto con un diametro di oltre 100.000 anni luce, all'interno del quale si trova la maggior parte delle stelle. Il disco ha una struttura non compatta e la sua struttura irregolare è evidente, partendo dal nucleo e diffondendosi alla periferia della Galassia. Questi sono i rami a spirale delle aree di più alta densità di materia, le cosiddette. bracci a spirale in cui avviene il processo di formazione di nuove stelle, a partire da gas interstellari e nubi di polvere. Nulla si può dire sulla causa della comparsa delle braccia a spirale, tranne che le braccia compaiono sempre nella simulazione numerica della nascita di una galassia, se vengono forniti massa e momento di rotazione sufficientemente grandi.

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Un nuovo modello 3D della Via Lattea generato dal computer con la posizione effettiva di centinaia di migliaia di nebulose e stelle.
© National Geographic Society, Washington DC 2005.

Rotazione di parti della galassia

Parti della galassia ruotano a velocità diverse attorno al suo centro. Se potessimo guardare la Galassia "dall'alto", vedremmo un nucleo denso e luminoso, all'interno del quale le stelle si trovano molto vicine tra loro, così come le braccia. In essi, le stelle sono concentrate in modo meno compatto.

La direzione di rotazione della Via Lattea, così come galassie a spirale simili (indicate sulla mappa nell'angolo in basso a sinistra con un aumento) è tale che i bracci a spirale, per così dire, si attorcigliano. E qui è necessario soffermarsi sul seguente punto specifico. Durante l'esistenza della Galassia (almeno 12 miliardi di anni, secondo qualsiasi stima moderna), i rami a spirale dovrebbero ruotare attorno al centro della Galassia diverse dozzine di volte! E questo non si osserva in altre galassie, né nella nostra. Nel 1964, Q. Lin e F. Shu dagli Stati Uniti hanno proposto una teoria secondo la quale i bracci a spirale non sono delle formazioni materiali, ma onde di densità di materia che si stagliano sullo sfondo uniforme della galassia, principalmente perché stanno subendo una stella attiva formazione, accompagnata dalla nascita di stelle ad alta luminosità. La rotazione del braccio a spirale non ha nulla a che fare con il movimento delle stelle nelle orbite galattiche. A piccole distanze dal nucleo, le velocità orbitali delle stelle superano la velocità del braccio e le stelle "fluiscono" in esso dall'interno e partono dall'esterno. A grandi distanze è vero il contrario: la manica, per così dire, si imbatte nelle stelle, le include temporaneamente nella sua composizione e poi le sorpassa. Quanto alle luminose stelle OB che determinano lo schema del braccio, esse, essendo nate nel braccio, vi concludono la loro vita relativamente breve, non avendo il tempo di lasciare il braccio durante la loro esistenza.

L'anello del gas e il movimento delle stelle

Secondo una delle ipotesi della struttura della Via Lattea, tra il centro della Galassia e le braccia a spirale ce n'è un'altra cosiddetta. "anello di gas" L'anello di gas contiene miliardi di masse solari di gas e polvere ed è il sito di formazione stellare attiva. Quest'area irradia fortemente nella gamma radio e infrarossa. Lo studio di questa formazione è stato effettuato utilizzando nubi di gas e polvere poste lungo la linea di vista, quindi misurare le distanze esatte di questa formazione, nonché la sua esatta configurazione, è molto difficile e ci sono ancora due opinioni principali degli scienziati a questo proposito. Secondo il primo, gli scienziati ritengono che questa formazione non sia un anello, ma spirali raggruppate. Secondo un'altra opinione, questa formazione può essere considerata a forma di anello. Presumibilmente si trova ad una distanza compresa tra 10 e 16 mila anni luce dal centro.

C'è una branca speciale dell'astrofisica che studia il movimento delle stelle nella Via Lattea, si chiama "cinematica stellare".

Per facilitare il compito della cinematica stellare, le stelle sono divise in famiglie in base a determinate caratteristiche, età, dati fisici e posizione all'interno della Galassia. Per la stragrande maggioranza delle giovani stelle concentrate in bracci a spirale, la velocità di rotazione (rispetto al centro della Galassia, ovviamente) è di diversi chilometri al secondo. Si ritiene che tali stelle abbiano avuto troppo poco tempo per interagire con altre stelle, "non hanno usato" l'attrazione reciproca per aumentare la loro velocità di rotazione. Le stelle di mezza età hanno velocità più elevate.

Le vecchie stelle hanno la velocità più alta, situata in un alone sferico che circonda la nostra Galassia a una distanza di 100.000 anni luce dal centro. La loro velocità supera i 100 km/s (come negli ammassi globulari).

Nelle regioni interne, dove sono densamente concentrate, la Galassia nel suo movimento si manifesta come un corpo solido. In queste aree, la velocità di rotazione delle stelle è direttamente proporzionale alla loro distanza dal centro. La curva di rotazione apparirà come una linea retta.

Alla periferia, una Galassia in movimento non assomiglia più a un corpo solido. In questa parte non è densamente "popolata" di corpi celesti. La "curva di rotazione" per le regioni periferiche sarà "kepleriana", simile alla regola sulla velocità disuguale dei pianeti nel sistema solare. La velocità di rotazione delle stelle diminuisce con la distanza dal centro della galassia.

ammassi stellari

Non solo le stelle sono in costante movimento, ma anche altri oggetti celesti che abitano la Via Lattea: si tratta di ammassi stellari aperti e globulari, nebulose, ecc. Uno studio speciale merita il movimento degli ammassi globulari: formazioni dense, che includono centinaia di migliaia di vecchie stelle. Questi ammassi hanno una forma sferica distinta, si muovono attorno al centro della Galassia in orbite ellittiche allungate inclinate rispetto al suo disco. La loro velocità media è di circa 200 km/s. Gli ammassi globulari attraversano il disco a intervalli di diversi milioni di anni. Essendo formazioni abbastanza densamente raggruppate, sono relativamente stabili e non si disgregano sotto l'influenza dell'attrazione del piano della Via Lattea. La situazione è diversa con gli ammassi stellari aperti. Includono diverse centinaia o migliaia di stelle e sono principalmente in bracci a spirale. Le stelle non sono così vicine l'una all'altra. Si ritiene che gli ammassi stellari aperti tendano a decadere dopo pochi miliardi di anni di esistenza. Gli ammassi globulari sono antichi nel tempo di formazione, possono avere un'età dell'ordine di dieci miliardi di anni, gli ammassi aperti sono molto più giovani (il conteggio va da un milione a decine di milioni di anni), molto raramente la loro età supera il miliardo anni.

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Il cielo stellato ha attirato gli sguardi delle persone fin dai tempi antichi. Le migliori menti di tutti i popoli hanno cercato di comprendere il nostro posto nell'Universo, di immaginarne e giustificarne la struttura. Il progresso scientifico ha permesso di passare nello studio delle vaste distese dello spazio da costruzioni romantiche e religiose a teorie logicamente verificate basate su numerosi materiali fattuali. Ora ogni scolaretto ha un'idea di come appare la nostra Galassia secondo le ultime ricerche, chi, perché e quando le ha dato un nome così poetico e quale sia il suo presunto futuro.

origine del nome

L'espressione "la Via Lattea" è, infatti, una tautologia. Gaactikos tradotto approssimativamente dal greco antico significa "latte". Così gli abitanti del Peloponneso chiamarono l'ammasso di stelle nel cielo notturno, attribuendone l'origine all'irascibile Era: la dea non voleva nutrire Ercole, figlio illegittimo di Zeus, e le schizzò con rabbia il latte materno. Gocce e formava una traccia stellare, visibile nelle notti serene. Secoli dopo, gli scienziati hanno scoperto che i luminari osservati sono solo una parte insignificante dei corpi celesti esistenti. Hanno dato il nome di Galassia o sistema della Via Lattea allo spazio dell'Universo, in cui si trova anche il nostro pianeta. Dopo aver confermato l'ipotesi dell'esistenza di altre formazioni simili nello spazio, il primo termine divenne per loro universale.

Vista interna

La conoscenza scientifica sulla struttura della parte dell'universo, compreso il sistema solare, prese poco dagli antichi greci. La comprensione dell'aspetto della nostra Galassia si è evoluta dall'universo sferico di Aristotele alle teorie moderne, in cui c'è posto per i buchi neri e la materia oscura.

Il fatto che la Terra sia un elemento del sistema della Via Lattea impone alcune restrizioni a coloro che stanno cercando di capire che forma ha la nostra galassia. Una risposta univoca a questa domanda richiede una vista laterale ea grande distanza dall'oggetto di osservazione. Ora la scienza è privata di tale opportunità. Una sorta di sostituto di un osservatore esterno è la raccolta di dati sulla struttura della Galassia e la loro correlazione con i parametri di altri sistemi spaziali disponibili per lo studio.

Le informazioni raccolte ci permettono di affermare con sicurezza che la nostra Galassia ha la forma di un disco con un ispessimento (rigonfiamento) al centro e bracci a spirale divergenti dal centro. Questi ultimi contengono le stelle più luminose del sistema. Il disco ha un diametro di oltre 100.000 anni luce.

Struttura

Il centro della Galassia è nascosto dalla polvere interstellare, il che rende difficile lo studio del sistema. I metodi della radioastronomia aiutano ad affrontare il problema. Le onde di una certa lunghezza superano facilmente qualsiasi ostacolo e ti consentono di ottenere un'immagine così desiderata. La nostra Galassia, secondo i dati ottenuti, ha una struttura disomogenea.

È condizionatamente possibile distinguere due elementi collegati tra loro: l'alone e il disco stesso. Il primo sottosistema ha le seguenti caratteristiche:

nella forma è una sfera;

il suo centro è considerato il rigonfiamento;
la più alta concentrazione di stelle nell'alone è caratteristica della sua parte centrale, con l'avvicinarsi dei bordi la densità diminuisce fortemente;
la rotazione di questa zona della galassia è piuttosto lenta;
l'alone contiene per lo più vecchie stelle con una massa relativamente piccola;
uno spazio significativo del sottosistema è pieno di materia oscura.

Il disco galattico in termini di densità di stelle supera di gran lunga l'alone. Nelle maniche ci sono giovani e anche appena emergenti

Centro e nucleo

Il "cuore" della Via Lattea si trova in Senza studiarlo, è difficile capire fino in fondo com'è fatta la nostra Galassia. Il nome "nucleo" negli scritti scientifici si riferisce solo alla regione centrale con un diametro di pochi parsec, oppure include il rigonfiamento e l'anello di gas, che è considerato il luogo di nascita delle stelle. Di seguito verrà utilizzata la prima versione del termine.

La luce visibile fatica a penetrare al centro della Via Lattea mentre si scontra con molta polvere cosmica che oscura l'aspetto della nostra Galassia. Le foto e le immagini scattate nella gamma dell'infrarosso ampliano notevolmente le conoscenze degli astronomi sul nucleo.

I dati sulle caratteristiche della radiazione nella parte centrale della Galassia hanno portato gli scienziati all'idea che ci sia un buco nero nel nucleo del nucleo. La sua massa è più di 2,5 milioni di volte la massa del Sole. Intorno a questo oggetto, secondo i ricercatori, ruota un altro buco nero, ma meno impressionante nei suoi parametri. Le moderne conoscenze sulle caratteristiche della struttura del cosmo suggeriscono che tali oggetti si trovano nella parte centrale della maggior parte delle galassie.

Luce e oscurità

L'influenza congiunta dei buchi neri sul movimento delle stelle apporta le proprie modifiche all'aspetto della nostra Galassia: porta a cambiamenti specifici nelle orbite che non sono tipici dei corpi cosmici, ad esempio vicino al sistema solare. Lo studio di queste traiettorie e la relazione tra le velocità del movimento e la distanza dal centro della Galassia hanno costituito la base della teoria della materia oscura attualmente in fase di sviluppo. La sua natura è ancora avvolta nel mistero. La presenza di materia oscura, che presumibilmente costituisce la stragrande maggioranza di tutta la materia nell'Universo, è registrata solo dall'effetto della gravità sulle orbite.

Se dissipiamo tutta la polvere cosmica che il nucleo ci nasconde, si apre un'immagine sorprendente. Nonostante la concentrazione di materia oscura, questa parte dell'universo è piena di luce emessa da un numero enorme di stelle. Ce ne sono centinaia di volte di più per unità di spazio che vicino al Sole. Circa dieci miliardi di essi formano una barra galattica, detta anche barra, di forma insolita.

dado spaziale

Lo studio del centro del sistema nella gamma delle lunghezze d'onda lunghe ha permesso di ottenere un'immagine a infrarossi dettagliata. La nostra Galassia, come si è scoperto, nel nucleo ha una struttura che ricorda un'arachide in un guscio. Questo "dado" è il ponticello, che comprende più di 20 milioni di giganti rosse (stelle luminose, ma meno calde).

I bracci a spirale della Via Lattea divergono dalle estremità della barra.

Il lavoro associato alla scoperta di una "arachide" al centro di un sistema stellare non solo ha fatto luce su come è strutturata la nostra Galassia, ma ha anche aiutato a capire come si è sviluppata. Inizialmente, nello spazio dello spazio c'era un normale disco, in cui si formava un ponticello nel tempo. Sotto l'influenza dei processi interni, la barra cambiò forma e iniziò a sembrare una noce.

La nostra casa sulla mappa spaziale

L'attività attiva si verifica sia nella barra che nelle braccia a spirale che ha la nostra Galassia. Prendono il nome dalle costellazioni in cui sono stati scoperti i rami dei rami: le braccia di Perseo, Cigno, Centauro, Sagittario e Orione. Vicino a quest'ultimo (ad una distanza di almeno 28 mila anni luce dal nucleo) si trova il sistema solare. Questa zona ha alcune caratteristiche, secondo gli esperti, che hanno reso possibile l'emergere della vita sulla Terra.

La galassia e il nostro sistema solare ruotano con essa. Gli schemi di movimento dei singoli componenti non coincidono in questo caso. le stelle a volte fanno parte dei rami a spirale, quindi separate da essi. Solo i luminari che giacciono sul confine del cerchio di corotazione non fanno tali "viaggi". Questi includono il Sole, protetto dai potenti processi che avvengono costantemente nelle braccia. Anche un leggero spostamento annullerebbe tutti gli altri vantaggi per lo sviluppo degli organismi sul nostro pianeta.

Cielo in diamanti

Il sole è solo uno dei tanti corpi simili che riempiono la nostra galassia. Le stelle, singole o raggruppate, ammontano a più di 400 miliardi secondo gli ultimi dati.La Proxima Centauri più vicina a noi fa parte di un sistema a tre stelle, insieme alle leggermente più distanti Alpha Centauri A e Alpha Centauri B. Il punto più luminoso in il cielo notturno, Sirio A, si trova nella sua luminosità, secondo varie fonti, supera quella solare di 17-23 volte. Anche Sirio non è solo, è accompagnato da un satellite con un nome simile, ma etichettato come B.

I bambini spesso iniziano a familiarizzare con l'aspetto della nostra Galassia cercando nel cielo la Stella Polare o l'Alfa Orsa Minore. Deve la sua popolarità alla sua posizione sopra il Polo Nord della Terra. In termini di luminosità, Polaris supera significativamente Sirio (quasi duemila volte più luminoso del Sole), ma non può contestare i diritti di Alpha Canis Major al titolo di più luminoso a causa della sua distanza dalla Terra (stimata da 300 a 465 anni luce ).

Tipi di luminari

Le stelle differiscono non solo per la luminosità e la distanza dall'osservatore. A ciascuno viene assegnato un certo valore (il parametro corrispondente del Sole è preso come unità), il grado di riscaldamento della superficie, il colore.

Le dimensioni più impressionanti sono le supergiganti. Le stelle di neutroni hanno la più alta concentrazione di materia per unità di volume. La caratteristica del colore è indissolubilmente legata alla temperatura:

i rossi sono i più freddi;
riscaldando la superficie a 6.000º, come quella del Sole, si ottiene una tinta gialla;
i luminari bianchi e blu hanno una temperatura di oltre 10.000º.

Può cambiare e raggiungere un massimo poco prima del suo collasso. Le esplosioni di supernova danno un enorme contributo alla comprensione dell'aspetto della nostra Galassia. Le fotografie di questo processo scattate dai telescopi sono sorprendenti.
I dati raccolti sulla loro base hanno aiutato a ricostruire il processo che ha portato al bagliore ea prevedere il destino di un certo numero di corpi cosmici.

Futuro della Via Lattea

La nostra galassia e le altre galassie sono costantemente in movimento e interagiscono. Gli astronomi hanno scoperto che la Via Lattea ha inghiottito ripetutamente i suoi vicini. Processi simili sono previsti in futuro. Nel tempo, includerà la Nube di Magellano e una serie di sistemi nani. L'evento più impressionante è previsto tra 3-5 miliardi di anni. Questa sarà una collisione con l'unico vicino visibile dalla Terra ad occhio nudo. Di conseguenza, la Via Lattea diventerà una galassia ellittica.

Le infinite distese di spazio sono incredibili. È difficile per il profano realizzare la grandezza non solo della Via Lattea o dell'intero Universo, ma anche della Terra. Tuttavia, grazie alle conquiste della scienza, possiamo immaginare almeno approssimativamente quale parte del mondo grandioso siamo.

via Lattea- una galassia che è la più importante per l'uomo, perché è la sua casa. Ma quando si tratta di esplorazione, la nostra galassia diventa una galassia a spirale media insignificante, come i miliardi di altre galassie sparse nell'universo.

Guardando il cielo notturno, al di fuori della luce della città, si può vedere chiaramente un'ampia fascia luminosa che attraversa il cielo. Gli antichi abitanti della Terra chiamavano questo oggetto luminoso, che si era formato molto prima della formazione della Terra: un fiume, una strada e altri nomi simili nel significato. In realtà, questo non è altro che il centro della nostra galassia, visibile da uno dei suoi bracci.

La struttura della Via Lattea

La Via Lattea è una galassia a spirale barrata di circa 100.000 anni luce. Se potessimo guardarlo dall'alto, potremmo vedere un rigonfiamento centrale circondato da quattro grandi bracci a spirale che avvolgono la regione centrale. Le galassie a spirale sono le più comuni e costituiscono circa i due terzi di tutte le galassie conosciute dall'umanità.

A differenza di una normale spirale, una galassia a spirale barrata contiene una specie di "ponte" che attraversa la sua regione centrale e due spirali principali. Inoltre, nella parte interna sono presenti un paio di maniche, che, ad una certa distanza, si trasformano in una struttura a quattro braccia. In uno dei bracci piccoli conosciuti come il braccio di Orione, che si trova tra i grandi bracci di Perseo e Sagittario, si trova il nostro sistema solare.

La Via Lattea non si ferma. Ruota costantemente intorno al suo centro. Pertanto, le maniche si muovono costantemente nello spazio. Il nostro sistema solare, insieme al braccio di Orione, si muove a circa 828.000 chilometri orari. Anche muovendosi a una velocità così straordinaria, il sistema solare impiegherà circa 230 milioni di anni per completare una rivoluzione attorno alla Via Lattea.

Fatti interessanti sulla galassia della Via Lattea

La storia della Via Lattea inizia poco dopo il Big Bang;
La Via Lattea contiene alcune delle prime stelle dell'universo;
La Via Lattea ha annesso altre galassie in un lontano passato. La nostra galassia sta attualmente crescendo di dimensioni attirando materiale dalle Nubi di Magellano;
La Via Lattea si muove nello spazio a una velocità di 552 chilometri al secondo;
Al centro della Via Lattea si trova un buco nero supermassiccio chiamato Sgr A* con una massa di circa 4,3 milioni di masse solari;
Le stelle, il gas e la polvere della Via Lattea si muovono attorno al centro a una velocità di circa 220 chilometri al secondo. La costanza di questa velocità per tutte le stelle, indipendentemente dalla loro distanza dal nucleo della galassia, parla dell'esistenza di una misteriosa materia oscura;

Incurvati attorno al centro della galassia, i bracci a spirale contengono una grande quantità di polvere e gas, da cui successivamente si formano nuove stelle. Queste braccia formano ciò che gli astronomi chiamano il disco di una galassia. Il suo spessore rispetto al diametro della galassia è piccolo ed è di circa 1000 anni luce.

Al centro della Via Lattea c'è il nucleo della galassia. È pieno di polvere, gas e stelle. Il nucleo della Via Lattea è il motivo per cui vediamo solo una piccola frazione di tutte le stelle della nostra galassia. La polvere e il gas al suo interno sono così densi che gli scienziati semplicemente non sono in grado di vedere cosa c'è al centro.

Una recente ricerca degli scienziati conferma il fatto che esiste un buco nero supergigante al centro della Via Lattea, la cui massa è paragonabile a quella di circa 4,3 milioni di masse solari. All'inizio della storia, questo buco nero supermassiccio avrebbe potuto essere molto più piccolo, ma grandi riserve di polvere e gas gli hanno permesso di crescere fino a dimensioni così enormi.

Sebbene i buchi neri non possano essere rilevati dall'osservazione diretta, gli astronomi possono vederli a causa degli effetti gravitazionali. Secondo gli scienziati, la maggior parte delle galassie nell'universo contiene un buco nero supermassiccio al centro.

Il nucleo centrale e le braccia a spirale non sono gli unici elementi costitutivi della galassia a spirale della Via Lattea. La nostra galassia è circondata da un alone sferico di gas caldo, vecchie stelle e ammassi globulari. Sebbene l'alone si estenda per centinaia di migliaia di anni luce, contiene circa il 2% in più di stelle rispetto a quelle del disco della galassia.

Polvere, gas e stelle sono i componenti più "visibili" della nostra galassia, ma la Via Lattea contiene un altro componente ancora elusivo: la materia oscura. Gli astronomi non possono ancora rilevarlo direttamente, ma possono parlare della sua presenza, come nel caso dei buchi neri, attraverso segni indiretti. Ricerche recenti in quest'area mostrano che il 90% della massa della nostra galassia è materia oscura elusiva.

Il futuro della Via Lattea

La Via Lattea non ruota solo su se stessa, ma si muove anche nell'Universo. Nonostante lo spazio sia un luogo relativamente vuoto, lungo il percorso si possono incontrare polvere, gas e altre galassie. Anche la nostra galassia non è immune da un incontro accidentale con un altro enorme ammasso di stelle.

Tra circa 4 miliardi di anni, la Via Lattea entrerà in collisione con la sua vicina più vicina, la Galassia di Andromeda. Entrambe le galassie si stanno precipitando l'una verso l'altra a una velocità di circa 112 km/s. Dopo la collisione, entrambe le galassie forniranno un nuovo afflusso di materiale stellare, che porterà a una nuova ondata di formazione stellare.

Fortunatamente, gli abitanti della Terra non si preoccupano molto di questo fatto. A quel punto, il nostro Sole si trasformerà in una gigante rossa e la vita sul nostro pianeta sarà impossibile.

Articoli utili che risponderanno alla maggior parte delle domande interessanti sulla Via Lattea.

oggetti del cielo profondo

Il cosmo che stiamo cercando di studiare è uno spazio vasto e sconfinato in cui ci sono decine, centinaia, migliaia di trilioni di stelle unite in determinati gruppi. La nostra Terra non vive da sola. Siamo parte del sistema solare, che è una piccola particella e parte della Via Lattea, un'entità cosmica più grande.

La nostra Terra, come altri pianeti della Via Lattea, la nostra stella chiamata Sole, come altre stelle della Via Lattea, si muovono nell'Universo in un certo ordine e occupano i posti assegnati. Proviamo a capire più nel dettaglio qual è la struttura della Via Lattea, e quali sono le caratteristiche principali della nostra galassia?

Origine della Via Lattea

La nostra galassia ha una sua storia, come altre aree dello spazio, ed è il prodotto di una catastrofe su scala universale. La principale teoria dell'origine dell'Universo che domina oggi la comunità scientifica è il Big Bang. Il modello che caratterizza perfettamente la teoria del Big Bang è la reazione nucleare a catena a livello microscopico. Inizialmente c'era una specie di sostanza che, per alcune ragioni, in un attimo si è messa in moto ed è esplosa. Non vale la pena parlare delle condizioni che hanno portato all'inizio della reazione esplosiva. Questo è lontano dalla nostra comprensione. Ora formatosi 15 miliardi di anni fa a seguito di un cataclisma, l'Universo è un enorme, infinito poligono.

I prodotti primari dell'esplosione furono inizialmente accumuli e nubi di gas. Successivamente, sotto l'influenza delle forze gravitazionali e di altri processi fisici, ebbe luogo la formazione di oggetti più grandi di scala universale. Tutto è accaduto molto rapidamente per gli standard cosmici, nel corso di miliardi di anni. Prima c'è stata la formazione di stelle, che hanno formato ammassi e successivamente si sono fuse in galassie, il cui numero esatto è sconosciuto. Nella sua composizione, la materia galattica è costituita da atomi di idrogeno ed elio in compagnia di altri elementi, che sono il materiale da costruzione per la formazione di stelle e altri oggetti spaziali.

Non è possibile dire esattamente dove si trovi nell'Universo la Via Lattea, poiché il centro dell'universo non è esattamente noto.

A causa della somiglianza dei processi che hanno formato l'Universo, la nostra galassia è molto simile nella sua struttura a molte altre. Per il suo tipo, questa è una tipica galassia a spirale, un tipo di oggetti comune nell'Universo in un'enorme varietà. In termini di dimensioni, la galassia è nella media aurea: né piccola né enorme. La nostra galassia ha molti più vicini più piccoli in una casa stellare rispetto a quelli che sono di dimensioni colossali.

L'età di tutte le galassie che esistono nello spazio è la stessa. La nostra galassia ha quasi la stessa età dell'Universo e ha un'età di 14,5 miliardi di anni. Durante questo vasto arco di tempo, la struttura della Via Lattea è cambiata più volte, e ciò accade oggi, solo impercettibilmente, rispetto al ritmo della vita terrena.

Curiosa la storia con il nome della nostra galassia. Gli scienziati ritengono che il nome Via Lattea sia leggendario. Questo è un tentativo di collegare la posizione delle stelle nel nostro cielo con l'antico mito greco sul padre degli dei Crono, che divorava i propri figli. L'ultimo bambino, che ha affrontato la stessa triste sorte, si è rivelato magro ed è stato dato all'infermiera per l'ingrasso. Durante l'alimentazione, schizzi di latte cadevano nel cielo, creando così un percorso del latte. Successivamente, scienziati e astronomi di tutti i tempi e di tutti i popoli hanno convenuto che la nostra galassia è davvero molto simile a una via lattea.

La Via Lattea è attualmente nel mezzo del suo ciclo di sviluppo. In altre parole, il gas cosmico e la materia per la formazione di nuove stelle stanno finendo. Le stelle esistenti sono ancora piuttosto giovani. Come nella storia con il Sole, che potrebbe trasformarsi in un gigante rosso in 6-7 miliardi di anni, i nostri discendenti osserveranno la trasformazione di altre stelle e dell'intera galassia nella sequenza rossa.

La nostra galassia potrebbe anche cessare di esistere a causa di un altro cataclisma universale. Gli argomenti di ricerca degli ultimi anni si concentrano sul prossimo incontro della Via Lattea con il nostro vicino più prossimo, la galassia di Andromeda. È probabile che la Via Lattea, dopo l'incontro con la galassia di Andromeda, si spezzi in diverse piccole galassie. In ogni caso, questo sarà il motivo dell'emergere di nuove stelle e della ricostruzione dello spazio a noi più vicino. Resta solo da indovinare qual è il destino dell'Universo e della nostra galassia in un lontano futuro.

Parametri astrofisici della Via Lattea

Per immaginare come appare la Via Lattea sulla scala dello spazio, basta guardare l'Universo stesso e confrontare le sue singole parti. La nostra galassia fa parte di un sottogruppo, che a sua volta fa parte del Gruppo Locale, un'entità più ampia. Qui la nostra metropoli spaziale è adiacente alle galassie Andromeda e Triangulum. Intorno alla trinità ci sono più di 40 piccole galassie. Il gruppo locale fa già parte di una formazione ancora più ampia e fa parte del superammasso della Vergine. Alcuni sostengono che queste siano solo ipotesi approssimative su dove si trovi la nostra galassia. La scala delle formazioni è così enorme che è quasi impossibile immaginare tutto questo. Oggi conosciamo la distanza dalle galassie vicine più vicine. Altri oggetti del profondo cielo sono fuori vista. Solo teoricamente e matematicamente la loro esistenza è consentita.

La posizione della galassia divenne nota solo grazie a calcoli approssimativi che determinavano la distanza dai vicini più vicini. I satelliti della Via Lattea sono galassie nane: le Piccole e Grandi Nubi di Magellano. In totale, secondo gli scienziati, ci sono fino a 14 galassie satelliti che compongono la scorta del carro universale chiamato Via Lattea.

Per quanto riguarda il mondo osservabile, oggi ci sono abbastanza informazioni sull'aspetto della nostra galassia. Il modello esistente, e con esso la mappa della Via Lattea, è stato compilato sulla base di calcoli matematici ottenuti da osservazioni astrofisiche. Ogni corpo cosmico o frammento della galassia prende il suo posto. È come l'universo, solo su scala più piccola. I parametri astrofisici della nostra metropoli spaziale sono interessanti e impressionanti.

La nostra galassia è una galassia a spirale barrata, che è indicata dall'indice SBbc sulle mappe stellari. Il diametro del disco galattico della Via Lattea è di circa 50-90 mila anni luce o 30 mila parsec. Per fare un confronto, il raggio della galassia di Andromeda è di 110 mila anni luce sulla scala dell'Universo. Si può solo immaginare quanto la Via Lattea sia più grande della nostra vicina. Le dimensioni delle galassie nane più vicine alla Via Lattea sono dieci volte inferiori ai parametri della nostra galassia. Le nubi di Magellano hanno un diametro di soli 7-10 mila anni luce. In questo enorme ciclo stellare, ci sono circa 200-400 miliardi di stelle. Queste stelle sono raccolte in ammassi e nebulose. Una parte significativa di esso sono le braccia della Via Lattea, in una delle quali si trova il nostro sistema solare.

Tutto il resto è materia oscura, nubi di gas cosmico e bolle che riempiono lo spazio interstellare. Più ci si avvicina al centro della galassia, più stelle ci sono, più lo spazio diventa ristretto. Il nostro Sole si trova in una regione dello spazio, costituita da oggetti spaziali più piccoli situati a notevole distanza l'uno dall'altro.

La massa della Via Lattea è 6x1042 kg, che è trilioni di volte la massa del nostro Sole. Quasi tutte le stelle che abitano il nostro paese stellare si trovano sul piano di un disco, il cui spessore, secondo varie stime, è di 1000 anni luce. Non è possibile conoscere la massa esatta della nostra galassia, poiché la maggior parte dello spettro visibile delle stelle ci è nascosta dalle braccia della Via Lattea. Inoltre, la massa di materia oscura che occupa vasti spazi interstellari è sconosciuta.

La distanza dal Sole al centro della nostra galassia è di 27 mila anni luce. Essendo alla relativa periferia, il Sole si sta muovendo rapidamente attorno al centro della galassia, compiendo una rivoluzione completa in 240 milioni di anni.

Il centro della galassia ha un diametro di 1000 parsec ed è costituito da un nucleo con una sequenza interessante. Il centro del nucleo ha la forma di un rigonfiamento, in cui sono concentrate le stelle più grandi e un ammasso di gas caldi. È questa regione che rilascia un'enorme quantità di energia, che complessivamente è più dei miliardi di stelle che compongono la galassia irradiata. Questa parte del nucleo è la parte più attiva e più luminosa della galassia. Lungo i bordi del nucleo c'è un ponticello, che è l'inizio delle braccia della nostra galassia. Un tale ponte nasce come risultato della colossale forza di gravità causata dalla rapida rotazione della galassia stessa.

Considerando la parte centrale della galassia, il fatto seguente appare paradossale. Gli scienziati per molto tempo non sono riusciti a capire cosa c'è al centro della Via Lattea. Si scopre che proprio nel centro di un paese stellato chiamato Via Lattea, si è depositato un buco nero supermassiccio, il cui diametro è di circa 140 km. È lì che va la maggior parte dell'energia rilasciata dal nucleo della galassia, è in questo abisso senza fondo che le stelle si dissolvono e muoiono. La presenza di un buco nero al centro della Via Lattea indica che tutti i processi di formazione nell'Universo un giorno devono finire. La materia si trasformerà in antimateria e tutto si ripeterà di nuovo. Come si comporterà questo mostro tra milioni e miliardi di anni, l'abisso nero è silenzioso, il che indica che i processi di assorbimento della materia stanno solo guadagnando slancio.

Dal centro si estendono due bracci principali della galassia: lo Scudo del Centauro e il Perseo. Queste formazioni strutturali prendono il nome dalle costellazioni situate nel cielo. Oltre alle armi principali, la galassia è circondata da altre 5 armi leggere.

Futuro prossimo e lontano

Le braccia, nate dal nucleo della Via Lattea, si muovono a spirale verso l'esterno, riempiendo lo spazio esterno di stelle e materiale cosmico. Un'analogia con i corpi cosmici che ruotano attorno al Sole nel nostro sistema stellare è appropriata qui. Un'enorme massa di stelle, grandi e piccole, ammassi e nebulose, oggetti cosmici di varie dimensioni e natura, ruota su una giostra gigante. Tutti creano un'immagine meravigliosa del cielo stellato, che una persona osserva da più di mille anni. Quando studi la nostra galassia, dovresti sapere che le stelle nella galassia vivono secondo le proprie leggi, essendo in uno dei bracci della galassia oggi, domani inizieranno il loro viaggio nell'altra direzione, lasciando un braccio e volando nell'altro .

La Terra nella galassia della Via Lattea è tutt'altro che l'unico pianeta adatto alla vita. Questa è solo una particella di polvere, delle dimensioni di un atomo, che si perde nel vasto mondo stellato della nostra galassia. Ci può essere un numero enorme di tali pianeti simili alla Terra nella galassia. Basta immaginare il numero di stelle che in qualche modo hanno i propri sistemi planetari stellari. Altre forme di vita possono essere molto lontane, ai margini della galassia, a decine di migliaia di anni luce, o, al contrario, essere presenti in regioni vicine che ci sono nascoste dalle braccia della Via Lattea.

Fatti interessanti sulla galassia della Via Lattea. La nostra galassia è la Via Lattea