Paukščių takas – Galaktika

sMpc

km

sMpc

km

Paukščių takas – Galaktika

sMpc

km

sMpc

km

Paukščių takas – Galaktika - istorija

sMpc

km

sMpc

km

V. Heršelio pieštas Paukščių takas

1. Pitagoras, Demokritas dar VI a. pr. Kr. . 2. G. Galilėjus. 3. V. Heršelis XVIII a. 4. XX a. pradžia

Paukščių takas – Galaktika matomumas skirtinguose spektro intervaluose

Paukščių takas – Galaktika struktūros tyrimo metodai

sMpc

km

sMpc

km

1. Atstumu nustatymo metodai,2. Greičio nustatymas – paralaksas, Doplerio poslinkis,3. Tarpžvaigždinės medžiagos koncentracija ir judėjimas,4. Spektrinės spinduliuotės charakteristikų tyrimai.

Paukščių takas – Galaktika - struktūra

sMpc

km

sMpc

km

Sudedamosios struktūrinės dalys:

1. Centrinis diskas:

a. Plonasis diskasb. Storasis diskas,c. Lešio formos vainikas.

2. Centrinis telkinys

3. Galaktikos branduolys

4. Sferoidas

5. Vainikas

Paukščių takas – Galaktika - Centrinis diskas

sMpc

km

sMpc

km

Centrinis diskas - plokščioji mūsų Galaktikos posistemė, kurią sudarojaunesnės negu 8 mlrd. m. žvaigždės bei tarpžvaigždiniai dujų ir dulkių debesys.

Paukščių takas – Centrinis diskas

sMpc

km

sMpc

km

Forma – matmenys:

1. Disko plokštuma eina Paukščių Tako viduriu. 2. Disko spindulys ~ 50 000 šm. 3. Saulė yra už 28 000 šm. nuo disko centro.

Diskas susideda iš plonojo, storojo disko ir vainikinio lešio :

1. Senesnės žvaigždės (5-8 mlrd. m. amžiaus) sudaro storąjį diską, kurio storis yra apie 4000 šm.

2. O-B spektrinių klasių žvaigždės, jų spiečiai ir asociacijos sudaro vadinamąjį plonąjį diską, kurio storis Saulės aplinkoje yra apie 650 šm ir kuriame yra spiralinės vijos.

Paukščių takas – Centrinis diskas

sMpc

km

sMpc

km

Disko iškrypimas - didesniuose nuotoliuose > R~ 50000 šm, diskas storėja ir asimetriškai iškrypsta.

Erelio-Gulbės-Cefėjo žvaigždynų kryptimi diskas nukrypsta aukštyn nuo plokštumos,

o Kilio-Laivagalio-Kentauro žvaigždynų kryptimi - žemyn nuo plokštumos.

Manoma, kad šis išsikreivinimas vyksta dėl Galaktikos svyravimo.Paukščių takas vibruoja kaip būgno membrana dėl dviejų gretimų galaktikų poveikio.

Tos galaktikos - tai gerai žinomi Didysis ir Mažasis Magelano debesys. Jų veikiamas Paukščių takas išsikreipia ir vibruoja.

Paukščių takas – Disko masė ir sudedamoji medžiaga:

sMpc

km

sMpc

km

Masė – 6*1010 MS

Sudedamosios dalys:

1. Žvaigždės,2. Žvaigždžių spiečiai, asociacijos ir kompleksai,3. Tarpžvaigždinė medžiaga,4. Galaktikos branduolys.

Paukščių takas – Diskas - žvaigždės

sMpc

km

sMpc

km

Masė – 6*1010 MS

Sudedamosios dalys:

1. Žvaigždės - didžioji dalis sukoncentruota diske - 90 %.

Skaičius ~ 225 mlrd. žvaigždžių. Pasiskirstymas pagal tipą - kuo jaunesnės žvaigždės, tuo jos labiau telkiasi į disko plokštumą.Pasiskirstymas erdvėje – eksponentiškai mažėja nuo centro

Vidutinis nuotolis tarp žvaigždžių ~ 3,26 šm

Paukščių takas – Žvaigždžių spiečiai

sMpc

km

sMpc

km

Paukščių tako diske ir už jo be žvaigždžių yra nemažai objektų, vadinamų kamuoliniais žvaigždžių spiečiais.

Tai visuma kelių šimtų tūkstančių žvaigždžių, susispietusių į sferoido formos darinį, kurio skersmuo svyruoja nuo 100 iki 600 šm.

Žvaigždžių tankis jame yra didelis ir ypačdidėja link spiečiaus centro.

Kamuolinių spiečių forma ir kompaktiškumas leidžia daryti išvadą, kad žvaigždės juose susiformavo vienu metu, ir kad žvaigždžių telkinio amžius atitinka pačių žvaigždžių amžių.

Žinomų kamuolinių spiečių amžius svyruoja nuo 12 iki 18 milijardų metų.

Tai rodo, kad jie yra vieni iš seniausių Galaktikos objektų

Paukščių takas – Diskas – tarpžvaigždinė medžiaga

sMpc

km

sMpc

km

Tarpžvaigždinė medžiaga – daugiausia sukoncentruota diske, sudaro madaug 1/6 visų žvaigždžių masės, t.y. 1010 MS.

Molekulinių debesų žiedas Paukščių Tako galaktikoje sudarytas iš 3300 ŠM disko, gaubiančio galaktikos centrą ir 10000-30000 ŠM pločio gaubiančio žiedo.

Debesys visoje galaktikoje išsidėsčiusiosspiralinėmis vijomis.

Paukščių takas – Diskas – tarpžvaigždinė medžiaga

sMpc

km

sMpc

km

Spiralinė disko struktūra Galaktikų struktūros elementas.

Struktūra - šešios vijos: t.y. Kampainio vija, Skydo-Kryžiaus vija, Šaulio-Kilio vija, Oriono vija, Persėjo vija, Išorinė vija.

Judėjimas:

1. Sukasi aplink centrą pastoviu kampiniu greičiu, kaip kietas kūnas.

2. Skirtingu greičiu nei žvaigždės.

3. Vijų „užsivyniojimo“ kryptis sutampagalaktikos sukimosi kryptimi.

Prigimtis - tai tarpžvaigždinės medžiagostankio bangos, plintančios galaktikos disku iš jo centro.

Procesai – vyksta žvaigždėdara.

Paukščių takas – Diskas – Skersė

sMpc

km

sMpc

km

Skersė - iki šiol manyta, kad mūsų Galaktika priklauso paprastoms spiralinėms galaktikoms.

Tačiau kosminiu teleskopu Spitzer ištyrus apie 50 mln. Galaktikos disko žvaigždžių padėtis, nustatyta, kad Paukščių Takas yra skersinės spiralinės galaktikos formos. Galaktikos skersė yra 27 šm ilgio ir yra pasvirusi 45 laipsniu kampu (palyginus su plokštuma, kurioje yra Galaktikos branduolys ir Saulės sistema). Paukščių Takas – SBbc tipo galaktika.

Paukščių takas – Diskas – Sukimasis

sMpc

km

sMpc

km

Kieto disko sukimosi dinamika

Planetų sukimosi dinamika

Paukščių takas – Diskas – Sukimasis

sMpc

km

sMpc

km

Disko žvaigždės beveik apskritomis orbitomis sukasi apie Galaktikos centrą.

Galaktika sukasi nei kaip kietas kūnas, nei kaip Saulės sistema.

Centre – orbitinis greitis artėja į nulį.

Po to staigiai auga iki 255 km/s (1600 ŠM atstumu nuo centro).

Sumažėja ties 10000 ŠM.

Kyla ties 20000 ŠM.

Sumažėja ties 40000 ŠM.

Toliau vėl kyla.

Paukščių takas – Diskas – Sukimasis

sMpc

km

sMpc

km

Greičio priklausomybė nuo atstumo iki centro rodo, kad diską supantis sferoidas ir vainikas turi masę, kuri bent 10 kartų viršija visą regimąją Galaktikos masę !

Tą patvirtina:

1. Galaktikos disko sukimosi dinamika 2. Galaktikos disko stabilumas, 3. Galaktikos gravitacijos poveikis į artimąsias galaktikas ir kiti faktai.

Nustatyta, kad Saulės sistema Galaktikos orbita juda 220 km/s greičiu.

Tokiu būdu Saulės galaktikiniai metai yra 230 mln. metų.

Turint omenyje, kad Saulės amžius 4,7 mlrd. metų, per savo egzistavimo laikotarpį ji apskriejo galaktiką 20 kartų.

Saulės sistemos padėtis sutampa su korotacinio spindulio padėtimi.

Korotaciniame spindulyje žvaigžių orbitiniai greičiai sutampa su vijų orbitiniais greičiais.

Šiuo metu Saulės sistema skrieja Gulbės žvaigždyno link.

Paukščių tako galaktika – Saulės sistemos judėjimas

Skriedama aplink Galaktikos centrą Saulės sistema šiek tiek svyruoja aukštyn ir žemyn, tai pakildama virš diskoplokštumos, tai nusileisdama.

Svyravimo periodas ~ 30-60 mln. metų.

Didžiausias nukrypimas nuo plokštumos – 160 – 320 ŠM.

Paskutinį kartą Saulė perkirto Galaktikos plokštumą prieš 3 mln. m.

Šiuo metu yra 3,2 ŠM virš plokštumos.

Manoma, kad šis svyravimas vyksta dėl Galaktikos masės dalies svyravimo, atsiradusio Paukščių Tako galaktikaipalaipsniui įsiurbus žvaigždžių spiečių ar nykštukinę galaktiką.

Paukščių tako galaktika – Saulės sistemos judėjimas

sMpc

km

sMpc

km

Galaktikos centras yra netoli žiūrint į Šaulio žvaigždyną

Paukščių tako galaktika – centras

sMpc

km

sMpc

km

Manoma, kad Galaktikos centre yra juodoji bedugnė, kurios masė apie 5·106 MS.

Ją supa kelių šviesmečių skersmens greitai besisukantis karštos plazmos verpetas.

Paukščių tako galaktika – Galaktikos branduolys

sMpc

km

sMpc

km

Centrinis telkinys - tai esanti centre didelio tankumo žvaigždžių grupė

1. Yra sferos formos - spindulys apie 8000 šm.

2. Masė – 2*109 MS

3. Sudaro senesnės II populiacijos žvaigždės.

4. Jų orbitos yra įštęstos elipsės, įvairiais kampais pasvirusios į disko plokštumą – taipgaunama sferoidinė centrinio telkinio forma.

5. Jame yra 5 % visų galaktikos žvaigždžių

Centriniame telkinyje yra labai mažai dujų ir dulkių (lyginant su galaktikos disku), taigi jame mažai jaunų žvaigždžių (pernelyg mažai medžiagos, kad vyktų žvaigždėdara).

Paukščių tako galaktika – Centrinis telkinys

sMpc

km

sMpc

km

Sferoidas - spiralinės galaktikos sferinis posistemis, kuriame yra seniausios žvaigždės, kamuoliniai žvaigždžių spiečiai ir labai retos tarpžvaigždinės dujos.

Sferoido spindulys - 80 000 šm.

Sferoidas truputį suplotas — jo ašigalinis spindulys lygus 0,8 disko plokštumoje esančio spindulio.

Disko ir sferoido centrai sutampa.

Sferoidas, kaip ir diskas sukasi ta pačia kryptimi, tačiau 10 kartų mažesniu greičiu – 20 km/s.

Masė – 2*109 MS

Sudėtis:

1. Vainikinės dujos

2. Žvaigždės (5 % visų galaktikos žvaigždžių) ir jų kamuoliniai spiečiai.

3. Didelio greičio debesys,

4. Dujų ir žvaigždžių srautai.

Paukščių tako galaktika – Sferoidas

Sferoido žvaigždės ir spiečiai skrieja aplink Galaktikos centrą labai ištęstomis elipsinėmis orbitomis. Žvaigždėse mažai metalų, labai senos – susidarė prieš 10-13 mlrd metų. Masės – 0.8 MS

Jų erdvinis tankis didėja, artėjant prie Galaktikos centro.

Paukščių tako galaktika – Sferoidas

sMpc

km

Didelio greičio debesys, (HVC – High Velocity Clouds).

Paukščių tako galaktika – Sferoidas

sMpc

km

sMpc

km

Siurbiami dujų, dulkių ir žvaigždžių srautai iš palydovinių – nykštukinių galaktikų. Iki 100 mln žvaigždžių.

Paukščių tako galaktika – Sferoidas

sMpc

km

sMpc

km

2007 metais atrasta, kad Galaktika turi ir išorinį sferoidą, kuris gaubia vidinį ir yra nusitęsęs iki 300000 ŠM

Keisčiausia, kad išorinis sferoidas sukasi priešinga nei vidinis kryptimi ir du kart didesniu greičiu – 40 km/s greičiu.

Paukščių tako galaktika – Išorinis Sferoidas

sMpc

km

sMpc

km

Išorinė Galaktikos sritis, supanti Galaktikos sferoidą, kurioje vyrauja Galaktikos gravitacijos laukas.

Spindulys siekia 700 000 šm.

Sudėtis:

1. Vainike beveik nėra pavienių žvaigždžių, yra 11 kamuolinių spiečių ir 10 sferoidinių galaktikėlių, kurios yra panašios į kamuolinius spiečius, tik turi maždaug 100 kartų didesnius skersmenis ir daug mažesnę centrinę žvaigždžių koncentraciją.

2. Į vainiką taip pat pakliūna dvi netaisyklingos galaktikėlės - Magelano Debesys.

3. Nematomoji medžiaga, kurios trauka veikia Galaktikos žvaigždžių judėjimą. Šios nematomosios medžiagos masė bent 10 kartų didesnė už visų Galaktikos žvaigždžių bendrą masę.

Paukščių tako galaktika – Vainikas

sMpc

km

sMpc

km