Komposisie, struktuur en grootte van ons sterrestelsel

2024 Outeur: Miguel Ramacey | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 06:12

Die Melkweg is 'n gestreepte spiraalsterrestelsel. Ons sterrestelsel is tussen 100 000 en 180 000 ligjare in deursnee. Dit word deur wetenskaplikes beraam om 100-400 miljard sterre te bevat. Daar is waarskynlik ten minste 100 biljoen planete in die Melkweg. Die sonnestelsel lê binne die skyf, 26 490 ligjare van die Galaktiese sentrum, op die binnerand van die Orionarm, een van die spiraalkonsentrasies van gas en stof. Sterre in die binneste 10 000 ligjare vorm 'n bult en een of meer stawe. Die galaktiese sentrum is 'n intense radiobron bekend as Boogskutter A, wat waarskynlik 'n supermassiewe swart gat van 4,100 miljoen sonmassa is.

Snelheid en straling

Sterre en gasse oor 'n wye reeks afstande vanaf die wentelbaan van die Galaktiese Sentrum beweeg teen 'n spoed van ongeveer 220 kilometer per sekonde. 'n Konstante rotasiespoed is in stryd met die wette van Kepleriaanse dinamika en dui daarop dat die meeste vanDie massa van die Melkweg straal of absorbeer nie elektromagnetiese straling nie. Hierdie massa word "donker materie" genoem. Die rotasietydperk is ongeveer 240 miljoen jaar by die posisie van die Son. Die Melkweg beweeg teen 'n spoed van ongeveer 600 km per sekonde relatief tot buitegalaktiese verwysingsraamwerke. Die oudste sterre in die Melkweg is amper so oud soos die heelal self en het waarskynlik kort ná die Oerknal Donker Eeue gevorm.

Voorkoms

Die middelpunt van die Melkweg is sigbaar vanaf die Aarde as 'n wasige band wit lig, ongeveer 30° breed, geboë deur die naghemel. Alle individuele sterre in die naghemel wat met die blote oog sigbaar is, is deel van die Melkweg. Die lig kom van 'n ophoping van onopgeloste sterre en ander materiaal wat in die rigting van die galaktiese vlak geleë is. Donker streke binne die band, soos die Groot Skeur en Koalsak, is gebiede waar interstellêre stof lig van verre sterre blokkeer. Die streek van die lug wat die Melkweg wegsteek, word die Sone van Vermyding genoem.

Helderheid

Die Melkweg het 'n relatief lae oppervlakhelderheid. Die sigbaarheid daarvan kan aansienlik verminder word deur agtergronde soos lig of maanlig. Vir die Melkweg om sigbaar te wees, moet die lug donkerder as gewoonlik wees. Dit moet sigbaar wees as die grootte limiet ongeveer +5.1 of hoër is, en toon meer detail by +6.1. Dit maak die Melkweg moeilik om te sien vanaf helder verligte stedelike of voorstedelike gebiede, maar baie sigbaar vanaf landelike gebiede wanneerDie maan is onder die horison. "New World Atlas of Artificial Night Sky Brightness" onthul dat meer as een derde van die wêreld se bevolking nie die Melkweg van hul huise af kan sien nie weens lugbesoedeling.

Grootte van die Melkweg-sterrestelsel

Die Melkweg is die tweede grootste sterrestelsel in die Plaaslike Groep, met sy sterskyf van ongeveer 100 000 litas (30 kpc) in deursnee en ongeveer 1 000 litas (0,3 kpc) gemiddelde dikte. Die ringvormige string sterre wat om die Melkweg gedraai is, kan aan die sterrestelsel self behoort, wat bo en onder die galaktiese vlak ossilleer. Indien wel, sal dit 'n deursnee van 150 000-180 000 ligjare (46-55 kpc) aandui.

massa

Beramings van die massa van die Melkweg wissel na gelang van die metode en data wat gebruik word. Aan die onderkant van die skattingsreeks is die massa van die Melkweg 5,8 × 1011 sonmassas (M☉), ietwat minder as die massa van die Andromeda-sterrestelsel. Metings met behulp van 'n baie lang basisskikking in 2009 het spoed van so hoog as 254 km/s (570 000 mph) getoon vir sterre aan die buitenste rand van die Melkweg. Aangesien die baansnelheid afhang van die totale massa in die wentelbaanradius, dui dit daarop dat die Melkweg meer massief is, ongeveer gelyk aan die massa van die Andromeda-sterrestelsel by 7×1011 M☉ binne 160 000 liter (49 kpc) van sy middelpunt. In 2010 het 'n meting van die radiale snelheid van stralekranssterre getoon dat die massa wat binne 80 kiloparsek bevat, 7×1011 M☉ is. Volgens 'n studie wat in 2014 gepubliseer is, is die massa van die hele Melkweggeskat op 8,5×1011 M☉, wat ongeveer die helfte van die massa van die Andromeda-sterrestelsel is.

Donker materie

Die grootste deel van die Melkweg is donker materie, 'n onbekende en onsigbare vorm daarvan, wat gravitasie in wisselwerking met gewone materie inwerk. Die donker materie-halo is relatief eweredig versprei oor 'n afstand groter as honderd kilometer (kpc) vanaf die Galaktiese Sentrum. Wiskundige modelle van die Melkweg dui daarop dat die massa van donker materie 1-1,5×1012 M☉ is. Onlangse studies toon 'n massareeks van 4,5×1012 M☉ en 'n afmeting van 8×1011 M☉.

Interstellêre gas

Die totale massa van alle sterre in die Melkweg word geskat op tussen 4,6×1010 M☉ en 6,43×1010 M☉. Benewens die sterre is daar ook 'n interstellêre gas wat 90% waterstof en 10% helium bevat, met twee derdes van die waterstof in atoomvorm en die oorblywende derde in die vorm van molekulêre waterstof. Die massa van hierdie gas is gelyk aan 10% of 15% van die totale massa van die sterre in die sterrestelsel. Interstellêre stof maak nog 1% van die totale massa uit.

Die struktuur en grootte van ons sterrestelsel

Die Melkweg bevat tussen 200 en 400 miljard sterre en minstens 100 miljard planete. Die presiese syfer hang af van die aantal sterre met baie lae massa wat moeilik is om op te spoor, veral op afstande groter as 300 litas vanaf die Son. In vergelyking, die naburige Andromeda-sterrestelsel bevat ongeveer drie triljoen sterre, en oorskry dus die grootte van ons sterrestelsel. Melkwegkan ook dalk tien biljoen witdwerge, miljardste neutronsterre en honderdmiljoen swart gate bevat. Die spasie tussen sterre vul 'n skyf gas en stof wat die interstellêre medium genoem word. Hierdie skyf is ten minste vergelykbaar in radius met die sterre, terwyl die dikte van die gaslaag wissel van honderde ligjare vir koeler gas tot duisende ligjare vir warmer gas.

Die Melkweg bestaan uit 'n staafvormige kernstreek omring deur 'n skyf van gas, stof en sterre. Die massaverspreiding in die Melkweg stem baie ooreen met Hubble se Sbc-tipe, wat spiraalsterrestelsels met relatief vryspannende arms voorstel. Sterrekundiges het eers in die 1960's begin vermoed dat die Melkweg 'n geslote spiraalsterrestelsel is, eerder as 'n gewone spiraalstelsel. Hul vermoedens is bevestig deur Spitzer-ruimteteleskoop-waarnemings in 2005, waarin die Melkweg se sentrale versperring groter was as wat voorheen gedink is.

Opvattings oor die grootte van ons sterrestelsel kan verskil. Die skyf sterre in die Melkweg het nie 'n skerp rand waarby daar geen sterre is nie. Die konsentrasie sterre neem eerder af met afstand vanaf die middel van die Melkweg. Om redes wat nie duidelik is nie, val die aantal sterre per kubieke parsek baie vinniger buite 'n radius van ongeveer 40 000 litas vanaf die middelpunt. Die omringende galaktiese skyf is 'n sferiese galaktiese stralekrans van sterre en bolvormige swerms wat verder na buite strek, maar in grootte beperk word deur wentelbanetwee satelliete van die Melkweg - die Groot en Klein Magellaanse Wolke, waarvan die naaste op 'n afstand van ongeveer 180 000 litas van die Galaktiese Sentrum geleë is. Op of verder as hierdie afstand sal die wentelbane van die meeste halo-voorwerpe deur die Magellaanse Wolke vernietig word. Daarom sal sulke voorwerpe waarskynlik uit die omgewing van die Melkweg uitgestoot word.

Sterstelsels en onafhanklike planete

'n Vraag oor die grootte van die Melkweg is 'n vraag oor hoe groot sterrestelsels oor die algemeen is. Beide gravitasie-mikrolensing en planetêre transitowaarnemings dui daarop dat daar minstens soveel stergebonde planete is as wat daar sterre in die Melkweg is. En mikrolensmetings dui daarop dat daar meer onafhanklike planete is wat nie aan gasheersterre gekoppel is nie as sterre self. Volgens die Meilin Way is daar ten minste een planeet per ster, wat 'n geraamde 100-400 miljard tot gevolg het.

Om die struktuur en grootte van ons sterrestelsel te verstaan, doen wetenskaplikes dikwels verskeie ontledings van hierdie soort, wat voortdurend verouderde data bywerk en hersien.’n Ander ontleding van Kepler-data in Januarie 2013 het byvoorbeeld bevind dat daar ten minste 17 biljoen aard-grootte eksoplanete in die Melkweg is. Op 4 November 2013 het sterrekundiges, gebaseer op data van die Kepler-ruimtesending, berig dat binne die perke van sterre en rooi dwerge wat geskik is vir die Son in die Melkwegstreek, tot 40miljard Aarde-grootte planete, kan 11 miljard van hierdie geskatte planete wentel om sonagtige sterre. Volgens’n 2016-studie kan die naaste so planeet 4,2 ligjare weg wees. Sulke Aarde-grootte planete kan meer as gasreuse wees. Benewens eksoplanete, is "eksokomete", komete buite die sonnestelsel, ook opgespoor en kan dit algemeen in die Melkweg voorkom. Die groottes van sterre en sterrestelsels kan verskil.