Komposisyon, istraktura at laki ng ating kalawakan

2024 May -akda: Miguel Ramacey | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 06:29

Ang Milky Way ay isang striped spiral galaxy. Ang ating kalawakan ay nasa pagitan ng 100,000 at 180,000 light years ang diameter. Ito ay tinatantya ng mga siyentipiko na naglalaman ng 100-400 bilyong bituin. Marahil ay may hindi bababa sa 100 bilyong planeta sa Milky Way. Ang solar system ay nasa loob ng disk, 26,490 light-years mula sa Galactic center, sa panloob na gilid ng Orion Arm, isa sa mga spiral na konsentrasyon ng gas at alikabok. Ang mga bituin sa pinakaloob na 10,000 light years ay bumubuo ng isang umbok at isa o higit pang mga rod. Ang galactic center ay isang matinding radio source na kilala bilang Sagittarius A, na malamang na isang 4.100 million solar mass supermassive black hole.

Bilis at radiation

Ang mga bituin at gas sa malawak na hanay ng mga distansya mula sa orbit ng Galactic Center ay gumagalaw sa bilis na humigit-kumulang 220 kilometro bawat segundo. Ang patuloy na bilis ng pag-ikot ay salungat sa mga batas ng dinamika ng Keplerian at nagmumungkahi na karamihan saAng masa ng Milky Way ay hindi naglalabas o sumisipsip ng electromagnetic radiation. Ang misa na ito ay tinawag na "dark matter". Ang panahon ng pag-ikot ay humigit-kumulang 240 milyong taon sa posisyon ng Araw. Ang Milky Way ay gumagalaw sa bilis na humigit-kumulang 600 km bawat segundo kumpara sa extragalactic na mga frame ng sanggunian. Ang pinakamatandang bituin sa Milky Way ay halos kasing edad ng uniberso mismo at malamang na nabuo ilang sandali pagkatapos ng Big Bang Dark Ages.

Appearance

Ang gitna ng Milky Way ay nakikita mula sa Earth bilang isang malabo na banda ng puting liwanag, humigit-kumulang 30° ang lapad, na arko ng kalangitan sa gabi. Ang lahat ng indibidwal na bituin sa kalangitan sa gabi na nakikita ng mata ay bahagi ng Milky Way. Ang liwanag ay nagmumula sa isang akumulasyon ng hindi nalutas na mga bituin at iba pang materyal na matatagpuan sa direksyon ng galactic plane. Ang mga madilim na rehiyon sa loob ng banda, gaya ng Great Rift at Koalsak, ay mga lugar kung saan hinaharangan ng interstellar dust ang liwanag mula sa malalayong bituin. Ang rehiyon ng kalangitan na itinatago ng Milky Way ay tinatawag na Zone of Avoidance.

Brightness

Ang Milky Way ay may medyo mababang liwanag sa ibabaw. Ang visibility nito ay maaaring lubos na mabawasan ng mga background gaya ng liwanag o liwanag ng buwan. Para makita ang Milky Way, dapat na mas madilim ang kalangitan kaysa karaniwan. Dapat itong makita kung ang limitasyon sa magnitude ay humigit-kumulang +5.1 o mas mataas, at nagpapakita ng higit pang detalye sa +6.1. Dahil dito, mahirap makita ang Milky Way mula sa maliwanag na ilaw na urban o suburban na mga lugar, ngunit makikita mula sa mga rural na lugar kapagAng buwan ay nasa ilalim ng abot-tanaw. Ang "New World Atlas of Artificial Night Sky Brightness" ay nagpapakita na higit sa isang-katlo ng populasyon ng mundo ay hindi nakikita ang Milky Way mula sa kanilang mga tahanan dahil sa polusyon sa hangin.

Laki ng Milky Way galaxy

Ang Milky Way ay ang pangalawang pinakamalaking kalawakan sa Lokal na Grupo, na may stellar disk nito na humigit-kumulang 100,000 litas (30 kpc) ang lapad at humigit-kumulang 1000 litas (0.3 kpc) ang average na kapal. Ang hugis-singsing na string ng mga bituin na nakabalot sa Milky Way ay maaaring kabilang sa mismong kalawakan, na umiikot sa itaas at ibaba ng galactic plane. Kung gayon, ito ay magsasaad ng diameter na 150,000-180,000 light-years (46-55 kpc).

Misa

Ang mga pagtatantya ng masa ng Milky Way ay nag-iiba depende sa paraan at data na ginamit. Sa ibabang dulo ng hanay ng pagtatantya, ang masa ng Milky Way ay 5.8 × 1011 solar masa (M☉), medyo mas mababa kaysa sa masa ng Andromeda galaxy. Ang mga pagsukat gamit ang napakahabang base array noong 2009 ay nagpakita ng bilis na kasing taas ng 254 km/s (570,000 mph) para sa mga bituin sa panlabas na gilid ng Milky Way. Dahil ang bilis ng orbit ay nakasalalay sa kabuuang masa sa orbital radius, ipinahihiwatig nito na ang Milky Way ay mas malaki, halos katumbas ng masa ng Andromeda Galaxy sa 7×1011 M☉ sa loob ng 160,000 litro (49 kpc) ng gitna nito. Noong 2010, ipinakita ng isang pagsukat ng radial velocity ng halo star na ang masa na nasa loob ng 80 kiloparsec ay 7×1011 M☉. Ayon sa isang pag-aaral na inilathala noong 2014, ang masa ng buong Milky Waytinatayang nasa 8.5×1011 M☉, na halos kalahati ng masa ng Andromeda Galaxy.

Dark matter

Karamihan sa Milky Way ay dark matter, isang hindi alam at hindi nakikitang anyo nito, na gravitationally na nakikipag-ugnayan sa ordinaryong bagay. Ang dark matter halo ay medyo pantay na ipinamamahagi sa layo na higit sa isang daang kilometro (kpc) mula sa Galactic Center. Iminumungkahi ng mga matematikal na modelo ng Milky Way na ang masa ng dark matter ay 1-1.5×1012 M☉. Ang mga kamakailang pag-aaral ay nagpapakita ng mass range na 4.5×1012 M☉ at isang dimensyon na 8×1011 M☉.

Interstellar gas

Ang kabuuang masa ng lahat ng bituin sa Milky Way ay tinatayang nasa pagitan ng 4.6×1010 M☉ at 6.43×1010 M☉. Bilang karagdagan sa mga bituin, mayroon ding interstellar gas na naglalaman ng 90% hydrogen at 10% helium, na may dalawang-katlo ng hydrogen sa atomic form at ang natitirang ikatlong sa anyo ng molecular hydrogen. Ang masa ng gas na ito ay katumbas ng 10% o 15% ng kabuuang masa ng mga bituin sa kalawakan. Ang interstellar dust ay bumubuo ng isa pang 1% ng kabuuang masa.

Ang istraktura at laki ng ating kalawakan

Ang Milky Way ay naglalaman ng 200 hanggang 400 bilyong bituin at hindi bababa sa 100 bilyong planeta. Ang eksaktong bilang ay nakasalalay sa bilang ng napakababang masa ng mga bituin na mahirap makita, lalo na sa mga distansyang higit sa 300 litas mula sa Araw. Sa paghahambing, ang kalapit na Andromeda Galaxy ay naglalaman ng humigit-kumulang tatlong trilyong bituin, at samakatuwid ay lumampas sa laki ng ating kalawakan. Milky Waymaaari ring maglaman ng marahil sampung bilyong puting dwarf, bilyong neutron na bituin, at isang daang milyong black hole. Ang pagpuno sa espasyo sa pagitan ng mga bituin ay isang disk ng gas at alikabok na tinatawag na interstellar medium. Ang disk na ito ay hindi bababa sa maihahambing sa radius sa mga bituin, habang ang kapal ng gaseous na layer ay mula sa daan-daang light years para sa mas malamig na gas hanggang sa libu-libong light years para sa mas mainit na gas.

Ang Milky Way ay binubuo ng hugis baras na core region na napapalibutan ng disk ng gas, alikabok, at mga bituin. Ang mass distribution sa Milky Way ay malapit na kahawig ng Hubble's Sbc type, na kumakatawan sa spiral galaxies na may medyo free-spanning arm. Ang mga astronomo ay unang nagsimulang maghinala na ang Milky Way ay isang closed spiral galaxy, sa halip na isang ordinaryong spiral galaxy, noong 1960s. Ang kanilang mga hinala ay nakumpirma ng mga obserbasyon ng Spitzer Space Telescope noong 2005, kung saan ang gitnang hadlang ng Milky Way ay mas malaki kaysa sa naisip dati.

Ang mga kuru-kuro tungkol sa laki ng ating kalawakan ay maaaring mag-iba. Ang disk ng mga bituin sa Milky Way ay walang matalim na gilid kung saan walang mga bituin. Sa halip, ang konsentrasyon ng mga bituin ay bumababa sa distansya mula sa gitna ng Milky Way. Para sa mga kadahilanang hindi malinaw, lampas sa radius na humigit-kumulang 40,000 litas mula sa gitna, ang bilang ng mga bituin sa bawat cubic parsec ay mas mabilis na bumababa. Ang nakapalibot na galactic disk ay isang spherical galactic halo ng mga bituin at globular cluster na umaabot pa palabas ngunit limitado ang laki ng mga orbit.dalawang satellite ng Milky Way - ang Malaki at Maliit na Magellanic Clouds, ang pinakamalapit na kung saan ay matatagpuan sa layo na halos 180,000 litas mula sa Galactic Center. Sa o higit pa sa distansyang ito, ang mga orbit ng karamihan sa mga bagay na halo ay sisirain ng Magellanic Clouds. Samakatuwid, ang mga naturang bagay ay malamang na ilalabas mula sa paligid ng Milky Way.

Star system at independent planet

Ang isang tanong tungkol sa laki ng Milky Way ay isang tanong tungkol sa kung gaano kalaki ang mga galaxy sa pangkalahatan. Ang parehong mga obserbasyon ng gravitational microlensing at planetary transit ay nagpapahiwatig na mayroong hindi bababa sa kasing dami ng mga starbound na planeta gaya ng mayroong mga bituin sa Milky Way. At ang mga pagsukat ng microlensing ay nagpapahiwatig na mayroong mas maraming independiyenteng mga planeta na hindi nakatali sa host star kaysa sa mga bituin mismo. Ayon sa Meilin Way, mayroong kahit isang planeta bawat bituin, na nagreresulta sa tinatayang 100-400 bilyon.

Upang maunawaan ang istraktura at sukat ng ating kalawakan, madalas na nagsasagawa ang mga siyentipiko ng iba't ibang pagsusuri ng ganitong uri, na patuloy na nag-a-update at nagre-rebisa ng hindi napapanahong data. Halimbawa, natuklasan ng isa pang pagsusuri ng data ng Kepler noong Enero 2013 na mayroong hindi bababa sa 17 bilyong Earth-sized na exoplanet sa Milky Way. Noong Nobyembre 4, 2013, iniulat ng mga astronomo, batay sa data mula sa misyon sa kalawakan ng Kepler, na sa loob ng mga limitasyon ng mga bituin at pulang dwarf na angkop para sa Araw sa rehiyon ng Milky Way, hanggang 40bilyong planeta na kasing laki ng Earth, 11 bilyon sa mga tinatayang planeta na ito ay maaaring umiikot sa mga bituin na parang araw. Ayon sa isang pag-aaral noong 2016, ang pinakamalapit na planeta ay maaaring 4.2 light years ang layo. Ang ganitong mga planeta na kasing laki ng Earth ay maaaring mas marami kaysa sa mga higanteng gas. Bilang karagdagan sa mga exoplanet, ang mga "exocomets", mga kometa sa labas ng solar system, ay nakita rin at maaaring karaniwan sa Milky Way. Maaaring mag-iba ang laki ng mga bituin at kalawakan.