La planète Terre, le système solaire, des milliards d’autres étoiles et de corps célestes - c’est tout notre galaxie de la Voie Lactée - une immense formation intergalactique, où tout obéit aux lois de la gravité. Les données sur les véritables dimensions de la galaxie ne sont qu'approximatives. Et la chose la plus intéressante est qu’il existe des centaines, voire des milliers de ces formations, plus grandes ou plus petites.
Voie lactée galaxie et ce qui l'entoure
Tous les corps célestes, y compris les planètes, les lunes, les astéroïdes, les comètes et les étoiles de la Voie Lactée, sont constamment en mouvement. Nés dans le tourbillon cosmique du Big Bang, tous ces objets sont un obstacle à leur développement. Certains ont un âge plus ancien, d'autres - manifestement plus jeunes.
Sentez-vous les frontières visuellement galactiques impossible. Il y a tout juste 100 ans, le monde scientifique ne soupçonnait même pas que notre galaxie, la Voie lactée, n'était pas la seule dans l'univers. Ce n’est que grâce aux efforts des Américains Edwin Hubble qu’il est devenu évident que l’Univers est littéralement bourré de formations gravitationnelles. Il y a de très petites galaxies parmi elles, il y en a des moyennes comme la nôtre et il y a de vrais géants. Un exemple frappant est la galaxie Andromède la plus proche de la Voie Lactée, qui est 2 à 2,5 fois plus grande. Quant aux galaxies naines, leur destin est peu enviable. Ils avaient le rôle de compagnons de formations plus grandes, qui les avalaient plus tard.
Notre métropole intergalactique en compagnie des galaxies Andromède et Triangle forme le groupe local, qui fait déjà partie d'une formation plus vaste - le superamas de la Vierge locale.
Caractéristiques et paramètres clés
La Voie Lactée est une galaxie spirale typique de la classe SBbc avec un cavalier. Le diamètre de la voie lactée est de 100 000 années-lumière. À l'intérieur de ces frontières, il y a 200 à 400 milliards d'étoiles de types différents, chacune à un certain stade de son développement. L'épaisseur du disque galactique varie sur 1000 années-lumière.
La masse de la galaxie de la Voie Lactée comprend non seulement la masse des étoiles. La plus grande partie du disque galactique est constituée de la masse de matière noire et de gaz interstellaire. Tout cela constitue un poids énorme de 4,8 · 10¹¹ M☉. En d'autres termes, la voie lactée est 150 milliards de fois plus lourde que notre Soleil.
La formation gravitationnelle tourne autour du centre, tandis que des parties individuelles de la galaxie tournent à des vitesses différentes. Si au centre la vitesse de rotation du disque galactique est assez modérée, alors à la périphérie ce paramètre atteint 200-250 km / s. Sur l'un de ces sites, plus près du centre du disque galactique, se trouve le Soleil. La distance qui le sépare du centre de la galaxie est comprise entre 25 et 28 000 années-lumière. Une rotation complète autour de l'axe central de la formation gravitationnelle du Soleil et du Système solaire représente 225 à 250 millions d'années. En conséquence, dans toute l’histoire de son existence, le système solaire n’a encerclé que 30 fois le centre.
La place de la galaxie dans l'univers
Il convient de noter une caractéristique remarquable. La position du soleil et, par conséquent, de la planète Terre est très pratique. Dans le disque galactique, le processus de compactage se produit constamment. Ce mécanisme est dû à la différence entre la vitesse de rotation des branches en spirale et le mouvement des étoiles qui se déplacent dans le disque galactique en fonction de leurs lois. Des processus vibrants se produisent pendant le compactage, accompagnés d'un rayonnement ultraviolet intense. Le soleil et la terre sont confortablement situés dans le cercle de corotation où il n’existe aucune activité aussi vigoureuse: entre deux branches en spirale sur le bord des manches de la Voie Lactée - Sagittaire et Persée. Ceci explique le calme dans lequel nous avons été si longtemps. Depuis plus de 4,5 milliards d'années, les cataclysmes cosmiques ne nous ont pas touchés.
La structure de la galaxie de la voie lactée
Le disque galactique n'est pas de composition homogène. Comme les autres systèmes gravimétriques en spirale, la Voie Lactée comporte trois zones distinctes:
- noyau formé d'un groupe d'étoiles denses comptant un milliard d'étoiles d'âges différents;
- le disque galactique lui-même, formé à partir d'amas d'étoiles, de gaz stellaire et de poussière;
- couronne, halo sphérique - zone dans laquelle se trouvent des amas globulaires, galaxies naines, groupes séparés d'étoiles, poussière et gaz cosmiques.
Près du plan du disque galactique se trouvent de jeunes étoiles rassemblées en grappes. La densité des amas d'étoiles au centre du disque est plus élevée. Près du centre, la densité est de 10 000 étoiles par cube de parsec. Dans la région où se trouve le système solaire, la densité d'étoiles est déjà égale à 1-2 étoiles sur 16 parsec cubes. En règle générale, l'âge de ces corps célestes ne dépasse pas plusieurs milliards d'années.
Le gaz interstellaire se concentre également autour du plan du disque, obéissant aux forces centrifuges. Malgré la vitesse constante de rotation des branches en spirale, le gaz interstellaire est distribué de manière inégale, formant ainsi de grandes et de petites zones nuageuses, des nébuleuses. Cependant, le matériau de construction principal de la galaxie est la matière noire. Sa masse prévaut sur la masse totale de tous les corps célestes qui composent la galaxie de la Voie Lactée.
Si la structure de la galaxie est claire et transparente dans le diagramme, alors, en réalité, il est presque impossible de considérer les régions centrales du disque galactique. Des nuages de gaz et de poussière et des amas de gaz stellaire cachent la lumière du centre de la Voie Lactée, dans laquelle vit un véritable monstre spatial - un trou noir supermassif. La masse de cette supergéante est d'environ 4,3 millions de M. À côté du supergéant se trouve un trou noir plus petit. Complète cette compagnie lugubre des centaines de trous noirs nains. Les trous noirs de la Voie lactée dévorent non seulement de la matière stellaire, mais remplissent également la fonction de maternité, projetant dans l’espace d’énormes caillots de protons, de neutrons et d’électrons. C'est à partir d'eux que l'hydrogène atomique est formé - le combustible principal de la tribu des étoiles.
Le cavalier est une barre située dans la région du noyau galactique. Sa longueur est de 27 000 années-lumière. De vieilles étoiles y règnent, des géantes rouges, dont la matière noire se nourrit de matière stellaire. La majeure partie de l'hydrogène moléculaire, qui est le principal matériau de construction du processus de formation d'étoiles, est concentrée dans cette zone.
Géométriquement, la structure de la galaxie semble assez simple. Chaque bras en spirale, et il y en a quatre à la Voie Lactée, provient d'un anneau à gaz. Les manches divergent sous un angle de 20⁰. Aux limites extérieures du disque galactique, l'élément principal est l'hydrogène atomique, qui se propage du centre de la galaxie à la périphérie. L’épaisseur de la couche d’hydrogène à la périphérie de la Voie lactée est beaucoup plus large qu’au centre, alors que sa densité est extrêmement faible. La décharge de la couche d'hydrogène est favorisée par l'impact des galaxies naines, qui sont continuellement indissociables de notre galaxie depuis des dizaines de milliards d'années.
Modèles théoriques de notre galaxie
Même les anciens astronomes ont essayé de prouver que la bande visible dans le ciel faisait partie d’un énorme disque stellaire en rotation autour de son centre. Cette déclaration a été facilitée par des calculs mathématiques effectués. Il n’était possible de se faire une idée de notre galaxie que des milliers d’années plus tard, lorsque des méthodes instrumentales d’exploration de l’espace sont venues aider la science. L'Anglais William Herschel a réalisé une avancée décisive dans l'étude de la nature de la voie lactée. En 1700, il fut capable de prouver empiriquement que notre galaxie avait la forme d'un disque.
De nos jours déjà, la recherche a pris une tournure différente. Les scientifiques se sont appuyés sur la comparaison du mouvement des étoiles, entre lesquelles il y avait une distance différente. En utilisant la méthode de la parallaxe, Jacob Kaptein a pu déterminer grossièrement le diamètre d’une galaxie, qui, selon ses calculs, est de 60 à 70 000 années-lumière. En conséquence, la place du soleil a été déterminée. Il s'est avéré qu'il se situe relativement loin du centre de la galaxie et à une distance décente de la périphérie de la Voie Lactée.
La théorie fondamentale de l'existence des galaxies est la théorie de l'astrophysique américaine Edwin Hubble. Il a eu l’idée de classer toutes les formations gravitationnelles en les divisant en galaxies elliptiques et en formations de type spirale. Les dernières, les galaxies spirales, représentent le groupe le plus étendu, comprenant des formations de différentes tailles. La plus grande des galaxies spirales récemment découvertes est NGC 6872, dont le diamètre dépasse 552 000 années-lumière.
Prévoir et prévisions
La Voie Lactée Galaxy ressemble à une formation gravitationnelle compacte et ordonnée. Contrairement à ses voisins, notre maison intergalactique est plutôt calme. Les trous noirs affectent systématiquement le disque galactique en le réduisant en taille. Ce processus a déjà duré des dizaines de milliards d’années et on ne sait pas combien de temps il durera. La seule menace qui pèse sur notre galaxie vient de son plus proche voisin. La galaxie d'Andromède s'approche rapidement de nous. Les scientifiques suggèrent que la collision de deux systèmes gravitationnels peut se produire en 4,5 milliards d'années.
Une telle réunion-fusion marquera la fin du monde dans lequel nous vivions. La Voie Lactée plus petite sera absorbée par une plus grande formation. Au lieu de deux grandes formations en spirale dans l'univers, une nouvelle galaxie elliptique apparaîtra. Jusque-là, notre galaxie sera en mesure de gérer ses satellites. Deux galaxies naines - les grands et les petits nuages de Magellan - consommeront la Voie Lactée dans 4 milliards d'années.
