Dimenzió #20

Csillagnézők

(csillagászattörténet, csillagászat, űrkutatás, fizika, asztrofizika)

Legnépszerűbb számunk

[#24] Kapcsolat - kezdő és gyakorló szeretőknek -


Legnépszerűbb cikkünk

[#24] Szerelmes versek

                               A TEJÚTRENDSZER

   A csillagok nem egyenletesen elszórva találhatók a Világegyetemben, hanem
hatalmas   formációkba  csoportosulnak,  amelyeket  relatíve  üres  térségek
választanak   el   egymástól.  Az  ilyen  csillagcsoportosulásokat  nevezzük
galaxisoknak,  ezek  tagjai  nemcsak térben, hanem származásukat tekintve is
egységet  alkotnak.  A  galaxisokat  tagjaik  egymásra kifejtett gravitációs
vonzóereje tartja össze. Minden egyes csillag önálló pályán kering a galaxis
középpontja  körül.  (A csillagok mozgásának kiszámítása nem könnyű feladat,
mivel  nemcsak  a  galaxis  centrumának gravitációs ereje hat rájuk, hanem a
környezetükben  lévő  többi csillag és egyéb objektumok is.) Azt a galaxist,
amelynek  a  mi  Napunk  is  tagja,  Tejútrendszernek  nevezzük.  Ez típusát
tekintve spirális galaxis, kora nagyságrendileg 14-16 milliárd év. (Egyelőre
nem  tudjuk  megállapítani,  hogy  horgas vagy normális spirális galaxis-e.)
Érdemes  megjegyezni,  hogy  kölcsönható  galaxis, erről bővebben a "Lokális
Halmaz"  című  fejezetben  olvashatunk.  Tejútrendszerünkben a látható anyag
tömege  nagyságrendileg  10^11  naptömeg, míg a láthatatlan anyag mennyisége
ennek kb. 10-szerese. 100-200 milliárd csillagot tartalmaz, melyek eloszlása
nem   egyenletes.   Ezek   csoportosulásai   alapján  ismerkedhetünk  meg  a
Tejútrendszer fő szerkezeti egységeivel.

   A  korona  nevű  tartomány  galaxisunk legutóbb felfedezett és legnagyobb
kiterjedésű  képződménye,  átmérője 0,5-1 millió fényév. Érdekessége, hogy a
benne  lévő  anyagot  eddig  még nem sikerült közvetlenül megfigyelni, mivel
láthatatlan  tömeg  alkotja,  nem  bocsát  ki észlelhető sugárzást. Sűrűsége
kicsi,  de hatalmas térfogata lévén tömege kb. 10-szerese galaxisunk látható
részének  -  tehát  ez  alkotja  a  Tejútrendszer  tömegének  közel  90%-át.
Jelenlétét  csak  gravitációs  hatása  révén  lehet  kimutatni. Amennyiben a
centrumtól   távolodva  megmérjük  a  csillagok  keringési  sebességét,  azt
találjuk,  hogy  egy  bizonyos  távolság  után  az nem a Kepler-törvényeknek
megfelelően  változik. A keringési sebességük alig csökken, sőt időnként még
növekszik is - ami nagymennyiségű nem látható tömeg jelenlétére utal.

   A  halo  enyhén  lapult  ellipszoid  alakú térrész, átmérője 150-200 ezer
fényév  körüli.  Ritkán  találhatók  benne  csillagok, azoknak is a többsége
gömbhalmazokba  csoportosul.  Kis fémtartalmú, idős csillagokból áll, melyek
eloszlása  gömbszimmetrikus,  mivel  az  ősi  galaxis anyagának eloszlása is
gömbszimmetrikus  volt,  amikor  ezek  a  csillagok  elsőként kialakultak. A
centrum  felé  sűrűsödnek  a csillagok és a gömbhalmazok, valamint a központ
felé  haladva  egyre  fiatalabb  égitesteket találunk. Az objektumok pályája
elnyúlt, nagy pályahajlású.

   A  fősík (szimmetriasík) Tejútrendszerünk forgássíkja, ebben a térrészben
található  galaxisunk látható tömegének legnagyobb része. Átmérője 100 ezer,
vastagsága   néhány   ezer   fényév   körüli.   Annak  az  ősi  felhőnek  az
impulzusmomentumát, perdületét őrizheti, amelyből a Tejútrendszer kialakult.
Az  itt  található  csillagoknak  nagyobb  a fémtartalma a halo csillagaihoz
képest,  azaz  idősebbek  azoknál, később alakultak ki. A látható anyag nagy
része  csillagok, 5-10%-a csillagközi anyag formájában van jelen a fősíkban,
ennek   a  gázrétegnek  a  vastagsága  500-800  fényév.  (A  korongban  lévő
láthatatlan  anyag  tömege kb. 2-szerese a láthatónak.) Az égitestek pályája
csak kismértékben elnyúlt és kis pályahajlású.

   Tejútrendszerünk  spirális  galaxis, kettő vagy négy fő kart tartalmaz, a
spirálkarok  a fősíkban találhatók. Ezek a sávok valamivel sűrűbbek a korong
többi  részénél,  azonban  nem  nagy  tömegük,  hanem  a  bennük lévő fényes
csillagok  és  az  ezekhez  tartozó közösségek (II régiók) miatt feltűnők. A
fősík   differenciálisan  rotál  (a  galaxisunk  centrumától  távolabb  lévő
égitesteknek  hosszabb idő kell egy keringéshez, mint a közelebbieknek), így
ha  a  spirálkarok  egyszerű  anyagcsövek  lennének,  néhány  fordulat  után
felcsavarodnának,    szétoszlanának.    (A   spirálkarok   merevtest-szerűen
keringenek,  200-250  millió  év  a  körülfordulási  idejük,  vastagságuk  a
fősíkkal  párhuzamosan  1000-6000  fényév.)  Ezt a problémát úgy kerülhetjük
meg,  ha  feltételezzük, hogy a karok anyaga nem állandó, hanem folyamatosan
változik. Eszerint olyan önfenntartó sűrűséghullámoknak kell tekinteni őket,
amelyek  helyi maximuma látható a fénylő karként. (A spirálkarok mozgása így
egy  tó  felszínén  terjedő  hullámhoz  hasonlítható - a hullám gyorsan tova
terjed,   a   víz   mégis  egyhelyben  marad.  Bizonyos  értelemben  úgy  is
fogalmazhatunk,  hogy  a csillagok a spirálkarokban intersztelláris "dugóba"
kerülnek.  A  jelenségre  a  következő  hasonlat képzelhető el: Repülőgépről
nézzük  az  éjszakai autópályát, melyen egyenletesen haladnak a kivilágított
járművek.   Van  azonban  néhány  lassú  teherautó  is,  amely  feltartja  a
forgalmat.  Ezek  közelében  megnő  az autók sűrűsége, mivel idő kell ahhoz,
hogy  megelőzzék a teherautókat. Ilyenkor ezt a területet a repülőgépről egy
sűrűbb   és  állandónak  látszó  tartományként  figyelhetjük  meg,  ahol  az
autólámpák  feltorlódnak  -  holott annak anyaga, azaz az autók folyamatosan
cserélődnek.)  A  karokban  mintegy  10%-kal  megnő az anyagsűrűség a korong
többi  részéhez  képest,  a  rajtuk  áthaladó  objektumok  sebessége a karok
belsejében  lassabb,  mint azokon kívül. A kissé összesűrűsödő gázanyagban a
lassulás  hatására  lökéshullámok  képződnek,  így a körülmények kedveznek a
csillagok keletkezésének.

   A lapult, ellipszoid alakú mag átmérője 10-20 ezer fényév, vastagsága 4-6
ezer  fényév. Itt található a Tejútrendszer látható tömegének kb. egytizede.
A csillagok sűrűsége a magban erősen növekszik a centrum felé haladva. Míg a
Nap  környezetében,  a fősíkban a látható anyag 90-95%-a esik a csillagokra,
és  5-10%  a  csillagközi  anyagra,  addig a magban az intersztelláris anyag
aránya  kevesebb 1%-nál. Atomos formában lévő gázt alig találni a térségben,
viszont  sok  molekulafelhő  figyelhető  meg.  A  centrum körül egy semleges
hidrogénből  álló forgó korong van, mely befelé haladva egyre vékonyodik, és
mozgása gyorsul. A középpontban egy 8 Cs. E.-nél kisebb átmérőjű sugárforrás
helyezkedik  el,  ennek centrumában valószínűleg egy néhány millió naptömegű
fekete  lyuk található. Ez egy gigantikus lefolyó mintájára szívja magába az
anyagot,   amely  egyre  nagyobb  sebességgel  spirálozik  befelé,  miközben
felhevül,  és  erősen  sugározni  kezd.  A  fekete lyuk évente 10^-5 - 10^-6
naptömegnyi   anyagot   nyelhet   el.   Az  anyagbehullás  valószínűleg  nem
egyenletes,   az   alkalmanként  előforduló  nagyobb  energiafelszabadulások
robbanásokat  okoznak  -  ezek  hozhatják létre a centrumból nagysebességgel
kifelé haladó felhőket.

   A  csillagközi (intersztelláris) anyag Tejútrendszerünk látható tömegének
5-10%-át alkotja. Két összetevőre bontható: csillagközi gázra és csillagközi
porra,  mindkettő  a  fősíkban koncentrálódik. A gázanyag átlagos sűrűsége a
fősíkban  10^-24 g/cm3, azaz cm3-enként átlagosan 1 atom található benne. Az
anyag  nagy  felhőkre,  és azokat elválasztó ritkább régiókra bomlik, ahol a
sűrűség  kb.  egytizede  a  felhőkének.  Háromféle  állapotban  lehet a gáz:
ionizált,  atomos  vagy  molekuláris  formában.  A nagytömegű csillagok erős
ultraibolya  sugárzásuk  révén  ionizálják  a  környezetükben  lévő anyagot.
Ezeket  az  ionizált  zónákat II területeknek nevezzük, itt a hőmérséklet 10
ezer K körüli. Az ilyen ionizált buborékok anyagát és a környezetükben lévő,
még  nem  ionizált anyagot elválasztó határvonal az ionizációs front. Ezek a
határok kifelé tágulnak a térben, és összenyomják maguk előtt az anyagot. Ha
sűrűbb  felhőnek  ütköznek, esetleg megkerülik, "körülfolyják" azt, ilyenkor
jönnek  létre az elefántormányoknak nevezett hosszúkás képződmények. Ezek le
is fűződhetnek, ekkor már globuláknak hívjuk őket, fontos szerepet játszanak
a  csillagkeletkezésben.  Ionizált  régiókat,  ködöket hozhatnak létre még a
szupernóvarobbanások,   illetve  a  vörös  óriások  is,  burok  ledobásával.
Amennyiben  a  gázanyagot  nem  ionizálja  sugárzás,  akkor  sötét felhőként
figyelhető  meg a csillagos háttér előtt. A semleges hidrogénfelhők 0,1-1000
naptömeg  közöttiek,  sűrűségük  átlagosan  50  atom/cm3, hőmérsékletük 80 K
körüli.  Az  ezeknél  nagyobb, sűrűbb és hidegebb felhők a molekulafelhők, a
csillagközi   anyagnak  mintegy  fele  ilyen  felhők  formájában  található.
Molekulák  csak  olyan  sűrű  felhőkben  alakulhatnak ki, ahol a felhő külső
rétegei   elnyelik   a   csillagok  ionizáló  sugárzását.  A  molekulafelhők
belsejében  az anyagsűrűség 100 atom/cm3 feletti, tömegük általában 100 ezer
naptömegnél   nagyobb,   méretük  átlagosan  100-150  fényév,  hőmérsékletük
mindössze  10  K  körüli.  A  legnagyobb  molekulafelhők tömege a többmillió
naptömeget  is elérheti, ezek Tejútrendszerünk legnagyobb tömegű objektumai.
Sok  figyelhető meg belőlük egy hatalmas gyűrű mentén, amely mintegy 15 ezer
fényév  távolságra  veszi  körül  a  galaxis  centrumát. Ez a spirálkarokkal
együtt   a  Tejútrendszer  legaktívabb  régióját  alkotja  csillagkeletkezés
szempontjából. Sok molekulafelhővel kapcsolatos fiatal asszociáció található
itt,  ionizált  csillagközi  felhőkkel  együtt.  Napjainkra  már  közel  100
csillagközi molekulát ismerünk.

   A  por 1-2%-át alkotja a csillagközi anyagnak, szemcséinek átlagos mérete
0,1  mikrométer, a poranyag átlagos sűrűsége 10^-26 g/cm3 a fősíkban. A port
kétféle  módon lehet megfigyelni. Egyrészt sötét ködökként, amint csökkentik
a  távolabbi  csillagok  fényét,  illetve  kioltják  azt - valamint világító
reflexiós  ködökként,  amikor  egy  vagy  több  közeli  csillag fényét verik
vissza.  A  porködökkel  kapcsolatban  hasonló jelenség figyelhető meg, mint
amit  már  a  légköri  fényszóródásnál megismertünk. A reflexiós ködök kékes
színűek, mivel a rövidebb hullámhosszú fényt jobban verik vissza. (Légkörünk
esetén  ugyanezért látszik kéknek az égbolt.) Az intersztelláris elvörösödés
jelensége is ugyanennek következtében jön létre: a por kiszórja a kék színt,
és  a  csillagokról  érkező  fény a vörös felé tolódik. (Légkörünkben emiatt
látjuk  vörösnek  a  felkelő  vagy  lenyugvó Napot.) A szemcsék anyaga főleg
grafitból,   fagyott   gázokból,   szilikátokból   áll,  valószínűleg  hideg
csillaglégkörökben, ledobott gázhéjakban alakulnak ki.
Google
 
Web iqdepo.hu
    © Copyright 1996-2018
    iqdepo / intelligence quotient designing power - digitális kultúrmisszió 1996 óta
    All rights reserved. Minden jog fenntartva. | xhtml, css, 508
internetes partnerünk:
Netmester
netmester a holnaptervező