Галактиката като единица от мащабната структура на Вселената
Нашата галактика. Млечен път. Тя е на около 12 милиарда години. Галактиката е огромен диск с гигантски спирални ръкави и изпъкналост в центъра. В космоса има безброй такива галактики.
На първо място, Галактиката е голям клъстер от звезди, средно има стотици милиарди звезди. Това е истински звезден инкубатор – място, където звездите се раждат и където умират. Звездите в една галактика се появяват в облаци от прах и газ, наречени мъглявини. Пред нас са стълбовете и творенията в мъглявината Орел, звездната люпилня в самия център на Млечния път.
Нашата галактика съдържа милиарди звезди, много от които са заобиколени от планети и луни. Дълго време знаехме много малко за галактиките. Преди сто години човечеството вярваше, че Млечният път е единствената галактика. Учените го нарекоха нашия остров във Вселената, други галактики не съществуваха за тях. Нашата галактика има вихрова структура. Има 2 спирални ръкава и съдържа около 160 милиона звезди.
ЧЕТИРИ ПРОЦЕСА, ФОРМИРАЩИ ЕДНА ГАЛАКТИКА
ГАЛАКТИЧЕСКИ „ФОНТАН“: Облаци с междинни скорости вероятно представляват обратния поток на обширен цикъл на обмен на газ. Експлозиите на супернови образуват пещера от горещ газ (синьо), което избухва през околния студен газ (жълто) и захранва горещата корона. След това се охлажда и пада обратно на диска под формата на облаци.
ПРИТОК НА ГАЗ: Много високоскоростни облаци са газ, който се влива в Галактиката и я образува още 12 милиарда години след раждането. Този газ осигурява свеж материал за раждането на звезди. Високоскоростните облаци са лесниобъркан с облаци с междинни скорости оранжево. ПОТРЕБЛЕНИЕ НА ГАЛАКТИКИ: Млечният път взема газ от две от своите сателитни галактики, Големия и Малкия Магеланов облак. В своята орбита астрономите виждат Магелановия поток. В същото пространство се носят други високоскоростни облаци, които не са свързани с посочените и вероятно се образуват в резултат на кондензацията на коронния газ.
ПОПЪЛНЯВАНЕ НА МЕЖДУГАЛАКТИЧЕСКИ ГАЗ: Млечният път и мъглявината Андромеда може да са потопени в огромен океан от горещ междугалактически газ, от който могат да се кондензират студени бучки. След това се поглъщат от галактики, където образуват нови високоскоростни облаци, които падат към техните дискове. Този модел все още не е потвърден.
* Елиптичните галактики имат гладка елипсовидна форма (от силно сплескана до почти кръгла) без отличителни детайли с равномерно намаляване на яркостта от центъра към периферията. Елиптичните галактики са съставени от стари звезди и почти напълно лишени от газ.
* Спиралните галактики са съставени от сплескан диск от звезди и газ, в центъра на който има сферично уплътняване, наречено издутина, и обширно сферично хало. В равнината на диска се образуват ярки спирални ръкави, състоящи се главно от млади звезди, газ и прах. Хъбъл разделя всички известни спирални галактики на нормални спирали и спираловидни спирали, които често се наричат галактики с прегради или кръстосани галактики в руската литература.
* Неправилни или неправилни галактики - галактика, лишена както от ротационна симетрия, така и от значително ядро. Магелановите облаци са характерен представител на неправилните галактики. Неправилните галактики се отличават с разнообразие от форми, обикновено малки по размер и изобилие от газ, прах имлади звезди.
През 1936 г. е добавен клас лещовидни галактики, които имат същата структура като спиралните галактики, но им липсва спиралната структура. Ако лещовидна галактика се вижда отстрани, тогава тя се различава от елиптичната галактика по по-силна компресия и наличие на тъмен слой прах.
19. Звездите са основният структурен елемент на Вселената. Разнообразие от звезди. Звездна енергия. Модели на звездна еволюция: от междузвезден газ до бели джуджета, неутронни звезди и черни дупки.
ЗВЕЗДИ, горещи светещи небесни тела като Слънцето. Звездите се различават по размер, температура и яркост. В много отношения Слънцето е типична звезда, въпреки че изглежда много по-ярка и по-голяма от всички други звезди, тъй като се намира много по-близо до Земята. Дори най-близката звезда (Проксима Кентавър) е 272 000 пъти по-далеч от Земята от Слънцето, така че звездите ни изглеждат като ярки точки в небето. Въпреки че звездите са разпръснати по цялото небе, ние ги виждаме само през нощта, а през деня те не се виждат на фона на ярка слънчева светлина, разпръсната във въздуха.
Най-ярките звезди във всяка нация получиха своите имена. Много от използваните сега, например Алдебаран, Алгол, Денеб, Ригел и др., са от арабски произход; Арабската култура служи като мост през интелектуалната пропаст, разделяща падането на Рим от Ренесанса.
Звездите се въртят в елиптични орбити около много масивно ядро, което се намира в центъра на галактиката. Това въртене е тяхното спасение: ако спрат да се въртят, със сигурност ще попаднат в центъра на галактиката. Горивото в една звезда се изразходва за радиация.
Процесът на термоядрен синтез, който освобождава енергия и променя състава на материята на звездата, в комбинация с гравитацията, която се стреми да компресира звездата и също освобождава енергия, която с излъчване отповърхностите се отнасят в космоса, са основните движещи сили на звездната еволюция
Огромни запаси от вътрешноядрена енергия постепенно се освобождават в недрата на звездите и осигуряват тяхното дългосрочно съществуване под формата на (стационарни) хидростатични равновесни тела, които почти не се променят с времето. Термоядрените реакции също играят решаваща роля при изблиците на нови и свръхнови.
В междузвездната среда на газопрахови комплекси има гравитационна нестабилност и те трябва да се свият.
Част от енергията отива за нагряване на веществото. Частиците газ и прах трансформират тази енергия в инфрачервено лъчение, което свободно напуска газопраховия комплекс. В крайна сметка, според критериите за гравитационна нестабилност, масивен облак от газ и прах започва да се разпада на отделни фрагменти, които се компресират, превръщайки се в протозвезди - ембриони на бъдещи звезди.
Съдбата на една звезда зависи от нейната маса, ядрото на една звезда може да завърши в еволюцията като бяло джудже, както и неутронна звезда или черна дупка.
В последните два случая еволюцията на звездите е придружена от катастрофални събития, експлозии на свръхнови. Неутронните звезди са малки, не по-големи от диаметъра на голям град, но имат невъобразима плътност. Не всички свръхнови стават неутронни звезди. Ако звездата има достатъчно маса, тогава колапсът на звездата продължава и самите неутрони ще започнат да падат навътре, докато нейният радиус стане по-малък. Тогава звездата се превръща в черна дупка.
Еволюция и структура на слънчевата система. Структурата и източниците на слънчева енергия. Слънчева активност, Планетарна космогония.
Според съвременните концепции формирането на Слънчевата система е започнало преди около 4,6 милиарда години с гравитационен колапс на малъкчасти от гигантски междузвезден молекулен облак. По-голямата част от материята се озова в гравитационния център на колапса, последвано от образуването на звезда - Слънцето. Веществото, което не попадна в центъра, образува протопланетарен диск, въртящ се около него, от който впоследствие се образуват планетите, техните спътници, астероиди и други малки тела на Слънчевата система.
Преди се смяташе, че всички планети се формират приблизително в орбитите, в които се намират сега, но в края на 20-ти и началото на 21-ви век тази гледна точка се промени коренно. Сега се смята, че в зората на своето съществуване Слънчевата система е изглеждала напълно различно от това, което изглежда сега. Според съвременните концепции външната слънчева система е била много по-компактна по размер, отколкото е сега, поясът на Кайпер е бил много по-близо до Слънцето, а във вътрешната слънчева система, в допълнение към небесните тела, които са оцелели до днес, е имало и други обекти, не по-малки от Меркурий по размер.
Слънчевата система е планетарна система, която включва централната звезда - Слънцето - и всички естествени космически обекти, които се въртят около Слънцето.
По-голямата част от масата на обектите, свързани със Слънцето чрез гравитация, се съдържа в осем относително самотни планети, които имат почти кръгови орбити и са разположени в почти плосък диск - равнината на еклиптиката. Четирите по-малки вътрешни планети: Меркурий, Венера, Земя и Марс (наричани още земни планети), са съставени предимно от силикати и метали. Четирите външни планети: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, наричани още газови гиганти, до голяма степен са съставени от водород и хелий и са много по-масивни от планетите от земната група.
Шест планети от осем и три планети джуджета са заобиколени от естествени спътници. Всеки отвъншните планети са заобиколени от пръстени от прах и други частици.
Слънчевата система е част от галактиката Млечен път.