Dit is een uitstekend artikel dat het lezen waard is.

Melkweg

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Spring naar navigatie Spring naar zoeken
Melkweg
Artist's impression van de Melkweg (bijgewerkt - geannoteerd) .jpg
Schematische weergave van het Melkwegstelsel. De gebieden in de spiraalarmen die rood gloeien in het licht van de H-α-lijn van waterstof zijn stervormingsgebieden.
Fysieke eigenschappen
diameter 170.000-200.000 lichtjaar [1]
dikte tot 15.000 lichtjaar (met uitstulping ), [2] 1.000 lichtjaar (zonder uitstulping) [3]
Massa (inclusief donkere materie ) ca. 1,5 miljard zonsmassa's [4]
Sterren 100 tot meer dan 400 miljard (geschat) [3]
Type Staaf spiraalstelsel [2]
Snelheid ten opzichte van de CMB 552 ± 6 km / s
systematiek
Superclusters Maagd supercluster / Laniakea
Melkwegclusters Lokale groep [5]
Subgroep Subgroep Melkweg

De Melkweg , ook wel de melkweg genoemd , is de melkweg waarin het zonnestelsel en de aarde zich bevinden. In overeenstemming met zijn vorm als een platte schijf die bestaat uit honderden miljarden sterren , kan de Melkweg vanaf de aarde worden gezien als een lintvormige opheldering aan de nachtelijke hemel die zich over 360 ° uitstrekt. Volgens zijn structuur is de Melkweg een van de staafspiraalstelsels .

Geschiedenis en oorsprong van de naam

De vorm van de Melkweg, zoals Wilhelm Herschel die in 1785 uit het aantal sterren heeft afgeleid. Het zonnestelsel was - door het interstellaire uitsterven - door hem nog steeds in het centrum verondersteld.

De naam van het Melkwegstelsel is afgeleid van het sterrenstelsel naar de Melkweg, oud-Grieks γαλαξίας (κύκλος) galaxías (kýklos) , tot γάλα gála "Milk", [6] die verschijnt als een heldere blik van binnenuit van het systeem vanaf de aarde als een melkachtige penseelstreek over het firmament. Dat deze witachtige band eigenlijk uit ontelbare afzonderlijke sterren bestaat, werd door Democritus beweerd en in de moderne tijd in 1609 erkend door Galileo Galilei , die als eerste het fenomeen door een telescoop observeerde. Volgens de huidige schattingen bestaat de Melkweg uit ongeveer 100 tot 400 miljard [3] sterren.

Een oude Griekse legende probeert deze term mythologisch uit te leggen: volgens deze liet Zeus zijn zoon Heracles , die de sterfelijke vrouw Alkmene hem had gegeven, drinken uit de borst van zijn goddelijke vrouw Hera toen ze sliep. Heracles zou op deze manier goddelijke krachten ontvangen. Maar hij zoog zo heftig dat Hera wakker werd en de vreemde baby terugduwde; een stroom van hun melk spatte over de hele hemel.

In de late oudheid noemden de manicheeërs de Melkweg de "pilaar van glorie" omdat het het licht dat in de wereld gevangen zat, in staat stelde terug te keren naar het huis van het licht waar het ooit vandaan kwam. In die tijd in Perzië, waar de voormalige wereldreligie ontstond, kon men het zien als een lichtzuil die uit de horizon kwam en naar boven wees. [7]

Volgens een Germaanse legende werd de Melkweg Iringsstraße genoemd , naar de god van het licht, Heimdall , ook wel Iring genoemd. [8] De Afrikaanse San gaf de Melkweg de naam "ruggengraat van de nacht".

Wilhelm Herschel kwam in 1785 op het eerste idee van de schijfvorm van het Melkwegstelsel op basis van systematische sterrentellingen ( stellaire statistieken ). Deze methode kon echter niet tot een realistisch beeld leiden, aangezien het licht van verder weg gelegen sterren sterk wordt gedempt door interstellaire stofwolken , een effect waarvan de ware betekenis pas in de eerste helft van de 20e eeuw volledig werd begrepen. Door de verspreiding van bolvormige sterrenhopen in de ruimte te onderzoeken, maakte Harlow Shapley realistische schattingen van de grootte van de Melkweg in 1919 en kwam tot de conclusie dat de zon niet - zoals voorheen, b.v. B. door Jacobus Kapteyn , verondersteld - zittend in het centrum van de melkweg, maar eerder op de rand. Edwin Hubble's metingen van de afstanden van spiraalnevels toonden aan dat ze buiten het Melkwegstelsel liggen en eigenlijk, net als dit, onafhankelijke sterrenstelsels zijn.

Uiterlijk

Een 360 ° panoramisch beeld van de sterrenhemel toont de band van de Melkweg als een boog, genomen in Death Valley National Park

De band van de Melkweg strekt zich uit over het firmament als een onregelmatig brede, enigszins melkachtige lichte strook. [9] Zijn uiterlijk is te danken aan het feit dat daarin met het blote oog geen enkele ster wordt waargenomen, maar een veelvoud van zwakke sterren van de galactische schijf en de uitstulping (in de richting van het galactische centrum). Vanaf het zuidelijk halfrond staat het heldere centrum van de Melkweg hoog aan de hemel, terwijl men vanaf het noordelijk halfrond naar de rand kijkt. Daarom is de Melkwegband het beste te zien vanaf het zuidelijk halfrond.

Een deel van het Melkwegstelsel op een 19e-eeuwse astronomische tekening ( Trouvelot , 1881)

In december en januari kan het helderste gebied van de Melkweg niet of slechts zeer slecht worden waargenomen, omdat de zon zich tussen het centrum van de melkweg en de aarde bevindt. Goede observatieomstandigheden worden gegeven wanneer de lucht helder is en de lichtvervuiling zo laag mogelijk is. Alle ongeveer 6.000 sterren die met het blote oog aan de hele hemel te zien zijn, behoren tot het Melkwegstelsel. Op grotere afstand en buiten de Melkweg is alleen het Andromedastelsel te zien.

Het lint van de Melkweg loopt door de sterrenbeelden Boogschutter (het galactische centrum is ook in deze richting), Adelaar , Zwaan , Cassiopeia , Perseus , Carter , Tweelingen , Orion , de kiel van het schip , Centaur , Zuiderkruis en Schorpioen . Het middenvlak van het Melkwegstelsel staat onder een hoek van ongeveer 63° ten opzichte van de hemelevenaar .

Astronomen gebruiken af en toe een speciaal galactisch coördinatensysteem , aangepast aan de geometrie van de Melkweg, bestaande uit lengtegraad l en breedtegraad b . De galactische breedtegraad is 0 ° in het vlak van het Melkwegstelsel, + 90 ° op de galactische noordpool en -90 ° op de galactische zuidpool. De galactische lengtegraad, die ook in graden wordt gegeven, heeft zijn oorsprong (l = 0 °) in de richting van het galactische centrum en neemt toe naar het oosten.

Infraroodbeeld van het Melkwegstelsel door de COBE- satelliet. Schijf en centrale uitstulping zijn te zien.
Weergave van de Melkweg als een regelmatig spiraalstelsel, zoals het tot de jaren negentig wijdverbreid was

bouw

Algemene structuur

Het onderzoeken van de structuur van het Melkwegstelsel is moeilijker dan het bestuderen van de structuur van andere sterrenstelsels, omdat waarnemingen slechts vanaf één punt binnen de schijf kunnen worden gedaan. Vanwege de eerder genoemde absorptie van zichtbaar licht door interstellair stof is het niet mogelijk om door middel van visuele waarnemingen een volledig beeld te krijgen van het Melkwegstelsel. Grote vorderingen werden pas gemaakt toen waarnemingen in andere golflengtegebieden, vooral in het radiofrequentiegebied en in het infrarood , mogelijk werden. Veel details van de structuur van de melkweg zijn echter nog niet bekend.

Het aantal sterren en de totale massa van de Melkweg kan alleen worden geschat op basis van berekeningen en waarnemingen, wat resulteert in grote toleranties in de aantallen. Het Melkwegstelsel bestaat uit ongeveer 100 tot 300 miljard sterren en grote hoeveelheden interstellaire en donkere materie . De omvang van de Melkweg in het galactische vlak is ongeveer 170 duizend tot 200 duizend lichtjaar (52 tot 61 CCP ), de dikte van de schijf ongeveer 3000 lichtjaar (920 pc) en van de centrale uitstulping (engl. Ardennen ) ongeveer 16.000 lichtjaar (5 CCP). Ter vergelijking: het Andromedastelsel (M 31) heeft een omvang van ongeveer 150.000 ly. En het derde grootste lid van de lokale groep, de driehoekige nevel (M 33), ongeveer 50.000 ly Zoals de Australische wetenschapper Bryan Gaensler en zijn team in januari zeiden 2008. [10] [11]

Tot de jaren negentig werd uitgegaan van een relatief regelmatig spiraalstelsel, vergelijkbaar met het Andromedastelsel. [12] Het sterrenstelsel is waarschijnlijk een balkspiraalstelsel van het Hubble-type SBbc. De beweging van interstellair gas en de verdeling van sterren in de uitstulping geven het een langwerpige vorm. Deze balk vormt een hoek van 45° met de lijn die het zonnestelsel verbindt met het centrum van het Melkwegstelsel. Volgens een bepaling van de Spitzer Infrared Space Telescope is de staafstructuur verrassend lang met een lengte van 27.000 lichtjaar.

De Melkweg vertoont ook tekenen van zwakke centrale, ringvormige structuren van gas en sterren rond de uitstulping. [13] [14] In het De Vaucouleur-systeem wordt de Melkweg daarom dienovereenkomstig geclassificeerd als type SB (rs) bc. [15]

Op basis van de bekende omlooptijd van de zon en de afstand tot het galactische centrum, kan de derde wet van Kepler worden gebruikt om de totale massa te berekenen die zich binnen de baan van de zon bevindt. [16] De totale massa van het Melkwegstelsel werd eerder geschat op ongeveer 400 miljard [17] [18] tot 700 miljard [19] zonnemassa's. Volgens recentere bevindingen is de totale massa in een straal van 129.000 lichtjaar rond het Galactische Centrum ongeveer 1.500 miljard zonsmassa's . [4] Dit maakt de Melkweg voor het Andromedastelsel (800 miljard zonsmassa's) het meest massieve sterrenstelsel in de Lokale Groep .

Galactische halo

Het sterrenstelsel is omgeven door de bolvormige galactische halo met een diameter van ongeveer 165.000 lichtjaar (50 kpc), een soort galactische " atmosfeer ". Naast de ongeveer 150 bekende bolhopen, zijn er andere oude sterren, waaronder RR Lyrae-variabelen , en gas met een zeer lage dichtheid. De hete Blue Straggler- sterren zijn een uitzondering. Daarnaast zijn er grote hoeveelheden donkere materie met zo'n 1 miljard zonsmassa's, waaronder zogenaamde MACHO's . In tegenstelling tot de galactische schijf is de halo grotendeels stofvrij en bevat hij bijna uitsluitend sterren uit de oudere, metaalarme Population II , waarvan de baan zeer sterk naar het galactische vlak helt. De leeftijd van het binnenste deel van de halo werd gegeven in een nieuwe methode voor het bepalen van de leeftijd die in mei 2012 door het Space Telescope Science Institute in Baltimore werd gepresenteerd als 11,4 miljard jaar (met een onzekerheid van 0,7 miljard jaar). De astronoom Jason Kalirai van het Space Telescope Science Institute is erin geslaagd de leeftijd te bepalen door de halo-dwergen van de Melkweg te vergelijken met de goed bestudeerde dwergen in de bolvormige sterrenhoop Messier 4, die zich in het sterrenbeeld Schorpioen bevinden. [20]

Galactische schijf

De meeste sterren in de melkweg zijn bijna gelijkmatig verdeeld over de galactische schijf. In tegenstelling tot de halo bevat het voornamelijk sterren uit populatie I met een hoog aandeel zware elementen .

uitstulping

De meeste spiraalstelsels zijn koepelvormig. Er is geen verband tussen de frequentie van een uitstulping en de leeftijd van de melkweg. In 1957 toonden metingen met radiotelescopen op basis van de 21 cm straling van neutrale waterstof aan dat de Melkwegschijf ook licht gekromd is in de richting van de Magelhaense Wolken - als een zeer platte plaat. Aangezien zowel jonge als zeer oude sterren op dezelfde manier bewegen met betrekking tot hun kromming, is de kromming een gevolg van het zwaartekrachtsveld. [21]

Spiraalarmen

De spiraalarmen die kenmerkend zijn voor het Melkwegstelsel maken ook deel uit van de schijf. Deze bevatten enorme ophopingen van waterstof en ook de grootste HII-gebieden , de stervormingsgebieden van de melkweg met veel protosterren , jonge sterren van het T-Tauri-type en Herbig-Haro-objecten . Tijdens hun leven verplaatsen sterren zich van hun geboorteplaats en verspreiden ze zich over de schijf. Zeer massieve en lichtgevende sterren bewegen niet zo ver weg van de spiraalarmen vanwege hun kortere levensduur, en daarom komen ze tevoorschijn. Daarom omvatten de stellaire objecten die zich daar bevinden voornamelijk sterren van de spectrale klassen O en B, superreuzen en Cepheïden , allemaal jonger dan 100 miljoen jaar. Ze vormen echter slechts ongeveer één procent van de sterren in het Melkwegstelsel. Het grootste deel van de massa van de melkweg bestaat uit oude, lichte sterren. De “ruimte” tussen de spiraalarmen is niet leeg, maar juist minder helder .

Schema van de waargenomen spiraalarmen van het Melkwegstelsel (zie tekst)

De spiraalstructuur van het sterrenstelsel werd bevestigd door de verdeling van neutrale waterstof waar te nemen . De ontdekte spiraalarmen zijn vernoemd naar de sterrenbeelden in hun richting.

De tekening rechts geeft schematisch de structuur van het Melkwegstelsel weer: het centrum is niet direct waarneembaar in zichtbaar licht, net als het gebied erachter. De zon (gele cirkel) ligt tussen de spiraalarmen Boogschutter (volgens het sterrenbeeld Boogschutter ) en Perseus in de Orionarm . Deze arm is waarschijnlijk niet compleet, zie de oranje lijn in de figuur. Ten opzichte van deze directe omgeving beweegt de zon met ongeveer 30 km/s in de richting van het sterrenbeeld Hercules . De binnenste arm Norma arm (volgens de constellatie hoekmetingen , ook 3 kpc arm), de buitenste arm (niet in de figuur) is de Cygnus arm (volgens de constellatie Swan ), die waarschijnlijk de voortzetting van de Scutum -Crux arm (volgens de sterrenbeelden Schild en Kruis van het Zuiden ) is.

Evaluaties van infraroodbeelden van de Spitzer-telescoop, gepubliceerd door de Universiteit van Wisconsin in juni 2008 toonden het Melkwegstelsel alleen als een tweearmig sterrenstelsel.Boogschutter en Norma waren alleen herkenbaar als dunne zijarmen met een overmatige gasverdeling, terwijl in het andere twee armen een hoge Dichte oude roodachtige sterren opgemerkt. [22] Een recenter onderzoek naar de verdeling van stervormingsgebieden en jonge sterren bevestigde echter de bekende vierarmige structuur. [23] De Melkweg bestaat dus blijkbaar uit vier spiraalarmen, die voornamelijk worden bepaald door gaswolken en jonge sterren, waarbij ook veel oudere sterren in twee armen zijn geconcentreerd. Een duidelijk gedefinieerd logaritmisch spiraalpatroon wordt zelden gevonden in spiraalstelsels over de hele schijf. Armen hebben vaak extreme takken en takken. [24] [25] De waarschijnlijke aard van de lokale arm als een dergelijke onregelmatigheid suggereert dat dergelijke structuren gebruikelijk zouden kunnen zijn in de Melkweg. [26]

Namen van de spiraalarmen
Standaardnaam alternatieve naam astronomisch
Norma arm 3 kpc-arm (ring) -
Scutum crux arm Centaurus arm II
Boogschutter arm Boogschutter Carina arm ik
Orion-arm Lokale arm 0
Perseus arm - + ik
Cygnus arm Buitenste arm + II
De Melkweg in de richting van de Boogschutterarm, rechts de Eta Carinaenevel NGC 3372, een H-II-gebied

Hoe de spiraalstructuur tot stand kwam, is nog niet duidelijk opgehelderd. Sterren die tot de spiraalarmen behoren, zijn geen starre structuur die in formatie rond het galactische centrum draait. Als dit het geval zou zijn, zou de spiraalstructuur van het Melkwegstelsel en andere spiraalstelsels door de verschillende omloopsnelheden tot stilstand komen en onherkenbaar worden. De dichtheidsgolftheorie biedt een verklaring. Dit ziet spiraalarmen als zones met verhoogde materiedichtheid en stervorming die onafhankelijk van de sterren door de schijf bewegen. Verstoringen in de banen van sterren veroorzaakt door spiraalarmen kunnen leiden tot Lindblad-resonanties .

Sterren van de galactische schijf

De sterren van de galactische schijf die behoren tot populatie I kunnen worden onderverdeeld in drie subpopulaties met toenemende spreiding rond het hoofdvlak en leeftijd. De zogenaamde "dunne schijf" in een bereik van 700 tot 800 lichtjaar boven en onder het galactische vlak bevat, naast de bovengenoemde lichtgevende sterren van de spiraalarmen, die slechts maximaal 500 lichtjaar verwijderd zijn van het vlak, sterren van de spectrale klassen A en F, enkele Reuzen van de klassen A, F, G en K, evenals dwergsterren van de klassen G, K en M en ook enkele witte dwergen . De metalliciteit van deze sterren is vergelijkbaar met die van de zon , maar meestal twee keer zo hoog. Hun leeftijd is ongeveer een miljard jaar.

Een andere groep is die van de sterren van middelbare leeftijd (tot vijf miljard jaar oud). Deze omvatten de zon en andere dwergsterren van de spectraaltypen G, K en M, evenals enkele sub- en rode reuzen . De metalliciteit is hier aanzienlijk lager met slechts ongeveer 50 tot 100 procent van die van de zon. De excentriciteit van de baan van deze sterren rond het galactische centrum is ook hoger. Ze bevinden zich niet meer dan 1500 lichtjaar boven of onder het galactische vlak.

De "dikke schijf" strekt zich uit tussen maximaal 2500 lichtjaar boven en onder het hoofdniveau. Het bevat rode K- en M-dwergen, witte dwergen, evenals enkele subreuzen en rode reuzen , maar ook variabelen met een lange periode. De leeftijd van deze sterren kan oplopen tot tien miljard jaar en ze bevatten relatief weinig metaal (ongeveer een kwart van de metalliciteit van de zon). Deze populatie lijkt ook op veel sterren in de uitstulping .

centrum

Een 900 lichtjaar breed deel van het centrale deel van het Melkwegstelsel

Het centrum van het Melkwegstelsel ligt in het sterrenbeeld Boogschutter en is verborgen achter donkere wolken van stof en gas, zodat het niet direct in zichtbaar licht kan worden waargenomen. Vanaf de jaren vijftig was het mogelijk om steeds gedetailleerdere beelden te verkrijgen van de nabijheid van het galactische centrum in het radiogolfbereik , evenals met infraroodstraling en röntgenstralen . Daar is een sterke radiobron ontdekt, genaamd Sagittarius A* (Sgr A*), die uitzendt vanuit een heel klein gebied. Om deze massaconcentratie draait een groep sterren in een straal van minder dan een half lichtjaar met een omlooptijd van ongeveer 100 jaar en een zwart gat met 1300 zonsmassa's op drie lichtjaar afstand. De ster S2 , die het dichtst bij het centrale zwarte gat staat, draait om het galactische centrum in een sterk elliptische baan met een minimale afstand van ongeveer 17 lichturen in een periode van slechts 15,2 jaar. Zijn pad kon nu over een volledig circuit worden waargenomen. De waarnemingen van de bewegingen van de sterren in de centrale sterrenhoop laten zien dat er binnen de door S2 beschreven baan een massa moet zijn van naar schatting 4,31 miljoen zonsmassa's. [27] De meest plausibele verklaring voor deze grote massaconcentratie in het kader van de relativiteitstheorie en de enige die consistent is met alle waarnemingen is de aanwezigheid van een zwart gat .

Het galactische centrum bevindt zich momenteel in een relatief rustige fase. Maar nog steeds ongeveer 3,5 miljoen jaar geleden, d.w.z. slechts een oogwenk terug in kosmologische tijden, was het centrale zwarte gat erg actief. Er zijn aanwijzingen dat het over een periode van enkele 100.000 jaar 100.000 tot 1 miljoen keer meer energie zal afgeven dan de zon ooit zal uitstralen gedurende zijn hele levensduur. Deze ontdekking werd gedaan tijdens het bestuderen van de Magelhaense Stroom , die fungeert als een gasbrug tussen de Melkweg en de twee Magelhaense Wolken. Een ongewoon groot aantal geïoniseerde koolstof- en siliciumatomen werd gevonden in het gas van de Magelhaense Stroom, wat wijst op een extreem hoge UV-stralingsdosis als gevolg van deze energie-output. Tijdens deze actieve fase gedroeg de Melkweg zich als een Seyfert-sterrenstelsel . [28] [29]

Gammastraling uitzendende bellen

Op 9 november 2010 kondigde Doug Finkbeiner van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics aan dat hij twee gigantische bolvormige bellen had ontdekt die zich vanuit het centrum van de Melkweg naar het noorden en zuiden uitstrekken. De ontdekking is gedaan met behulp van gegevens van de Fermi Gamma-ray Space Telescope . De diameter van de bellen is ongeveer 25.000 lichtjaar elk; ze strekken zich uit in de zuidelijke nachtelijke hemel van het meisje tot de kraanvogel . De oorsprong ervan is nog niet opgehelderd. [30] [31]

Maat vergelijking

Je krijgt een duidelijk beeld van de grootte van de Melkweg met zijn 100 tot 400 miljard sterren als je het reduceert tot een schaal van 1:10 17 en je het voorstelt als stuifsneeuw over een gebied van 10 km in diameter en een gemiddelde hoogte van ongeveer 1 km. Elke sneeuwvlok komt overeen met een ster en er zijn er ongeveer drie per kubieke meter. Op deze schaal zou de zon een diameter hebben van ongeveer 10 nm , d.w.z. kleiner dan een virus . Zelfs de baan van Pluto, die gemiddeld ongeveer 40 keer zo ver van de zon is verwijderd als de baan van de aarde, zou met een diameter van 0,1 mm aan de limiet van visueel zicht liggen. Pluto zelf zou, net als de aarde, alleen atomaire afmetingen hebben. Dit model toont dus ook de lage gemiddelde massadichtheid van de Melkweg aan. Bovendien zouden in dit model onze radiosignalen , die al ongeveer 120 jaar worden uitgezonden, ongeveer 11 m van ons verwijderd zijn (120 ly ), en het Arecibo-bericht werd ongeveer 4 m verwijderd.

Fotomozaïek van de hele Melkwegband

De zon in het Melkwegstelsel

De helderste sterren in de buurt van de zon (langeafstandsopname met rechte klimming; declinatie verwaarloosd)
De directe omgeving van de zon (ca. 2200 ly. × 1800 ly.)

De zon draait om het centrum van het Melkwegstelsel op een afstand van 25.000 tot 28.000 lichtjaar (≈ 250 Em of 7.94 ± 0.42 kpc ) [32] en bevindt zich ten noorden van het centrale vlak van de galactische schijf binnen de Orion-arm in een grotendeels stofvrije ruimte Ruimte die bekend staat als de " lokale bubbel ". Voor één baan rond het centrum van de melkweg, een zogenaamd galactisch jaar , duurt het 220 tot 240 miljoen jaar, wat overeenkomt met een baansnelheid van ongeveer 220 km/s. Het onderzoek van deze rotatie is mogelijk door middel van de eigenbeweging en de radiale snelheid van veel sterren; De Oort-rotatieformules zijn er rond 1930 van afgeleid. Tegenwoordig kan de schijnbare beweging van het centrum van de Melkweg ten opzichte van achtergrondbronnen veroorzaakt door de baanbeweging van het zonnestelsel ook direct worden waargenomen, zodat de baansnelheid van het zonnestelsel direct kan worden gemeten. [33] Recentere metingen hebben een omtreksnelheid van ca. 267 km/s (961.200 km/h) laten zien. [34]

Het zonnestelsel draait niet om het galactische centrum in een ongestoorde platte Kepler- baan. De in de schijf van het Melkwegstelsel verdeelde massa oefent een sterke verstoring uit, zodat de zon naast haar baan om het centrum ook regelmatig op en neer door de schijf heen en weer beweegt. De schijf passeert er eens in de 30 tot 45 miljoen jaar. [35] Ongeveer 1,5 miljoen jaar geleden passeerde hij de schijf in noordelijke richting en staat nu ongeveer 65 lichtjaar (ongeveer 20 pct.) [36] erboven. De grootste afstand is ongeveer 250 lichtjaar (80 pc), dan keert de oscillerende beweging weer om. [35]

Grotere dateerbare kraters op aarde en geologische massa-extincties lijken een periodiciteit van 34 tot 37 miljoen jaar te hebben, wat opvallend in overeenstemming is met de periodiciteit van de schijfpassages. Het is mogelijk dat de zwaartekrachtsvelden, die sterker worden in de buurt van de schijf, de Oortwolk van het zonnestelsel verstoren tijdens een schijfovergang , waardoor een groter aantal kometen het binnenste zonnestelsel binnenkomt en het aantal zware inslagen op aarde toeneemt. De betreffende perioden zijn echter nog niet precies genoeg bekend om definitief een verband te leggen; [35] recentere resultaten (schijfpassage elke 42 ± 2 miljoen jaar) spreken dit tegen. [37] Een nieuwe studie door het Max Planck Instituut voor Astronomie heeft aangetoond dat de schijnbare periodiciteit van de effecten statistische artefacten zijn en dat een dergelijk verband niet bestaat. [38]

nabijheid

Directe buurt

Begeleidende sterrenstelsels van het Melkwegstelsel

Een paar dwergstelsels zijn verzameld rond de Melkweg. De bekendste hiervan zijn de Grote en Kleine Magelhaense Wolken , waarmee het Melkwegstelsel is verbonden door een waterstofgasbrug, de Magelhaense Stroom , ongeveer 300.000 lichtjaar lang.

Het dichtstbijzijnde sterrenstelsel bij de Melkweg is de Canis Major Dwarf , 42.000 lichtjaar verwijderd van het centrum van de Melkweg en 25.000 lichtjaar verwijderd van het zonnestelsel. Het dwergstelsel wordt momenteel verscheurd door de getijdenkrachten van het Melkwegstelsel, waarbij een filament van sterren achterblijft dat rond het sterrenstelsel slingert, bekend als de Monoceros-ring . Het is echter nog niet zeker of dit daadwerkelijk de overblijfselen zijn van een dwergstelsel of een toevallige, projectiegerelateerde cluster. Anders zou het Boogschutter-dwergstelsel , 50.000 lichtjaar van het galactische centrum, het dichtstbijzijnde sterrenstelsel zijn dat ook in het Melkwegstelsel zou worden opgenomen.

Het Melkwegstelsel neemt voortdurend dwergstelsels op en neemt daardoor in massa toe. Tijdens de samensmelting laten de dwergstelsels stromen van sterren en interstellaire materie achter, die door de getijdenkrachten van het Melkwegstelsel uit de kleine sterrenstelsels worden gescheurd ( zie ook: wisselwerkende sterrenstelsels ). Hierdoor ontstaan ​​structuren zoals de Magelhaense Stroom, de Monoceros Ring en de Virgo Stroom , evenals de andere hogesnelheidswolken in de buurt van de Melkweg.

Lokale groep

Met de Andromedanevel, de Driehoeknevel en een paar andere kleinere sterrenstelsels vormt het Melkwegstelsel de Lokale Groep , waarvan de Melkweg het meest massieve sterrenstelsel is. De lokale groep maakt deel uit van de Maagd-supercluster , die is vernoemd naar de Maagd-cluster in het midden. Dit behoort tot de nog grotere Laniakea- structuur, zoals blijkt uit nieuwe methoden om de posities van sterrenstelsels en hun relatieve bewegingen te meten. De kern van Laniakea is de Grote Aantrekker . De lokale groep binnen Laniakea gaat hier op in. De Laniakea-supercluster beweegt zich naar de Shapley-supercluster , wat suggereert dat deze samen tot een nog grotere structuur zouden kunnen behoren. [39] [40]

Die Andromedagalaxie ist eine der wenigen Galaxien im Universum, deren Spektrum eine Blauverschiebung aufweist: Die Andromedagalaxie und das Milchstraßensystem bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 120 km/s aufeinander zu. Allerdings gibt die Blauverschiebung nur Aufschluss über die Geschwindigkeitskomponente parallel zur Verbindungslinie beider Systeme. Vermutlich werden die beiden Galaxien in etwa drei Milliarden Jahren zusammenstoßen und zu einer größeren Galaxie verschmelzen. Für den Ablauf der Kollision können mangels genauer Kenntnis der Raumgeschwindigkeiten und wegen der Komplexität der beim Zusammenstoß ablaufenden Prozesse nur Wahrscheinlichkeitsaussagen gemacht werden. Nach der Verschmelzung der beiden Galaxien wird das Endprodukt voraussichtlich eine massereiche elliptische Galaxie sein. Als Name für diese Galaxie verwendeten Cox und Loeb 2008 in ihrem Artikel den Arbeitsnamen „Milkomeda“, ein Kofferwort aus Milky Way und Andromeda. [41]

Alter

Messungen aus dem Jahr 2004 zufolge ist die Milchstraße etwa 13,6 Milliarden Jahre alt. [42] Die Genauigkeit dieser Abschätzung, die das Alter anhand des Berylliumanteils einiger Kugelsternhaufen bestimmt, wird mit etwa ± 800 Millionen Jahren angegeben. Da das Alter des Universums von etwa 13,8 Milliarden Jahren als recht verlässlich bestimmt gilt, hieße das, dass die Entstehung der Milchstraße auf die Frühzeit des Universums datiert werden kann.

2007 wurde zunächst für den Stern HE 1523−0901 im galaktischen Halo von der ESO-Sternwarte des La-Silla-Observatoriums ein Alter von 13,2 Milliarden Jahren festgestellt. [43] 2014 wurde dann für den Stern SM0313 , 6000 Lj von der Erde entfernt, von der Australian National University ein Alter von 13,6 Milliarden Jahren dokumentiert. Als älteste bekannte Objekte der Milchstraße setzen diese Datierungen eine unterste Grenze, die im Bereich der Messgenauigkeit der Abschätzung von 2004 liegt.

Nach derselben Methode kann das Alter der dünnen galaktischen Scheibe durch die ältesten dort gemessenen Objekte abgeschätzt werden, wodurch sich ein Alter von etwa 8,8 Milliarden Jahren mit einer Schätzbreite von etwa 1,7 Milliarden Jahren ergibt. Auf dieser Basis ergäbe sich eine zeitliche Lücke von etwa drei bis sieben Milliarden Jahren zwischen der Bildung des galaktischen Zentrums und der äußeren Scheibe. [44]

Siehe auch

Beobachtung des Zentrums der Milchstraße unter Verwendung einer Vorrichtung zur Erzeugung eines künstlichen Leitsterns am Paranal-Observatorium

Literatur

  • Thorsten Dambeck: Sternenwelten – Glanzlichter der Galaxis . Franckh-Kosmos, Stuttgart 2020, ISBN 978-3-440-16912-4 .
  • Cuno Hoffmeister : Der Aufbau der Galaxis. Akademie-Verlag, Berlin 1966.
  • Nigel Henbest, Heather Couper: Die Milchstraße. Birkhäuser, Berlin 1996. ISBN 3-7643-5235-3 .
  • Milchstraße . In: Spektrum Dossier . Band   4/2003 . Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 2003, ISBN 3-936278-38-5 .
  • Dieter B. Herrmann : Die Milchstraße – Sterne, Nebel, Sternsysteme. Kosmos, Stuttgart 2003. ISBN 3-440-09409-X .
  • Uwe Reichert: Unsere kosmische Heimat – das neue Bild der Milchstraße. Sterne und Weltraum Special. 2006,1. Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 2006. ISBN 3-938639-45-8 .
  • Dan Clemens ua: Milky way surveys – the structure and evolution of our galaxy. Astronomical Soc. of the Pacific, San Francisco 2004. ISBN 1-58381-177-X .
  • Keiichi Wada et al.: Mapping the galaxy and nearby galaxies. Springer, Berlin 2008, ISBN 978-0-387-72767-7 .

Weblinks

Wiktionary: Milchstraße – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons : Milchstraße – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. M. López-Corredoira, C. Allende Prieto, F. Garzón, H. Wang, C. Liu: Disk stars in the Milky Way detected beyond 25 kpc from its center . In: Astronomy & Astrophysics . Band   612 , April 2018, ISSN 0004-6361 , S.   L8 , doi : 10.1051/0004-6361/201832880 ( aanda.org [abgerufen am 13. Juni 2018]).
  2. a b Die Milchstraße – Tomographie einer Balkenspiralgalaxie. Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, 15. Februar 2012, abgerufen am 27. April 2019 .
  3. a b c @NatGeoDeutschland: 10 Fakten über unsere Milchstraße. 15. Januar 2018, abgerufen am 26. April 2019 .
  4. a b Laura L. Watkins, Roeland P. van der Marel, Sangmo Tony Sohn, N. Wyn Evans: Hubble & Gaia accurate weigh the Milky Way. In: ESA Science , veröffentlicht am 7. März 2019.
  5. Lokale Gruppe. In: spektrum.de. Abgerufen am 27. April 2019 .
  6. Friedrich Kluge, Elmar Seebold: Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 24. Auflage. de Gruyter, 2002, S. 326.
  7. Siegfried G. Richter : Das koptische Ägypten. Schätze im Schatten der Pharaonen. (mit Fotos von Jo Bischof). Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 2019, ISBN 978-3-8053-5211-6 , S. 118–119.
  8. Felix Dahn : Walhall – germanische Götter- und Heldensagen.
  9. Ein eleganter BogenAstronomy Picture of the Day vom 25. Dezember 2009.
  10. BM Gaensler, GJ Madsen, S. Chatterjee, SA Mao: The Scale Height and Filling Factor of Warm Ionized Gas in the Milky Way . In: Bulletin of the American Astronomical Society . Band   39 , Nr.   4 , 2007, S.   762 , bibcode : 2007AAS...211.1420G .
  11. Markus C. Schulte von Drach : Die Milchstraße. Dicker als gedacht . sueddeutsche.de, 22. Februar 2008. Artikel über neueste Forschungen von Bryan Gaensler und seinem Team.
  12. Vergleiche hierzu beispielhaft: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus, „Meyers neues Lexikon in 10 Bänden“, 1993, ISBN 3-411-07501-5
  13. The Milky Way: the galaxy we know the most about
  14. The Shape of the Milky Way – The Evidence
  15. Classification of the Milky Way Galaxy
  16. Hans Joachim Störig: Knaurs moderne Astronomie. Droemer Knaur, München 1992, S. 197.
  17. Adrian Kaminski: Milchstraße kleiner als gedacht. In: Spektrum.de. 30. Juli 2014, abgerufen am 30. Juli 2014 .
  18. J. Peñarrubia et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 2014.
  19. New Mass Estimate for the Milky Way. Abgerufen am 5. März 2018 (englisch).
  20. Milchstraße: Halosterne jünger als Kugelsternhaufen. weltderphysik.de
  21. Poggio, E., Drimmel, R., Seabroke, GM et al.: Warped kinematics of the Milky Way revealed by Gaia, 8. Mai 2018 arxiv : 1805.03171
  22. : The Spiral Structure of the Galaxy: Something Old, Something New… . In: Massive Star Formation: Observations Confront Theory . Astronomical Society of the Pacific Conference Series, 2008, S. 375.
    Siehe auch New Images: Milky Way Loses Two Arms . In: Space.com , 3. Juni 2008. Abgerufen am 4. Juni 2008.  
  23. JS Urquhart, CC Figura, TJT, Moore, MG Hoare, SL Lumsde, JC Mottram, MA Thompson, RD Oudmaijer: The RMS Survey: Galactic distribution of massive star formation . In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . in press, 2013. arxiv : 1310.4758 . bibcode : 2014MNRAS.437.1791U . doi : 10.1093/mnras/stt2006 .
  24. DJ Majaess: Concerning the Distance to the Center of the Milky Way and Its Structure . In: Acta Astronomica . 60, Nr. 1, März 2010, S. 55. arxiv : 1002.2743 . bibcode : 2010AcA....60...55M .
  25. JRD Lépine, A. Roman-Lopes, Zulema Abraham1, TC Junqueira, Yu. N. Mishurov: The spiral structure of the Galaxy revealed by CS sources and evidence for the 4:1 resonance . In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 414, 2011. arxiv : 1010.1790 . bibcode : 2011MNRAS.414.1607L . doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.18492.x .
  26. DJ Majaess, DG Turner, DJ Lane: Searching Beyond the Obscuring Dust Between the Cygnus-Aquila Rifts for Cepheid Tracers of the Galaxy's Spiral Arms . In: The Journal of the American Association of Variable Star Observers . 37, 2009, S. 179. arxiv : 0909.0897 . bibcode : 2009JAVSO..37..179M .
  27. S. Gillessen et al.: Monitoring Stellar Orbits Around the Massive Black Hole in the Galactic Center . In: Astroph. Journ. Band   692 , 2009, S.   1075–1109 , doi : 10.1088/0004-637X/692/2/1075 , bibcode : 2009ApJ...692.1075G .
  28. Robert Gast in Spektrum.de vom 7. Oktober 2019: Galaktisches Zentrum – Als das Schwarze Loch zu Hochtouren auflief
  29. Spiegel-Online vom 12. Oktober 2019: Forscher weisen gewaltige Explosion im Zentrum unserer Heimatgalaxie nach
  30. Dennis Overbye: Bubbles of Energy Are Found in Galaxy . The New York Times , 9. November 2010
  31. Rätselhafte Blasen im All . Süddeutsche Zeitung , 10. November 2010
  32. F. Eisenhauer, R. Schödel, R. Genzel, T. Ott, M. Tecza, R. Abuter, A. Eckart, T. Alexander: A Geometric Determination of the Distance to the Galactic Center . In: The Astrophysical Journal . Band   597 , Nr.   2 , 2003, S.   L121–L124 , doi : 10.1086/380188 , bibcode : 2003ApJ...597L.121E .
  33. MJ Reid, ACS Readhead, RC Vermeulen, RN Treuhaft: The Proper Motion of Sagittarius A*. I. First VLBA Results . In: The Astrophysical Journal . Band   524 , Nr.   2 , 1999, S.   816–823 , doi : 10.1086/307855 , bibcode : 1999ApJ...524..816R .
  34. Milchstraße massereicher als gedacht , AstroNews.com, VLBA, 6. Januar 2009.
  35. a b c JJ Matese, KA Innanen, MJ Valtonen: Variable Oort cloud flux due to the Galactic tide. In: Collisional processes in the solar system , ed. by M.Ya. Marov and H. Rickman, Astrophysics and Space Science Library , Vol. 261, Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, ISBN 0-7923-6946-7 , 2001, S. 91–102 ( PDF , 258 kB).
  36. BC Reed: The Sun's Displacement from the Galactic Plane from Spectroscopic Parallaxes of 2500 OB Stars . In: Journal of the Royal Astronomical Society of Canada . Band   100 , Nr.   4 , 2006, S.   146–148 , arxiv : astro-ph/0507655 , bibcode : 2006JRASC.100..146R .
  37. O. Bienaymé, C. Soubiran, TV Mishenina, VV Kovtyukh, A. Siebert: Vertical distribution of Galactic disk stars . In: A&A . Band   446 , 2006, S.   933–942 , doi : 10.1051/0004-6361:20053538 , bibcode : 2006A&A...446..933B bibcode * ID mit unerwünschtem URL-Encoding .
  38. Pressemitteilung des MPI für Astronomie: MPIA Pressemitteilung Wissenschaft 2011-08-01 .
  39. Gestatten: Der Superhaufen Laniakea. 3. September 2015, abgerufen am 17. September 2015 .
  40. Umer Abrar: Scientists Made An Amazing Discovery By Mapping 8000 Galaxies. Abgerufen am 17. September 2015 (englisch).
  41. TJ Cox, Abraham Loeb : The collision between the Milky Way and Andromeda . In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Band   386 , Nr.   1 , Mai 2008, S.   461–474 , doi : 10.1111/j.1365-2966.2008.13048.x .
  42. 13,6 Milliarden Jahre: Milchstraße ist fast so alt wie das Universum . In: Spiegel Online . 17. August 2004 ( spiegel.de [abgerufen am 27. April 2019]).
  43. Anna Frebel et al.: Discovery of HE 1523-0901, a Strongly r -Process-enhanced Metal-poor Star with Detected Uranium , in: The Astrophysical Journal 2007, vol. 660, S. L117.
  44. EF Del Peloso: The age of the Galactic thin disk from Th/Eu nucleocosmochronology , in: Journal of Astronomy and Astrophysics 2005, vol. 440, S. 1153.