Composició, estructura i mida de la nostra galàxia

2024 Autora: Miguel Ramacey | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 06:15

La Via Làctia és una galàxia espiral ratllada. La nostra galàxia té entre 100.000 i 180.000 anys llum de diàmetre. Els científics estimen que conté entre 100 i 400 mil milions d'estrelles. Probablement hi ha almenys 100.000 milions de planetes a la Via Làctia. El sistema solar es troba dins del disc, a 26.490 anys llum del centre galàctic, a la vora interior del Braç d'Orió, una de les concentracions en espiral de gas i pols. Les estrelles dels 10.000 anys llum més interiors formen una protuberància i una o més varetes. El centre galàctic és una font de ràdio intensa coneguda com Sagitari A, que probablement és un forat negre supermassiu de 4.100 milions de massa solar.

Velocitat i radiació

Les estrelles i els gasos a una àmplia gamma de distàncies des de l'òrbita del Centre Galàctic es mouen a una velocitat d'uns 220 quilòmetres per segon. Una velocitat de rotació constant és contrària a les lleis de la dinàmica kepleriana i suggereix que la majoria deLa massa de la Via Làctia no emet ni absorbeix radiació electromagnètica. Aquesta massa s'ha anomenat "matèria fosca". El període de rotació és d'uns 240 milions d'anys a la posició del Sol. La Via Làctia es mou a una velocitat d'uns 600 km per segon en relació amb els marcs de referència extragalàctics. Les estrelles més antigues de la Via Làctia són gairebé tan antigues com l'univers mateix i probablement es van formar poc després de l'Edat Fosca del Big Bang.

Aparença

El centre de la Via Làctia és visible des de la Terra com una banda borrosa de llum blanca, d'uns 30° d'ample, arquejada pel cel nocturn. Totes les estrelles individuals del cel nocturn visibles a ull nu formen part de la Via Làctia. La llum prové d'una acumulació d'estrelles no resoltes i d' altres materials situats en la direcció del pla galàctic. Les regions fosques de la banda, com el Gran Rift i el Koalsak, són àrees on la pols interestel·lar bloqueja la llum d'estrelles llunyanes. La regió del cel que amaga la Via Làctia s'anomena Zona d'Evitació.

Brillador

La Via Làctia té una brillantor superficial relativament baixa. La seva visibilitat es pot reduir molt per fons com la llum o la llum de la lluna. Perquè la Via Làctia sigui visible, el cel ha de ser més fosc del que és habitual. Hauria de ser visible si el límit de magnitud és d'aproximadament +5,1 o més, i mostra més detall a +6,1. Això fa que la Via Làctia sigui difícil de veure des de zones urbanes o suburbanes molt il·luminades, però molt visible des de les zones rurals quanLa lluna està sota l'horitzó. El "Nou Atles mundial de la brillantor del cel nocturn artificial" revela que més d'un terç de la població mundial no pot veure la Via Làctia des de casa seva a causa de la contaminació de l'aire.

Mida de la galàxia de la Via Làctia

La Via Làctia és la segona galàxia més gran del Grup Local, amb el seu disc estel·lar d'unes 100.000 litas (30 kpc) de diàmetre i unes 1.000 litas (0,3 kpc) de gruix mitjà. La cadena d'estrelles en forma d'anell que envolta la Via Làctia pot pertànyer a la pròpia galàxia, oscil·lant per sobre i per sota del pla galàctic. Si és així, això indicaria un diàmetre de 150.000-180.000 anys llum (46-55 kpc).

Missa

Les estimacions de la massa de la Via Làctia varien segons el mètode i les dades utilitzades. A l'extrem inferior del rang d'estimació, la massa de la Via Làctia és de 5,8 × 1011 masses solars (M☉), una mica menor que la massa de la galàxia d'Andròmeda. Les mesures amb una matriu de bases molt llarga l'any 2009 van mostrar velocitats de fins a 254 km/s (570.000 mph) per a les estrelles a la vora exterior de la Via Làctia. Com que la velocitat orbital depèn de la massa total del radi orbital, això suggereix que la Via Làctia és més massiva, aproximadament igual a la massa de la galàxia d'Andròmeda a 7×1011 M☉ dins de 160.000 litres (49 kpc) del seu centre. L'any 2010, una mesura de la velocitat radial de les estrelles halo va mostrar que la massa continguda dins de 80 kiloparsecs és de 7 × 1011 M☉. Segons un estudi publicat el 2014, la massa de tota la Via Làctiaestimat en 8,5×1011 M☉, que és aproximadament la meitat de la massa de la galàxia d'Andròmeda.

Matèria fosca

La major part de la Via Làctia és matèria fosca, una forma desconeguda i invisible d'aquesta, que interactua gravitatòriament amb la matèria ordinària. L'halo de matèria fosca es distribueix de manera relativament uniforme a una distància superior a cent quilòmetres (kpc) des del Centre Galàctic. Els models matemàtics de la Via Làctia suggereixen que la massa de matèria fosca és d'1-1,5×1012 M☉. Estudis recents mostren un rang de massa de 4,5×1012 M☉ i una dimensió de 8×1011 M☉.

Gas interestel·lar

La massa total de totes les estrelles de la Via Làctia s'estima entre 4,6×1010 M☉ i 6,43×1010 M☉. A més de les estrelles, també hi ha un gas interestel·lar que conté un 90% d'hidrogen i un 10% d'heli, amb dos terços de l'hidrogen en forma atòmica i el terç restant en forma d'hidrogen molecular. La massa d'aquest gas és igual al 10% o al 15% de la massa total de les estrelles de la galàxia. La pols interestel·lar representa un altre 1% de la massa total.

L'estructura i la mida de la nostra galàxia

La Via Làctia conté entre 200 i 400 mil milions d'estrelles i almenys 100 mil milions de planetes. La xifra exacta depèn del nombre d'estrelles de massa baixa que són difícils de detectar, especialment a distàncies superiors a 300 litas del Sol. En comparació, la veïna galàxia d'Andròmeda conté aproximadament tres bilions d'estrelles i, per tant, supera la mida de la nostra galàxia. Via Làcteatambé pot contenir potser deu mil milions de nanes blanques, mil milions d'estrelles de neutrons i cent milions de forats negres. Omplint l'espai entre les estrelles hi ha un disc de gas i pols anomenat medi interestel·lar. Aquest disc és almenys comparable en radi a les estrelles, mentre que el gruix de la capa gasosa oscil·la entre centenars d'anys llum per als gasos més freds a milers d'anys llum per als gasos més càlids.

La Via Làctia consisteix en una regió central en forma de vareta envoltada per un disc de gas, pols i estrelles. La distribució de massa a la Via Làctia s'assembla molt al tipus Sbc de Hubble, que representa galàxies espirals amb braços relativament lliures. Els astrònoms van començar a sospitar que la Via Làctia és una galàxia espiral tancada, en lloc d'una galàxia espiral ordinària, als anys 60. Les seves sospites van ser confirmades per les observacions del telescopi espacial Spitzer l'any 2005, en què la barrera central de la Via Làctia era més gran del que es pensava anteriorment.

Les idees sobre la mida de la nostra galàxia poden variar. El disc d'estrelles de la Via Làctia no té una vora afilada més enllà del qual no hi ha estrelles. Més aviat, la concentració d'estrelles disminueix amb la distància del centre de la Via Làctia. Per raons que no estan clares, més enllà d'un radi d'unes 40.000 litas des del centre, el nombre d'estrelles per parsec cúbic cau molt més ràpid. El disc galàctic que l'envolta és un halo galàctic esfèric d'estrelles i cúmuls globulars que s'estén més cap a l'exterior però que té una mida limitada per òrbites.dos satèl·lits de la Via Làctia: el Gran i el Petit Núvol de Magallanes, el més proper dels quals es troba a una distància d'unes 180.000 litas del Centre Galàctic. A aquesta distància o més enllà, les òrbites de la majoria dels objectes halo seran destruïdes pels núvols de Magallanes. Per tant, és probable que aquests objectes siguin expulsats de les proximitats de la Via Làctia.

Sistemes estel·lars i planetes independents

Una pregunta sobre la mida de la Via Làctia és una pregunta sobre com de grans són les galàxies en general. Tant les observacions de microlents gravitacionals com les de trànsit planetari indiquen que hi ha almenys tants planetes estel·lars com estrelles a la Via Làctia. I les mesures de microlents indiquen que hi ha més planetes independents no lligats a estrelles hostes que les pròpies estrelles. Segons la Via Meilin, hi ha almenys un planeta per estrella, el que resulta en uns 100-400 mil milions.

Per entendre l'estructura i la mida de la nostra galàxia, els científics solen dur a terme diverses anàlisis d'aquest tipus, actualitzant i revisant constantment dades obsoletes. Per exemple, una altra anàlisi de les dades de Kepler el gener de 2013 va trobar que hi ha almenys 17.000 milions d'exoplanetes de la mida de la Terra a la Via Làctia. El 4 de novembre de 2013, els astrònoms van informar, a partir de dades de la missió espacial Kepler, que dins dels límits d'estrelles i nanes vermelles adequades per al Sol a la regió de la Via Làctia, fins a 40mil milions de planetes de la mida de la Terra, 11 mil milions d'aquests planetes estimats poden orbitar estrelles semblants al sol. Segons un estudi del 2016, el planeta més proper podria estar a 4,2 anys llum de distància. Aquests planetes de la mida de la Terra poden ser més nombrosos que els gegants gasosos. A més dels exoplanetes, també s'han detectat "exocometes", cometes fora del sistema solar, que poden ser habituals a la Via Làctia. Les mides de les estrelles i les galàxies poden variar.