Galaktický střed

Galaktický střed  je relativně malá oblast ve středu naší Galaxie s poloměrem asi 1000 parseků a jejíž vlastnosti se ostře liší od vlastností jejích ostatních částí. Obrazně řečeno, galaktický střed je kosmická „laboratoř“, ve které stále probíhají procesy tvorby hvězd a ve kterém se nachází jádro, které kdysi dalo vzniknout kondenzaci našeho hvězdného systému.

Umístění

Galaktický střed se nachází ve vzdálenosti 8,5 kiloparseků od naší sluneční soustavy ve směru souhvězdí Střelce . V galaktické rovině je soustředěno velké množství mezihvězdného prachu , díky čemuž je světlo přicházející z galaktického středu zeslabeno o 30 magnitud , tedy 10 12krát . Proto je střed v optickém dosahu neviditelný  – pouhým okem a pomocí optických dalekohledů . Galaktický střed je pozorován v rádiovém rozsahu , stejně jako v rozsahu infračerveného , rentgenového a gama záření . První snímek jádra Galaxie získali koncem 40. let 20. století A. A. Kalinyak, V. I. Krasovsky a V. B. Nikonov v infračervené oblasti spektra [1] [2] .

Rovníkové souřadnice galaktického středu ( epocha J2000.0 ):

Složení galaktického středu

Největším útvarem galaktického středu je tam umístěná hvězdokupa (hvězdná výduť ) ve tvaru rotačního elipsoidu , jehož hlavní poloosa leží v rovině Galaxie a vedlejší poloosa leží na její rovině. osa.
Boule (z anglického  bulge  - "nafouknutí") je vnitřní, jasná sféroidní složka spirálních galaxií . Jeho velikost se pohybuje od stovek parseků po několik kiloparseků. Výduť galaxie se skládá hlavně ze starých hvězd pohybujících se po protáhlých drahách.

Poměr poloos je přibližně 0,4. Oběžná rychlost hvězd ve vzdálenosti asi kiloparsek je asi 270 km/s a doba rotace  je asi 24 milionů let. Na základě toho se ukazuje, že hmotnost centrální kupy je přibližně 10 miliard hmotností Slunce . Koncentrace hvězd v kupě se směrem ke středu prudce zvyšuje. Hustota hvězd se mění zhruba s R −1,8 (R je vzdálenost od středu). Ve vzdálenosti asi kiloparsek je to několik hmotností Slunce na parsek krychlový, ve středu - více než 300 tisíc hmotností Slunce na krychlový parsek (pro srovnání, v blízkosti Slunce je hustota hvězd asi 0,07 hmotností Slunce na kubický parsek).

Z kupy se rozprostírají spirální plynová ramena do vzdálenosti 3 až 4,5 tisíce parseků. Ramena rotují kolem galaktického středu a současně ustupují do stran radiální rychlostí asi 50 km/s. Kinetická energie pohybu je 1055 erg .

Uvnitř kupy byl nalezen plynový disk o poloměru asi 700 parseků a hmotnosti asi sto milionů hmotností Slunce. Uvnitř disku je centrální oblast tvorby hvězd.

Blíže ke středu je rotující a expandující prstenec molekulárního vodíku , který má hmotnost asi sto tisíc slunečních hmotností a poloměr asi 150 parseků. Prstenec se otáčí rychlostí 50 km/s a rozpíná se rychlostí 140 km/s. Rovina rotace je nakloněna k rovině Galaxie o 10 stupňů.

Radiální pohyby v galaktickém centru jsou se vší pravděpodobností vysvětlovány explozí, ke které tam došlo asi před 12 miliardami let.

Distribuce plynu v prstenci je nerovnoměrná a tvoří obrovská plynová a prachová mračna . Největším mrakem je komplex Sagittarius B2 , který se nachází ve vzdálenosti 120 parseků od centra. Průměr komplexu je 30 parseků a hmotnost je asi 3 miliony hmotností Slunce. Komplex je největší hvězdotvornou oblastí v galaxii. V těchto oblacích byly nalezeny všechny druhy molekulárních sloučenin nalezených ve vesmíru.

Ještě blíže středu je centrální oblak prachu s poloměrem asi 15 parseků. V tomto oblaku jsou periodicky pozorovány záblesky záření, jejichž povaha je neznámá, ale které naznačují aktivní procesy, které se tam vyskytují.

Téměř v samém středu se nachází kompaktní zdroj netepelného záření Sagittarius A * , jehož poloměr je 0,0001 parsec (asi 20,6 AU ) a teplota jasu  je asi 10 milionů stupňů. Zdá se, že rádiové emise z tohoto zdroje jsou synchrotronové povahy . Občas jsou pozorovány rychlé změny toku záření. Nikde jinde v Galaxii nebyly takové zdroje záření nalezeny, ale podobné zdroje existují v jádrech jiných galaxií .

Z hlediska modelů vývoje galaxií jsou jejich jádra centry jejich kondenzace a počátečního vzniku hvězd. Měly by tam být nejstarší hvězdy. V samotném středu jádra Galaxie se zjevně nachází supermasivní černá díra o hmotnosti (4,31 ± 0,36)⋅10 6 hmotností Slunce, což bylo prokázáno studiem drah blízkých hvězd [3] [4] . Záření zdroje Sagittarius A* je způsobeno narůstáním plynu na černou díru, poloměr vyzařovací oblasti (akreční disk, výtrysky) není větší než 45 AU. E.

V roce 2016 japonští astrofyzici oznámili objev druhé obří černé díry v Galaktickém centru. Tato černá díra se nachází 200 světelných let od středu Mléčné dráhy. Pozorovaný astronomický objekt s oblakem zaujímá oblast vesmíru o průměru 0,3 světelného roku a jeho hmotnost je 100 tisíc hmotností Slunce. Povaha tohoto objektu nebyla dosud přesně stanovena – jedná se o černou díru nebo jiný objekt [5] .

V roce 2018 bylo na základě pozorování z rentgenové kosmické laboratoře Chandra v Galaktickém centru objeveno 12 nízkohmotných rentgenových dvojhvězd, jejichž jednou ze složek s vysokou pravděpodobností mohou být černé díry o hvězdné hmotnosti. Možná, že ve vzdálenosti 1 parsec od supermasivní černé díry, která je spojena s kompaktním rádiovým zdrojem Sagittarius A*, může být 10-20 tisíc černých děr [6] [7] .

Existují tři možní kandidáti na středně hmotné černé díry v galaktickém centru : HCN–0,009–0,044 , IRS13E a CO–0,40–0,22 [8] .

Poznámky

  1. ↑ Tsesevich V.P. § 80. Mléčná dráha a struktura Galaxie // Co a jak pozorovat na obloze . - 4. vyd. — M .: Nauka , 1973. — 384 s.
  2. ↑ A. A. Kalinyak, V. I. Krasovský, V. B. Nikonov. Pozorování oblasti galaktického středu v infračervených paprscích // Zprávy Akademie věd SSSR . - 1949. - T. 66 , čís. 1 .
  3. ↑ UCLA Galactic Center Group . Datum přístupu: 14. března 2007. Archivováno z originálu 29. ledna 2007.
  4. ↑ Gillessen, S.; Eisenhauer, F.; Trippe, S.; Alexander, T.; Genzel, R.; Martins, F.; Ott, T. Monitorování hvězdných drah kolem masivní černé díry v galaktickém centru  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2009. - Sv. 692 . - S. 1075-1109 .
  5. ↑ Astronomové zahlédli na našem dvorku další obří černou díru | věda | AAAS . Datum přístupu: 16. ledna 2016. Archivováno z originálu 17. ledna 2016.
  6. ↑ Charles J. Hailey, Kaya Mori, Franz E. Bauer, Michael E. Berkowitz, Jaesub Hong & Benjamin J. Hord . Vrchol hustoty klidových rentgenových dvojhvězd v centrálním parseku Galaxie Archivováno 12. prosince 2018 na Wayback Machine // Nature , svazek 556, strany 70–73, (5. dubna 2018)
  7. ↑ Astronomové našli 12 černých děr v blízkosti středu Galaxie . Staženo 10. února 2019. Archivováno z originálu 12. února 2019.
  8. ↑ Indikace další středněhmotné černé díry v galaktickém centru Archivováno 17. ledna 2019 na Wayback Machine , verze návrhu 31. prosince 2018 (PDF)

Literatura

Odkazy

Weblog APOD

Video

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie