Composizione, struttura e dimensioni della nostra galassia

2024 Autore: Miguel Ramacey | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 06:22

La Via Lattea è una galassia a spirale striata. La nostra galassia ha un diametro compreso tra 100.000 e 180.000 anni luce. Gli scienziati stimano che contenga 100-400 miliardi di stelle. Ci sono probabilmente almeno 100 miliardi di pianeti nella Via Lattea. Il sistema solare si trova all'interno del disco, a 26.490 anni luce dal centro galattico, sul bordo interno del braccio di Orione, una delle concentrazioni a spirale di gas e polvere. Le stelle nei 10.000 anni luce più interni formano un rigonfiamento e una o più bacchette. Il centro galattico è un'intensa sorgente radio nota come Sagittario A, che è probabilmente un buco nero supermassiccio di massa solare di 4.100 milioni.

Velocità e radiazione

Stelle e gas su un'ampia gamma di distanze dall'orbita del Centro Galattico si muovono a una velocità di circa 220 chilometri al secondo. Una velocità di rotazione costante è contraria alle leggi della dinamica kepleriana e suggerisce che la maggior parte di essaLa massa della Via Lattea non emette né assorbe radiazioni elettromagnetiche. Questa massa è stata chiamata "materia oscura". Il periodo di rotazione è di circa 240 milioni di anni nella posizione del Sole. La Via Lattea si muove a una velocità di circa 600 km al secondo rispetto ai sistemi di riferimento extragalattici. Le stelle più antiche della Via Lattea sono vecchie quasi quanto l'universo stesso e probabilmente si sono formate poco dopo il Big Bang Dark Ages.

Aspetto

Il centro della Via Lattea è visibile dalla Terra come una banda nebbiosa di luce bianca, larga circa 30°, arcuata dal cielo notturno. Tutte le singole stelle del cielo notturno visibili ad occhio nudo fanno parte della Via Lattea. La luce proviene da un accumulo di stelle irrisolte e altro materiale situato nella direzione del piano galattico. Le regioni scure all'interno della banda, come la Great Rift e Koalsak, sono aree in cui la polvere interstellare blocca la luce proveniente da stelle lontane. La regione del cielo nascosta dalla Via Lattea è chiamata Zona di Evitamento.

Luminosità

La Via Lattea ha una luminosità superficiale relativamente bassa. La sua visibilità può essere notevolmente ridotta da sfondi come la luce o il chiaro di luna. Perché la Via Lattea sia visibile, il cielo deve essere più scuro del solito. Dovrebbe essere visibile se il limite di magnitudine è di circa +5,1 o superiore e mostra più dettagli a +6,1 Ciò rende la Via Lattea difficile da vedere da aree urbane o suburbane molto illuminate, ma molto visibile dalle aree rurali quandoLa luna è sotto l'orizzonte. "New World Atlas of Artificial Night Sky Brightness" rivela che più di un terzo della popolazione mondiale non può vedere la Via Lattea dalle proprie case a causa dell'inquinamento atmosferico.

Dimensioni della Via Lattea

La Via Lattea è la seconda galassia più grande del Gruppo Locale, con il suo disco stellare di circa 100.000 lita (30 kpc) di diametro e uno spessore medio di circa 1000 lita (0,3 kpc). La serie di stelle a forma di anello avvolta attorno alla Via Lattea potrebbe appartenere alla galassia stessa, oscillando sopra e sotto il piano galattico. In tal caso, questo indicherebbe un diametro di 150.000-180.000 anni luce (46-55 kpc).

Messa

Le stime della massa della Via Lattea variano a seconda del metodo e dei dati utilizzati. All'estremità inferiore dell'intervallo di stima, la massa della Via Lattea è 5,8 × 1011 masse solari (M☉), leggermente inferiore alla massa della galassia di Andromeda. Le misurazioni effettuate nel 2009 utilizzando un array di base molto lungo hanno mostrato velocità fino a 254 km/s (570.000 mph) per le stelle sul bordo esterno della Via Lattea. Poiché la velocità orbitale dipende dalla massa totale nel raggio orbitale, ciò suggerisce che la Via Lattea è più massiccia, all'incirca uguale alla massa della Galassia di Andromeda a 7 × 1011 M☉ entro 160.000 litri (49 kpc) dal suo centro. Nel 2010, una misurazione della velocità radiale delle stelle alone ha mostrato che la massa contenuta entro 80 kiloparsec è 7 × 1011 M☉. Secondo uno studio pubblicato nel 2014, la massa dell'intera Via Latteastimato a 8,5×1011 M☉, che è circa la metà della massa della Galassia di Andromeda.

Materia oscura

La maggior parte della Via Lattea è materia oscura, una sua forma sconosciuta e invisibile, che interagisce gravitazionalmente con la materia ordinaria. L'alone di materia oscura è distribuito in modo relativamente uniforme su una distanza maggiore di cento chilometri (kpc) dal Centro Galattico. I modelli matematici della Via Lattea suggeriscono che la massa della materia oscura è 1-1,5 × 1012 M☉. Studi recenti mostrano un intervallo di massa di 4,5×1012 M☉ e una dimensione di 8×1011 M☉.

Gas interstellare

La massa totale di tutte le stelle della Via Lattea è stimata tra 4,6×1010 M☉ e 6,43×1010 M☉. Oltre alle stelle, esiste anche un gas interstellare contenente il 90% di idrogeno e il 10% di elio, con due terzi dell'idrogeno in forma atomica e il restante terzo sotto forma di idrogeno molecolare. La massa di questo gas è pari al 10% o al 15% della massa totale delle stelle nella galassia. La polvere interstellare costituisce un altro 1% della massa totale.

La struttura e le dimensioni della nostra galassia

La Via Lattea contiene tra 200 e 400 miliardi di stelle e almeno 100 miliardi di pianeti. La cifra esatta dipende dal numero di stelle di massa molto piccola e difficili da rilevare, soprattutto a distanze maggiori di 300 lita dal Sole. In confronto, la vicina Galassia di Andromeda contiene circa tre trilioni di stelle, e quindi supera le dimensioni della nostra galassia. via Latteapotrebbe anche contenere forse dieci miliardi di nane bianche, la miliardesima stella di neutroni e cento milioni di buchi neri. A riempire lo spazio tra le stelle c'è un disco di gas e polvere chiamato mezzo interstellare. Questo disco è almeno paragonabile in raggio alle stelle, mentre lo spessore dello strato gassoso varia da centinaia di anni luce per il gas più freddo a migliaia di anni luce per il gas più caldo.

La Via Lattea consiste in una regione centrale a forma di bastoncino circondata da un disco di gas, polvere e stelle. La distribuzione di massa nella Via Lattea ricorda da vicino il tipo Sbc di Hubble, che rappresenta le galassie a spirale con bracci relativamente liberi. Gli astronomi iniziarono a sospettare per la prima volta che la Via Lattea fosse una galassia a spirale chiusa, piuttosto che una normale galassia a spirale, negli anni '60. I loro sospetti sono stati confermati dalle osservazioni dello Spitzer Space Telescope nel 2005, in cui la barriera centrale della Via Lattea era più grande di quanto si pensasse.

Le idee sulle dimensioni della nostra galassia possono variare. Il disco delle stelle nella Via Lattea non ha uno spigolo vivo oltre il quale non ci sono stelle. Piuttosto, la concentrazione di stelle diminuisce con la distanza dal centro della Via Lattea. Per ragioni non chiare, oltre un raggio di circa 40.000 litas dal centro, il numero di stelle per parsec cubico diminuisce molto più velocemente. Il disco galattico circostante è un alone galattico sferico di stelle e ammassi globulari che si estende ulteriormente verso l'esterno ma ha dimensioni limitate dalle orbitedue satelliti della Via Lattea: la Grande e la Piccola Nube di Magellano, il più vicino dei quali si trova a una distanza di circa 180.000 litas dal Centro Galattico. A questa distanza o oltre, le orbite della maggior parte degli oggetti alone saranno distrutte dalle Nubi di Magellano. Pertanto, è probabile che tali oggetti vengano espulsi dalle vicinanze della Via Lattea.

Sistemi stellari e pianeti indipendenti

Una domanda sulle dimensioni della Via Lattea è una domanda su quanto siano grandi le galassie in generale. Sia il microlensing gravitazionale che le osservazioni del transito planetario indicano che ci sono almeno tanti pianeti stellati quante sono le stelle nella Via Lattea. E le misurazioni di microlensing indicano che ci sono più pianeti indipendenti non legati a ospitare stelle rispetto alle stelle stesse. Secondo la Meilin Way, c'è almeno un pianeta per stella, con una stima di 100-400 miliardi.

Per comprendere la struttura e le dimensioni della nostra galassia, gli scienziati spesso conducono varie analisi di questo tipo, aggiornando e rivedendo costantemente dati obsoleti. Ad esempio, un' altra analisi dei dati di Kepler nel gennaio 2013 ha rilevato che ci sono almeno 17 miliardi di esopianeti delle dimensioni della Terra nella Via Lattea. Il 4 novembre 2013, gli astronomi hanno riferito, sulla base dei dati della missione spaziale Kepler, che entro i limiti delle stelle e delle nane rosse adatte al Sole nella regione della Via Lattea, fino a 40miliardi di pianeti delle dimensioni della Terra, 11 miliardi di questi pianeti stimati potrebbero orbitare attorno a stelle simili al sole. Secondo uno studio del 2016, il pianeta più vicino potrebbe trovarsi a 4,2 anni luce di distanza. Tali pianeti delle dimensioni della Terra potrebbero essere più numerosi dei giganti gassosi. Oltre agli esopianeti, sono state rilevate anche "esocomete", comete al di fuori del sistema solare, che potrebbero essere comuni nella Via Lattea. Le dimensioni di stelle e galassie possono variare.