Warto przeczytać

Nazwa Droga Mleczna pochodzi prawdopodobnie z mitologii greckiej. Hera nie chcąc karmić Herkulesa odepchnęła go i uroniła kroplę mleka, która rozlała się po niebie. Z punktu widzenia ziemianina Droga Mleczna przypomina jasną smugę ciągnącą się przez całe niebo. Dopiero Galileusz odkrył na początku XVII wieku, że smuga ta składa się ze słabych, prawdopodobnie dalekich gwiazd. W drugiej połowie XVIII wieku spekulowano, że Droga Mleczna może być rotującym ciałem o ogromnej liczbie gwiazd otaczającej nas ze wszystkich stron. Ponadto fakt, że jasna smuga na niebie dzieli nieboskłon na dwie części wskazuje, że struktura ta przypomina Układ Słoneczny lecz na dużą większą skalę, a Słońce i planety to jedynie niewielki fragment tej struktury. Kolejne odkrycia mglistych obiektów na niebie sugerowały, że obiekty te również mogą składać się z gwiazd i mogą być porównywane do Drogi Mlecznej. Rozwój technologii sprawił, że potwierdzono podobieństwo Drogi Mlecznej do innych znanych mgławic. Obserwacje wskazywały, że nasza Galaktyka jest spłaszczonym dyskiem, dlatego obserwujemy ją w postaci smugi o zróżnicowanej szerokości, rozciągającej się przez sferę niebieską. Pozostawało pytanie, gdzie w tej strukturze znajduje się Układ Słoneczny. Na początku XX wieku Harlow Shapley analizował rozkład struktur Drogi Mlecznej. Zauważył on, że analizowane struktury koncentrują się w stronę gwiazdozbioru Strzelca (łac. Sagittarius). Na tej podstawie oszacował, że Układ Słoneczny znajduje się w znaczącej odległości od tego centrum. Wtedy uważał, że Słońce leży 45 000 lat świetlnychrok świetlny (ly)lat świetlnych od centrum Galaktyki. Od lat 50. XX wieku astronomowie starają się stworzyć jak najdokładniejszą mapę całej Drogi Mlecznej.

R8SKfBeBzjLbx

Rys. 1. Ilustracja przedstawia panoramiczne zdjęcie Drogi Mlecznej widzianej z Ziemi. Na zdjęciu widoczny jest, poziomy dysk złożony z jasnych obłoków. Dysk widoczny jest na czarnym tle przestrzeni kosmicznej. W centralnej części galaktyki widoczne jest owalne zgrubienie. Po prawej stronie zdjęcia, pod galaktyką widoczne są dwa niewielkie i jasne obłoki. Są to galaktyki karłowate o nazwach Wielki Obłok Magellana i Mały obłok Magellana. Zdjęcie wykonane zostało dzięki European South Observatory z okazji Międzynarodowego Roku Astronomii 2009.

Dziś już wiemy, że to co obserwujemy na niebie gołym okiem, to jedynie znikomy fragment całej Galaktyki. Jest ona galaktyką spiralną z poprzeczką (więcej o typach galaktyk przeczytasz w e‑materiale „Definicja galaktyki”), o średnicy około 100 - 120 tysięcy lat świetlnychrok świetlny (ly)lat świetlnych, zawierającą około 400 miliardów gwiazd (więcej o samej Drodze Mlecznej w e‑materiale „Jaka jest nasza Galaktyka?”). Jedną z tych gwiazd jest nasze Słońce. Nasza gwiazda macierzysta znajduje się nadal w pierwszej fazie rozwoju (na tak zwanym ciągu głównym – main sequence), istnieje od 4,6 miliarda lat (niewiele dłużej niż Ziemia), jest mniej więcej w połowie swojego życia. Młode gwiazdy w galaktykach spiralnych znajdują się głównie w ramionach spiralnych tych galaktyk, natomiast w centrum są głównie gwiazdy stare. Cały Układ Słoneczny znajduje się w jednym z ramion spiralnych dysku Drogi Mlecznej. Obecnie szacuje się, że Układ Słoneczny znajduje się w odległości około 26 000 +/- 1400 lat świetlnychrok świetlny (ly)lat świetlnych od centrum. Niektórzy astronomowie szacują tę odległość na nieco ponad 27 000 lat świetlnych, a inni przy użyciu tych samych metod badawczych sądzą, że jest to nieco ponad 25 500 lat świetlnych. Wiadomo, że Słońce leży nieco – kilkadziesiąt lat świetlnych - ponad główną płaszczyzną dysku.

R77Kv1Jflg3qn

Rys. 2. Ilustracja przedstawia rysunek, na którym zaprezentowano schemat widoku z boku Drogi Mlecznej. Schemat Drogi Mlecznej widoczny jest w postaci przekroju poziomego dysku. Przekrój składa sią z poziomego, niebieskiego odcinka z okrągłym zgrubieniem na środku. Zgrubienie symbolizuje centrum galaktyki. Prawe i lewe ramie dysku mają takie sam długości. Ramiona dysku podpisane zostały, jako warstwy pyłu. Mniej więcej w połowie lewego ramienia widoczny jest żółty punkt opisany, jako Słońce, który symbolizuje położenie naszego Układu Słonecznego. Nasz Układ Słoneczny jest oddalony od centrum galaktyki o dwadzieścia siedem tysięcy lat świetlnych, co zaznaczono nad rysunkiem w postaci poziomej, czarnej strzałki zakończonej grotami na obu końcach. Grubość dysku opisano po lewej stronie rysunku jako dwa tysiące lat świetlnych. Pod oraz nad dyskiem widoczne są niebieskie mniejsze okręgi z błękitnym wypełnieniem. Okręgi te podpisane zostały, jako gromady kuliste. Długość lewego ramienia galaktyki stanowiącego jej promień wynosi pięćdziesiąt tysięcy lat świetlnych co opisano nad rysunkiem.

RHgZbBvNXHf3x

Rys. 3. Ilustracja przedstawia symulację Drogi Mlecznej widzianej z boku. Droga Mleczna ma postać poziomego, zielonego dysku, którego lewa część jest lekko zakrzywiona nieco w dół a prawa część jest zakrzywiona nieco w górę. Środkowa część dysku ma intensywniejszy zielony kolor co świadczy o większym zagęszczeniu masy. Dokładnie w środku dysku znajduje się jasny punkt stanowiący punkt centralny naszej galaktyki. W połowie lewego ramienia widoczny jest mały, żółty znaczek przypominający Słońce, który symbolizuje położenie naszego Układu Słonecznego. Galaktyka widoczna jest na czarnym tle przestrzeni kosmicznej. Pod prawym ramieniem dysku widoczna jest pozioma skala obrazująca promień Galaktyki. Skala przedstawiona jest w postaci osi, która narysowana jest białą linią. Oś ta skierowana jest w prawo. Na osi zaznaczono wartości od zera do sześćdziesięciu tysięcy lat świetlnych co dwadzieścia tysięcy lat świetlnych. Wynika z niej, że promień Drogi Mlecznej to od około pięćdziesięciu do sześćdziesięciu tysięcy lat świetlnych. Symulację wykonano w oparciu o najnowsze dane polskiego zespołu Optical Gravitational Lensing Experiment.

Powszechnie uznaje się, że Galaktyka ma 4 główne ramiona:

1. ramię Perseusza (łac. Perseus),

2. ramię Węgielnicy (łac. Norma) czasami nazywane ramieniem zewnętrznym,

3. ramię Krzyża (łac. Crux) lub ramię Tarczy (łac. Scutum),

4. ramię Strzelca (łac. Sagittarius).

Układ Słoneczny znajduje się w jednym z ramion pobocznych nazwanym ramieniem Oriona. Jest to ramię pomiędzy ramieniem Strzelca i Perseusza. Prawdopodobnie jest odnogą ramienia Perseusza. Rozwój technologii przełomu XX i XXI wieku umożliwia coraz to dokładniejsze badania Galaktyki. Dzięki obserwacjom spektroskopowym i radiowym możliwe jest oglądanie fragmentów Galaktyki, do tej pory nieosiągalnych. Cały czas astronomowie nie mają klarownych i niepodważalnych dowodów na to, ile ramion i jak długich lub jak bardzo zawiniętych ma Droga Mleczna.

Cały Układ Słoneczny porusza się po orbicie wokół środka Galaktyki. Prędkość orbitalna Słońca jest cały czas tematem dyskusji i badań. Szacuje się, że może wynosić od 220 do nawet 270 km/s. Oznacza to, że Słońce w ciągu swojego istnienia wykonało od 20 do 25 obrotów wokół centrum Galaktyki. Pełen jeden obieg Układu Słonecznego, czyli galaktyczny rok, trwa około 240 milionów lat.

R14Xc66yuSdns

Rys. 4. Ilustracja przedstawia grafikę, na której widoczna jest artystyczna wizja struktury Drogi Mlecznej widzianej z góry. Na ilustracji widoczny jest błękitny wir obracający się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Wir widoczny jest na tle czarnej przestrzeni kosmicznej. Ramiona wiru są nieco jaśniejsze niż przestrzeń pomiędzy nimi. W środku Drogi Mlecznej widoczny jest jasny, żółty dysk pochylony w prawo. Jasny dysk stanowi centrum naszej galaktyki. Poniżej centrum galaktyki zaznaczono punkt określający położenie Słońca a tym samym naszego Układu Słonecznego. Przez położenie Słońca przechodzą osie narysowane w postaci białych linii rozchodzących się promieniście co trzydzieści stopni.

Słowniczek