Paukščių Tako galaktikos centrinė sritis
Galãktika, Paũkščių Tãko galãktika, tarpusavio traukos jėgomis susietų žvaigždžių sistema, kuriai priklauso Saulė. Viena iš daugybės milijardų galaktikų Visatoje. Kartu su didžiulėmis spiralinėmis Andromedos ir Trikampio galaktikomis ir daugiau kaip 30 nykštukinių galaktikų sudaro Vietinę galaktikų grupę. Galaktiką sudaro apie 400 mlrd. žvaigždžių, t. p. tarpžvaigždinės dujos ir dulkės, elektromagnetinė spinduliuotė, kosminiai spinduliai, magnetiniai ir gravitacijos laukai bei nežinomos kilmės tamsioji medžiaga. Visa Galaktikos masė prilygsta maždaug trilijonui Saulės masių (apie 1012 M⨀). Galaktika yra disko formos ir turi centrinį telkinį.
Pastarųjų metų tyrimai leidžia manyti, kad Galaktika turi skersę – per Galaktikos centrą einančią žvaigždžių ir tarpžvaigždinės medžiagos juostą, nuo kurios galų prasideda spiralinės vijos. Manoma, Galaktika yra SBbc tipo – skersėtoji spiralinė galaktika. Ją sudaro keletas susijusių, erdvėje vienas su kitu persiklojančių struktūrinių posistemių (kiekvienas jų turi skirtingas žvaigždžių populiacijas), kurie skirtingu greičiu sukasi aplink bendrą centrą. Tai apie 150 tūkst. l.y. skersmens plonasis diskas su spiralinėmis vijomis, jį gaubiantis panašaus skersmens storasis diskas, apie 20 tūkst. l.y. skersmens ir apie 8 tūkst. l.y. storio elipsoido formos centrinis telkinys ir didelis apie 300 tūkst. l.y. skersmens visus šiuos posistemius supantis Galaktikos sferoidas. Visą Galaktiką dar supa tamsiosios medžiagos vainikas, nusidriekiantis mažiausiai keletą šimtų tūkstančių l.y. Spindesiu labiausiai išsiskiria plonasis diskas (storis – apie 2–3 tūkst. l.y.), kuriame susitelkusios įvairių tipų ir amžiaus žvaigždės, greitai besisukančios aplink Galaktikos centrą. Ties disko plokštuma telkiasi tarpžvaigždinė medžiaga – daugiausia atominės ir molekulinės vandenilio dujos bei dulkės, kurios sugeria ir sklaido žvaigždžių elektromagnetinę spinduliuotę. Tarpžvaigždinė medžiaga (apie 99 % jos masės yra dujos ir apie 1 % – dulkės) sudaro apie 10 % visos disko masės. Manoma, diskas turi keturias pagrindines spiralines vijas, kurios prasideda centrinėje Galaktikos dalyje (arba nuo skersės). Jose telkiasi dujų ir dulkių debesys, šviesios ir karštos (jaunos) žvaigždės ir jauni žvaigždžių spiečiai. Senesnių disko žvaigždžių populiacija maždaug tolygiai užpildo visą diską. Plonajame diske, ypač spiralinėse vijose, nuolat vyksta žvaigždėdara, todėl čia žvaigždės yra labai įvairaus amžiaus – nuo ką tik gimusių iki apie 10 mlrd. metų. Plonajame diske netoli Oriono vijos apie 220 km/s greičiu beveik apskritimine orbita aplink Galaktikos centrą, esantį Šaulio žvaigždyno kryptimi už 28 tūkst. l.y., skrieja Saulės sistema. Saulė yra per 30–50 l.y. virš disko simetrijos plokštumos ir apsisuka aplink Galaktikos centrą per 230 mln. metų. Žvaigždžių tankis didėja disko plokštumos link, todėl Galaktikos disko projekcija į dangaus sferą mums matoma kaip švytinti juosta (Paukščių Takas). Storasis diskas maždaug trigubai storesnis už plonąjį. Jame žvaigždžių tankis mažesnis ir paviršinis jo spindesys tesudaro apie 10 % plonojo disko spindesio. Storajame diske yra ir labai senų žvaigždžių (apie 12 mlrd. metų). Aplink Galaktikos centrą jos sukasi lėčiau, yra ne tokios metalingos kaip plonojo disko žvaigždės. Storajam diskui priklauso ir dalis kamuolinių žvaigždžių spiečių. Galaktikos branduolį supantis centrinis telkinys yra triašio elipsoido (pailgos) formos (manoma, jo viduje yra skersė) didelio žvaigždžių tankio sritis, kurioje telkiasi daugiausia senos (apie 10 mlrd. metų amžiaus) įvairaus metalingumo žvaigždės ir apie 50 kamuolinių žvaigždžių spiečių. Visa centrinio telkinio masė yra apie 10 mlrd. M⨀. Manoma, Galaktikos centre yra 4 mln. M⨀ masės juodoji bedugnė. Visas Galaktikos diskas ir centrinis telkinys skendi didžiuliame, labai lėtai besisukančiame sferoide, kuriame yra apie milijardą senų (10–13 mlrd. metų) nemetalingų žvaigždžių, t. p. apie 100 kamuolinių žvaigždžių spiečių ir kelios nykštukinės galaktikos. Sferoido žvaigždės metalų turi dešimtis ir šimtus kartų mažiau negu plonojo disko žvaigždės. Sferoido žvaigždžių masė sudaro tik apie 1 % visos Galaktikos šviečiančios masės, bet sferoide ir aplink jį telkiasi nematomoji medžiaga, kurios buvimas spėjamas remiantis Galaktikos disko sukimosi greičio kitimu tolstant nuo Galaktikos centro. Nematomosios medžiagos vainikas nusidriekia toli už Galaktikos ribų, jo masė yra apie 1012 M⨀, t. y. apie 10 kartų viršija visą regimąją Galaktikos masę.
Manoma, Galaktika pradėjo formuotis prieš apie 13 mlrd. metų iš didžiulio, maždaug sferinės formos nemetalingų dujų debesies, lėtai besisukančio nematomosios medžiagos vainike. Debesiui traukiantis jo sukimasis spartėjo, dujos pamažu fragmentavosi į smulkesnius debesis, iš jų formavosi žvaigždės ir kamuoliniai spiečiai. Šie seni nemetalingi objektai (II populiacija) randami sferoide. Po 1−3 mlrd. metų, kai dujų debesis susitraukė apie 10 kartų ir susiplojo į greitai besisukantį išcentrinės jėgos palaikomą diską, žvaigždėdara sferoide nutrūko. Tada susiformavo plonasis diskas – atsirado spiralinė struktūra. Dėl supernovų sprogimų ir kitų žvaigždžių į tarpžvaigždinę erdvę išmestų sunkesnių už helį cheminių elementų disko metalingumas nuolat didėjo, todėl vėlesnių kartų žvaigždės, prie kurių priklauso ir Saulė, turi daugiau metalų ir priskiriamos prie I populiacijos.
Galaktikos sandaros schema
Galaktikos sferoidas ar bent jo dalis galėjo susidaryti ir iš kitų mažesnių žvaigždžių sistemų ar jų fragmentų, įsiurbtų į Galaktiką. Manoma, dalis sferoido kamuolinių spiečių ir pavienių žvaigždžių yra nykštukinių galaktikų likučiai. Pačių artimiausių – Didžiojo Šuns (už 25 tūkst. l.y.) ir Šaulio (už 80 tūkst. l.y.) – nykštukinių galaktikų orbitos kerta Galaktikos disko plokštumą, jos ilgainiui suirs ir papildys Galaktikos žvaigždžių populiaciją. Nykštukinių galaktikų įtraukimu į Galaktiką bandoma paaiškinti ir storojo disko kilmę. Galaktikos centrinio telkinio prigimtis nėra gerai žinoma, gali būti, kad tai centrinės disko dalies sustorėjimas, kurį sukėlė skersė. Disko spiralinės struktūros kilmė ir raida taip pat nėra galutinai išaiškinta. Pagal geriausiai faktais pagrįstą teoriją, spiralinės vijos yra tankio bangos, kurios sklinda Galaktikos disku pastoviu kampiniu greičiu ir turi spiralės pavidalo frontą. Tankio banga neperneša medžiagos, tik sutankina tarpžvaigždines dujas ir sužadina žvaigždėdarą, dėl kurios šviesios naujai gimusios žvaigždės sudaro matomą vijos vaizdą. Tankio bangų teorija neblogai paaiškina spiralinių vijų ypatybes, bet kol kas nežinomas tokių bangų energijos šaltinis, jų sužadinimo ir palaikymo mechanizmai.
1856