Galaktiskt centrum

Galaktiskt centrum  är en relativt liten region i mitten av vår galax , med en radie på cirka 1000 parsecs och vars egenskaper skiljer sig kraftigt från de andra delarnas egenskaper. Bildligt talat är det galaktiska centret ett kosmiskt "laboratorium", där stjärnbildningsprocesser fortfarande äger rum och där kärnan finns, vilket en gång gav upphov till kondensationen av vårt stjärnsystem.

Plats

Det galaktiska centrumet ligger på ett avstånd av 8,5 kiloparsecs från vårt solsystem i riktning mot stjärnbilden Skytten . En stor mängd interstellärt damm är koncentrerat i det galaktiska planet , på grund av vilket ljuset som kommer från det galaktiska centrumet dämpas med 30 magnituder , det vill säga 10 12 gånger. Därför är centrum osynligt i det optiska området  - med blotta ögat och med hjälp av optiska teleskop . Det galaktiska centret observeras i radioområdet , såväl som i intervallen infraröd , röntgenstrålning och gammastrålning . Den första bilden av galaxens kärna erhölls i slutet av 1940-talet av A. A. Kalinyak, V. I. Krasovsky och V. B. Nikonov i det infraröda området av spektrumet [1] [2] .

Ekvatorialkoordinater för det galaktiska centret ( epok J2000.0 ):

Sammansättning av det galaktiska centrumet

Det största kännetecknet för det galaktiska centrumet är stjärnhopen som ligger där ( stjärnbukta ) i form av en rotationsellipsoid , vars stora halvaxel ligger i galaxens plan och den mindre halvaxeln ligger på dess axel.
Bulge (från engelskan  bulge  - "uppblåsthet") är en inre, ljus sfäroidal komponent i spiralgalaxer . Dess storlek sträcker sig från hundratals parsecs till flera kiloparsecs. Galaxens utbuktning består huvudsakligen av gamla stjärnor som rör sig i långsträckta banor.

Förhållandet mellan halvaxlarna är ungefär 0,4. Stjärnornas omloppshastighet på ett avstånd av cirka en kiloparsek är cirka 270 km/s, och rotationsperioden  är cirka 24 miljoner år. Baserat på detta visar det sig att den centrala klustrets massa är cirka 10 miljarder solmassor . Koncentrationen av klusterstjärnor ökar kraftigt mot mitten. Stjärndensiteten varierar ungefär med R −1,8 (R är avståndet från centrum). På ett avstånd av cirka en kiloparsec är det flera solmassor per kubik parsec, i centrum - mer än 300 tusen solmassor per kubik parsec (för jämförelse, i närheten av solen är stjärndensiteten cirka 0,07 solmassor per kubisk parsec).

Spiralgasarmar sträcker sig från klustret och sträcker sig till ett avstånd av 3 till 4,5 tusen parsec. Armarna roterar runt det galaktiska centrumet och drar sig samtidigt tillbaka åt sidorna med en radiell hastighet på cirka 50 km/s. Den kinetiska energin för rörelse är 1055 erg .

Inuti klustret hittades en gasskiva med en radie på cirka 700 parsecs och en massa på cirka hundra miljoner solmassor. Inuti skivan finns ett centralt område av stjärnbildning.

Närmare mitten finns en roterande och expanderande ring av molekylärt väte , som har en massa på cirka hundra tusen solmassor och en radie på cirka 150 parsecs. Ringen roterar i 50 km/s och expanderar med 140 km/s. Rotationsplanet lutar 10 grader mot galaxens plan.

Med all sannolikhet förklaras de radiella rörelserna i det galaktiska centrumet av en explosion som inträffade där för cirka 12 miljarder år sedan.

Gasfördelningen i ringen är ojämn och bildar enorma gas- och dammmoln . Det största molnet är Sagittarius B2- komplexet , beläget på ett avstånd av 120 parsecs från centrum. Komplexets diameter är 30 parsecs, och massan är cirka 3 miljoner solmassor. Komplexet är den största stjärnbildande regionen i galaxen. Alla typer av molekylära föreningar som finns i rymden har hittats i dessa moln.

Ännu närmare centrum finns ett centralt dammmoln med en radie på cirka 15 parsecs. I detta moln observeras periodiskt strålningsblixtar, vars natur är okänd, men som indikerar aktiva processer som förekommer där.

Nästan i mitten finns en kompakt källa för icke-termisk strålning Skytten A * , vars radie är 0,0001 parsec (cirka 20,6 AU ), och ljushetstemperaturen  är cirka 10 miljoner grader. Radioemissionen från denna källa verkar vara av synkrotronkaraktär . Ibland observeras snabba förändringar i strålningsflödet. Ingen annanstans i galaxen har sådana strålningskällor hittats, men det finns liknande källor i kärnorna i andra galaxer .

Ur synvinkel av galaxevolutionsmodeller är deras kärnor centrum för deras kondensation och initiala stjärnbildning. De äldsta stjärnorna borde finnas där. Tydligen finns det i själva mitten av galaxens kärna ett supermassivt svart hål med en massa på (4,31 ± 0,36)⋅10 6 solmassor, vilket visades genom att studera omloppsbanorna för närliggande stjärnor [3] [4] . Strålningen från Sagittarius A* -källan orsakas av gastillväxt på ett svart hål, radien för det utstrålande området (ackretionskiva, strålar) är inte mer än 45 AU. e.

2016 rapporterade japanska astrofysiker upptäckten av ett andra gigantiskt svart hål vid Galactic Center. Detta svarta hål ligger 200 ljusår från Vintergatans centrum. Ett observerat astronomiskt objekt med ett moln upptar ett område av rymden med en diameter på 0,3 ljusår, och dess massa är 100 tusen solmassor. Arten av detta objekt har ännu inte fastställts exakt - det är ett svart hål eller ett annat objekt [5] .

Under 2018, baserat på observationer från Chandra X-ray rymdlaboratoriet vid Galactic Center, upptäcktes 12 röntgenbinärer med låg massa, varav en av komponenterna med stor sannolikhet kan vara svarta hål med stjärnmassa. Kanske, på ett avstånd av 1 parsec från ett supermassivt svart hål, som är associerat med en kompakt radiokälla Sagittarius A*, kan det finnas 10-20 tusen svarta hål [6] [7] .

Det finns tre möjliga kandidater för svarta hål med mellanmassa i det galaktiska centrum : HCN–0,009–0,044 , IRS13E och CO–0,40–0,22 [8] .

Anteckningar

  1. ↑ Tsesevich V.P. § 80. Vintergatan och galaxens struktur // Vad och hur man observerar på himlen . - 4:e uppl. — M .: Nauka , 1973. — 384 sid.
  2. ↑ A. A. Kalinyak, V. I. Krasovsky, V. B. Nikonov. Observation av området för det galaktiska centrumet i infraröda strålar // Rapporter från USSR:s vetenskapsakademi . - 1949. - T. 66 , nr. 1 .
  3. ↑ UCLA Galactic Center Group . Tillträdesdatum: 14 mars 2007. Arkiverad från originalet den 29 januari 2007.
  4. ↑ Gillessen, S.; Eisenhauer, F.; Trippe, S.; Alexander, T.; Genzel, R.; Martins, F.; Ott, T. Övervakning av stjärnornas banor runt det massiva svarta hålet i Galactic Center  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2009. - Vol. 692 . - P. 1075-1109 .
  5. ↑ Astronomer ser ännu ett gigantiskt svart hål i vår bakgård | vetenskap | AAAS . Tillträdesdatum: 16 januari 2016. Arkiverad från originalet 17 januari 2016.
  6. ↑ Charles J. Hailey, Kaya Mori, Franz E. Bauer, Michael E. Berkowitz, Jaesub Hong & Benjamin J. Hord . En täthetskusp av vilande röntgenbinärer i den centrala parsecen av galaxen Arkiverad 12 december 2018 på Wayback Machine // Nature , volym 556, sidorna 70-73, (5 april 2018)
  7. ↑ Astronomer har hittat 12 svarta hål i närheten av galaxens centrum . Hämtad 10 februari 2019. Arkiverad från originalet 12 februari 2019.
  8. ↑ Indikation på ett annat svart hål av mellanmassa i Galactic Center Arkiverad 17 januari 2019 på Wayback Machine , utkastversion 31 december 2018 (PDF)

Litteratur

Länkar

Webblogg APOD

Video

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk