Galaktika ir paukščių takas

Paukščių Tako tyrinėtojai Saulės sistema, kurios centre spindi Saulė, yra nedidelė dalelėmaždaug 200 mlrd. žvaigždžių jungiančios sistemos, vadinamos Galaktika.Tai paplokščia sistema, ir žiūrint išilgai jos pagrindinės plokštumos,viena kryptimi matome daug žvaigždžių. Dėl to žvaigždės Paukščių Takeatrodo išsidėsčiusios labai tankiai ir vietomis net susilieja. Paukščių Takas ryškiausias nakties danguje, nore miesto gyventojainiekada jo aiškiai nemato – balzganą Paukščių Tako juostą nustelbia gatviųšviesos. Vienas pirmųjų ir geriausiai Paukščių Taką aprašė 150 m. K.Ptolemėjas iš Aleksandrijos, vienas antikos astronomų ir matematikų. “Pieno Kelias, – rašė Ptolemėjas,- tai ne ratas, o zona, kuri visurbalta kaip pienas; dėl to ji taip ir vadinama. Ši zona ne visur vienoda irtaisyklinga: kinta jos spalva , plotis, žvaigždžių skaičius ir jųišsidėstymas. Kai kur Pieno Kelias skaidosi į dvi atšakas – šiek tieksutelkus dėmesį, tai lengva pastebėti.” Dauguma tautų turi savo legendas apie Paukščių taką, įvairiai jįvadina. Tačiau jo prigimtis buvo nežinoma iki pat 1609-10 m. žiemos, kaiGalilėjus pradėjo tirti jį pro teleskopą. Galilėjus pamatė, kad PaukščiųTaką sudaro nesuskaičiuojama daugybė žvaigždžių. Pirmasis žmogus, pabandęs nustatyti Galaktikos formą, buvo ViljamasHeršelis (1738-1822); jis palygino Galaktiką su girnų akmeniu. Neįmanoma pamatyti Galaktikos centro, nes jį užstoja šviesąsugeriančios tarpžvaigždinės medžiagos debesys. Žinių apie jį gauta išradioastronominių stebėjimų, kurie visų pirma leido nustatyti Galaktikoscentro padėtį. Jis yra anapus švytinčių žvaigždėtųjų ūkų Šaulio žvaigždynokryptimi. Kur Paukščių takas itin šviesus. Iškelta hipoteze, kad Galaktikoscentre gali būti kvazaras, arba juodoji skylė. Tikra tai, kad radijo bangos

tikrai sklinda iš Galaktikos centro ir kad jis buvo vienas pirmųjų kosminiųradijo bangų šaltinių, kuriuos 4 dešimtmečio pradžioje atrado KarlasJanskis.

Juodoji bedugnė galaktikoje? Prieš 20 metų įtarta, kad mūsiškės Paukščių Tako galaktikos centre,esančiame Šaulio žvaigždyno kryptimi maždaug už 28 000 šviesmečių nuo mūsų,slypi milžiniška juodoji bedugnė: radioteleskopais čia buvo aptiktasstiprus radijo bangų šaltinis Šaulio A, o infraraudonaisiais – 3000šviesmečių skersmens dujų ir dulkių žiedas. 1995 m. 10 m skersmens Kekoteleskopu pradėta tirti 200 žvaigždžių, esančių netoli Galaktikos centro.Netrukus tarp jų buvo rasta 20, kurios skrieja kone 10 kartų greičiau neikitos žvaigždės. Iš jų judėjimo nuspręsta, kad mūsų  Galaktikos centreslypinčios juodosios bedugnės masė gali siekti  2.5 mln. saulių. Beje,viena arčiausiai Galaktikos centro buvusi žvaigždė per tą laikotarpį dingo.Ar ji prasmego į juodąją bedugnę, ar tiesiog nutolo anapus jos, astronomainežino ir galbūt niekada nesužinos.

Iš ko susidarė galaktikos? Iš mažų ir neišraiškingų pirminių galaktikėlių, – sako JAV,Prancūzijos ir Nyderlandų astronomai, vieną tokią aptikę Slibino žvaigždyneuž 13,4 mlrd. šviesmečių nuo mūsų. Galaktikėlė yra maždaug 500 šviesmečiųskersmens, ją sudaro gal tik koks milijonas žvaigždžių. Šio darinioskersmuo 200 kartų, o masė 100 000 kartų mažesni lyginant su mūsiškePaukščių Tako galaktika. Tai statybinė plyta, iš kokių per milijardus metųsusidarė stambios nūdienės galaktikos. „Plytą“ rasti padėjo „padidinamasis stiklas“ – tūkstančius galaktikųjungiantis spiečius Abell 2218. Jo suminė masė 10 000 kartų viršija mūsųGalaktikos masę. Būdamas už 2 mlrd. šviesmečių nuo mūsų, spiečius veikiakaip gravitacinis lęšis: fokusuoja ir sustiprina anapus jo esančių objektųšviesą. Kadangi atskiros galaktikos spiečiuje nėra pasiskirsčiusios

tolygiai, lęšis nėra taisyklingas ir duoda iškreiptą vaizdą. Taip spiečiausnuotraukoje atsirado įvairaus dydžio bei ryškumo lankai. Ieškodamitolimiausių Visatos objektų, astronomai atkreipė dėmesį į blausų lankelįapatinėje Abell 2218 nuotraukos dalyje ir paprašė šią vietą nufotografuotiHablo kosminiu teleskopu. Naujojoje nuotraukoje šalia lankelio išniro dvibeveik vienodos rausvos dėmelės. Ištyrus jų spektrus paaiškėjo, jog tai yramaždaug 30 kartų sustiprintas, tačiau negrabaus gravitacinio lęšio perpuspadalytas minėtos galaktikėlės vaizdas. Tiriant galaktikų spiečius, iki šiol rastos trys archainėsgalaktikėlės, tačiau ši – pati tolimiausia. Jos žvaigždėms ne daugiau kaip2 mln. metų. Laikant, kad Visatos amžius lygus 14 mlrd. metų, galaktikėlėžvaigždėmis sužibo, praėjus 600 mln. metų po Didžiojo Sprogimo. Pasakatradėjų, artėjame prie ribos, kai vėstančią Visatą apgobusioje tamsojepulkais sužibo pirmųjų žvaigždžių žiburiai. Tiksliau ją nustatyti padėsNaujosios kartos kosminis teleskopas NGST), kurį žadama paleisti 2009 m.

Galaktikos sandara JAV astronomas H. Šaplis, šio amžiaus pradžioje stebėjęs kintamąsiasLyros RR tipo žvaigždes kamuoliniuose žvaigždžių spiečiuose, apskaičiavomūsų Galaktikos disko spinduli – 50000 šviesmečių. Jis taip patapskaičiavo, kad mūsų Saulė jame skrieja per 32000 šviesmečių nuoGalaktikos centro. Iš kosminių kūnų sklindančios regimosios šviesos, infraraudonųjųspindulių bei radijo bangų tyrimais per pastaruosius 50 metų nustatyta, kadmūsų Galaktikos diskas nėra ištisinis kaip sklindis. Žiūrint iš tolo, jame,kaip ir kaimyniniame Andromedos ūke, aiškiai būtų matyti gigantiškosspiralines vijos, nutviekstos gausybės jose skriejančių karštų žvaigždžių.Nuo vieno Galaktikos disko krašto ligi kito turėtų būti apie 100000

šviesmečių. Čia susitelkusi didžioji dauguma iš bemaž J 300 milijardų mūsųGalaktikos žvaigždžių. Mūsų Saulė nutolusi nuo Galaktikos centro maždaugper 32 000 šviesmečių ir per 100 šviesmečių pakilusi virš Galaktikospusiaujo plokštumos. Kartu su kitomis disko žvaigždėmis ji skrieja aplinkGalaktikos centrą. Lėkdama fantastišku 250 km/s greičiu. vieną ratą aplinkGalaktikos centrą Saule padaro tik per 220 milijonų metų. Tai -galaktiniaimetai. Per visą savo egzistavimo laiką (5 milijardus metų) ji apskriejoGalaktikos centrą 20 kartų. Per tuos 20 ratų formavosi Saulės planetųšeima, augo ir slinko mūsų planetos žemynai, keitėsi atmosfera, gimė irrutuliojosi gyvybė, kol galop atsirado žmogus, gebantis žvilgsniu aprėptine tik savo planetą ir Galaktiką, bet ir didžiulę Visatos dalį 10 milijardųšviesmečių spinduliu aplinkui. Žiūrint iš šono, mūsų Galaktika butų panaši į NGC 891, esančiąAndromedos žvaigždyne. Galaktikos disko storis ties Saule – maždaug 5000šviesmečių. Disko viduryje -12000 šviesmečių spindulio kiek suplotasžvaigždžių kamuolys, kuriame ir slypi pati didžiausia mūsų Galaktikos mįsle– jos branduolys. Iki 1940 metų manyta, kad Galaktikos branduolys yra didžiulisžvaigždžių spiečius, ir tiek. 1943 metais galaktikų spektruose atradusplačias vandenilio emisijos linijas, rodančias galingus dujų srautus,cirkuliuojančius galaktikų branduoliuose arba milžiniškais 1000-3000 km/sgreičiais trykštančius iš jų, nuomone apie Galaktikos branduolio struktūraėmę keistis. 1952 metais atradus radiogalaktikas, imta plačiai kalbėti apienežinomus procesus galaktikų branduoliuose, išskiriančius milžiniškusenergijos kiekius. Ilgai laikytas Galaktikos evoliucijos produktu,Galaktikos branduolys pasirodė besąs jos valdovas: paaiškėjo, kad nebranduolys susidaro galaktikoje, o matyt, visa galaktika formuojasi išbranduolio.

Skiriamos 4 pagrindines Galaktikos komponentės: 1) centrinė suplotosferoido formos koncentracija (baldžas) ; 2) disko komponentė, apimanti

objektus, esančius pagrindinėje plokštumoje ir abipus jos per 15000-50 000šviesmečių nuo Galaktikos centro; 3) sferinė Galaktikos komponentė (halas),kurios spindulys – apie 100000 šviesmečių; 4) Galaktikos vainikas,gaubiantis tris minėtąsias komponentes maždaug 300000 šviesmečių spinduliu.Tai savotiška Galaktikos aureole, sudaryta iš labai retų dujų. Galimasdaiktas, vainike skrajoja ir pačių pirmųjų, seniai mirusių Galaktikosžvaigždžių liekanos – nematomos juodosios skylės ar neutroninės žvaigždės. Visa mūsų Galaktikos mase – apie 3,1041 kg. Iš tos medžiagos būtųgalima nulipdyti kelis šimtus milijardų tokių žvaigždžių kaip mūsų Saulė.Tačiau ne visa medžiaga susitelkusi žvaigždėse. Visame Galaktikos tūryje(sferoje) pasklidusios labai retos vandenilio dujos, o disko plokštumojesusitelkę didžiuliai kosminių dujų ir dulkių debesys. Tarpžvaigždinė.medžiaga susilpnina tolimų žvaigždžių šviesą, ir jos atrodo tolimesnės irraudonesnės, negu iš tikrųjų yra. Šį reiškinį – tarpžvaigždinę ekstinkciją– astronomai suprato ir išmoko įskaityti žvaigždžių ir galaktikųstebėjimuose tik prieš pusšimtį metų.

Galaktikos centre – saldu

Kodėl? Ogi todėl, kad ten esama cukraus. Galaktika – ne pyragaitis,niekas jos cukraus pudra nebarstė. Tačiau Šaulio žvaigždyne už 26 000 šmnuo mūsų dunksančiuose kosminių dujų ir dulkių debesyse aptiktapaprasčiausia cukraus molekulė – glikolaldehidas. Ji sudaryta iš 4vandenilio, dviejų anglies ir dviejų deguonies atomų. Jungdamasi su kitomismolekulėmis, ji gali virsti dedamąja nukleino rūgščių dalimi – riboze arbavisiems žinoma gliukoze. Iki šiol kosminiuose debesyse rasta apie 120 molekulių. Paprasčiausiossudarytos iš dviejų, sudėtingiausios – iš 13 ir daugiau atomų. Tarp jųnemažai organinių. Tarpžvaigždinio cukraus atradimas dar kartą patvirtino,kad žaliavos gyvybei kosmose netrūksta. Kitas dalykas – sąlygos, kuriomisši žaliava sulapotų plačiašakiu gyvybės medžiu.

Anapus Paukščių Tako

Kad ir kaip įspūdingai atrodo Paukščių Takas, daliai astronomų taikliūtis, užstojanti 15% dangaus skliauto. Dabar ši kliūtis iš daliesįveikta: iš 4 šalių Australijoje susibūrusi 30 entuziastų grupė sugebėjopažvelgti kiaurai Paukščių Taką. 64 m skersmens Parkso radioteleskopu jie trejus metus skenavo pietųpusrutulio dangų neutralaus vandenilio (HI) skleidžiamų radijo bangų ruože.Savaime suprantama, žvaigždžių ir jomis žiburiuojančių galaktikų šitaipnematyti, – tik tamsūs ir šalti vandenilio debesys. Jų rasta šimtąkartdaugiau negu buvo žinoma iki šiol. Kai kurie labai dideli – jų masės siekiadešimtis ar net šimtus milijonų saulių. Spėjama, jog tai yra medžiagoslikučiai po galaktikų susidarymo. Iš doplerinių poslinkių gautas šių debesųpasiskirstymas atspindi korėtą regimosios Visatos struktūrą 150 mln.šviesmečių atstumu. Išsamus jų tyrimas leistų nustatyti, kokią Visatos dalįsudaro nematomoji medžiaga, koks yra vidutinis Visatos medžiagos tankis irkokia ateitis – amžinas plėtimasis ar kritimas atgal į singuliarinį tašką –jos laukia. Deja, šis darbas labai imlus: iš viso gauta apie 1,2 milijonospektrų, kurių analizei žadama prašyti visų suinteresuotų astronomųpagalbos. Ypač įdomiai atrodo vandenilio pasiskirstymas aplink mūsų galaktiką:dvi artimiausios žvaigždžių sistemos – Didysis ir Mažasis Magelano Debesys– skendi dujų sraute, kurį mūsiškė Paukščių Tako galaktika it siurblystraukia į save. Įdomu, kiek tokių „mažylių“ ji yra prarijusi per 10milijardų evoliucijos metų.

Galaktikos atmosfera

Ji gaubia Galaktikos diską iš abiejų pusių. Storis – nuo 5 iki 10tūkst. šm. Dujų tankis 1000 kartų mažesnis negu Saulės aplinkoje, užtattemperatūra viršija 300 000 laipsnių. Ši atmosfera nevienalytė: pasitaikoskaidrių properšų ir palyginti tankių debesų, iš kurių vieni tolsta nuoGalaktikos pagrindinės plokštumos, kiti krinta į ją. Trumpai tariant, iššalies mūsiškė Paukščių Tako galaktika atrodytų tarytum apgaubta

permainingo rūko. Žinoma, stebint ne optiniame, ultravioletinių spinduliųruože. Galaktikos halas minimas kiekviename astronomijos vadovėlyje. Tačiaune toks karštas ir dinamiškas: didžiuliais greičiais lekiojantys deguoniesatomai čia netekę net 6–8 savo elektronų. Šį atradimą padarė 1999 m.birželio 24 d. paleista ultravioletinė observatorija FUSE. Analizuojant jossukauptus duomenis prieita prie išvados, jog halą sukūrė ir aukštą jotemperatūrą palaiko supernovų sprogimai Galaktikos diske. Kitas įdomus atradimas Galaktikoje – mirusių žvaigždžių aureolė. Jirasta gravitacinio lęšio metodu, kurio esmė tokia: tarp stebėtojo iržvaigždės atsidūręs masyvus kūnas fokusuoja žvaigždės šviesą irprasilenkimo metu sustiprina jos spindesį. Nuo 1992 m. stebint tankiaižvaigždėmis nusėtas dangaus sritis užregistruota apie 400 sužibimų, kuriuosgalėjo sukelti planetos, silpnos žvaigždės ar masyvių žvaigždžių liekanos.Magelano Debesų kryptimi daugumos fokusuojančių kūnų masės artimos Saulėsmasei, tačiau jų nesimato. Peršasi išvada, jog tai yra evoliucionavusiųžvaigždžių liekanos – baltosios nykštukės. Iš viso jų gali būti apie 150milijardų. Jos sudaro 150 000 šm skersmens ir 90 000 šm storio sferoidą,kuris gaubia Galaktikos diską iš visų pusių. Beje, mirusių žvaigždžiųaureolė sudaro vos 5% nematomosios medžiagos masės Žvaigždinės sistemos.

Kiti Paukščių Tako pavadinimai ir jų kilmės

Lietuviams, kaip ir kitoms tautoms, žinoma Paukščių Tako, arbaPaukščių Kelio, juosta, nusidriekusi per visą dangų. Tai mūsų Galaktikos,200 milijardų žvaigzdžių sistemos projekcija dangaus skliaute. PaukščiųTakas siaura juostele eina per Didžiojo Šuns, Vienaragio, Šienpjovių,Dvynių, Tauro, Vežėjo, Persėjo, Kasiopėjos, Cefėjo ir kitus žvaigždynus,kol pasiekia Gulbę. Čia ties Denebo žvaigžde jis persiskiria i dvi šakas,kurių viena išnyksta Gyvates žvaigždyne, o antroji eina per Laputės,

Strėlės ir Erelio žvaigždynus labai platėdama, kol išsilieja į platų kelią,kur iš už horizonto matyti Šaulio žvaigždyno šiaurine dalis. GeriausiaiPaukščių Takas matosi rudens vakarais, kai jis eina iš šiaurės vakarų ipietus, beveik per zenitą. Žiemos ir pavasario danguje matyti siauriausiaPaukščių Tako dalis. Pavadinimas Paukščių Takas, be abejonės, atsirado todėl, kad rudensvakarais, kai jis pas mus geriausiai matosi ir tęsiasi per visą dangų pietųlink, sutampa su kryptimi, kuria išskrenda paukščiai i šiltuosius kraštus.Pasakojama esą dievas, gyvendamas danguje, labai mylėjęs paukštelius, todėlliepęs angelams nusodinti žvaigždėmis kelią, kad paukšteliai, išlėkdami įšiltuosius kraštus ir pavasarį sugrįždami, žinotų kelią. Apie Gervėčius(BTSR) jis vadinamas Gervių, arba Žąsų, Taku. Pavadinimas Paukščių Keliasžinomas slavams, estams, kirgizams, udmurtams ir kt. Be to, taip ji vadinair portugalai. Paukščių Tako žvaigždžių juosta Lietuvoje dar vadinama Vėlių Keliu.Sakmėse aiškinama, kad lietuviai tikėję, jog mirusiųjų vėlės, pavirtusiospaukščiais, Vėlių Keliu keliauja į dausas. Senovėje žyniai tulisonai irligašonai prie mirusiojo sakydavo kalbas ir guosdavo gimines, jog matęvelioni kario apranga jojantį ant eiklaus žirgo viduriu dangaus, VėliųKeliu, su trimis žvaigždėmis rankoje, ir žengiantį į amžinosios laimėsbūstą bičiulių draugėje.Tuo keliu teisingųjų vėlės patenkančios į dangų. Vėlių Kelio pavadinimas žinomas daugeliui kaimyninių ir tolimesniųkraštų. Taip ji vadino dauguma slavų. Pvz., Tulos srityje valstiečiaitikėjo, kad per Velykas mirusieji keliasi iš karstų, o Vėlių Keliasnusileidžia ant žemės ir parodo jiems kelią į dangų. Kai kur Vėlių Keliasvadinamas Šventuoju Keliu, kuriuo vėlės patenka į dangų. Liublino ir
Volynės srityse tikėta, kad jo viena puse vedanti i rojų, kita – į pragarą,o žvaigždės -tai angelai, sėdintys ant dangaus laiptų su degančiomisžvakėmis rankose, arba kad šis žvaigždžių telkinys yra tiltas iš pragaro įdangų, kuriuo eina vėlės. Daug kur Europoje Paukščių Takas dar vadinamas Pieno Taku (lot. ViaLactea). Lietuvių liaudis dar iki XIX a. pradžios mane, kad išskrendantiemsprieš žiemą paukščiams esą reikalinga kelionėje maisto – jie Pienožvaigždėse susiranda kuo pasistiprinti. Lietuvių sakmės aiškina, kad PienoTakas atsiradęs iš to, jog kadaise po dangų vaikščiojusi deivė ir papylusipieną. Graikų mitas pasakoja, jog Pieno Takas susidaręs iš deivės Heroskrutų pieno, kai ji nesutikusi maitinti Heraklio. Iš Paukščių Tako ryškumo žmonės spėdavo apie orą. Pvz., jei PaukščiųTako žvaigždės ryškiai šviečia, bus giedra, žiemą – šaltis, jei neryškiai –artinasi dargana. Buvo manoma, kad jei Paukščių Takas nuo Trijų karalių ikigrabnyčių esti šviesus ir baltas, tai bus geri ir vaisingi metai, o jeitamsus – lietingi ir šalti.

Literatūros sąrašas ir iliustracijų šaltiniai :

P. Dundulienė. Lietuvių liaudies kosmologija. Vilnius, Mokslas, 1988.

Pažinimo džiaugsmas. Mokslas ir visata. Vilnius, Mokslo ir enciklopedijųleidykla, 1993.

Z.Sviderskienė. Žvaigždynai. Vilnius, Mokslas, 1983.

Http://www.astro.lt ( Z. Svirderskienė pagal NASA informaciją)

Referatas

Tema: Mūsų Galaktika ir jos projekcija danguje

———————–Viršuje mūsų Galaktikos schema. Ratuku pažymėta Saulės vieta. Apačioje –spiralinė galaktika NGC 891 Andromedos žvaigždyne, matoma briauna.