Galaxisunk a Tejút

Galaxisunk, a Tejútrendszer

Ha egy holdtalan, sötét éjszakán felpillantunk az égre, akkor egy halványan fénylő, elmosódott sávot láthatunk húzódni észak-dél irányban. Ez a Tejút, melyről őseink úgy gondolták, hogy Csaba királyfi seregének a nyoma, melyet a lovak hagytak az égen. Ezért gyakran a "Hadak útjának" is nevezték. Ha elődeinknek lett volna távcsövük, akkor láthatták volna, hogy a Tejút rengeteg apró fénypontra bomlik. Ebből rájöhettek volna, hogy a Tejút tulajdonképpen milliárdnyi csillag összessége. Ennek a milliárdnyi csillagnak az egyike a mi Napunk is, azaz tulajdonképpen belülről szemléljük a rendszert. A Tejútrendszert szokás Galaxisnak is nevezni. A galaxis a görög galaktosz szóból ered, melynek jelentése tej.

Ha figyelmesebben vizsgálódunk, akkor megállapíthatjuk, hogy a Tejút legfényesebb része a Nyilas csillagkép irányában látszik, míg a leghalványabb éppen az ezzel ellentétes oldalon az Orion és a Bika csillagképekben. Azt is észrevehetjük, hogy bármelyik irányba is távolodunk a Tejúttól, a csillagok száma fokozatosan csökken. Ebből néhány érdekes következtetést vonhatunk le. Egy lapult lencse formájú csillagrendszer belsejében vagyunk. A Nap valószínűleg nem a rendszer középpontjában helyezkedik el. A rendszer középpontja a Nyilas csillagkép irányában van. Még figyelmesebben vizsgálódva észrevehetjük, hogy a rendszer a Nyilas (Sagittarius) csillagkép irányában kiszélesedik, valamint a Hattyú csillagkép irányában két részre szakad. A két rész között egy sötét sáv helyezkedik el, amely a középpont feltételezett irányában is folytatódik. Kimutatták, hogy tulajdonképpen por- és gázfelhők takarják el előlünk a kilátást az említett területeken. A csillagászok megállapították, hogy a Nap környezetében lévő tartományok csillagai, nem egyenletesen helyezkednek el, hanem különböző vonulatokba úgynevezett karokba vagy ágakba tömörülnek. A Tejútrendszer nem az egyetlen olyan csillagcsoportosulás, ahol a csillagok elhelyezkedése ilyen. Megfigyeltek más, bizonyíthatóan Tejútrendszeren kívüli csillagrendszereket, amelyekben a csillagok és a csillagközi anyag nagy része spirálisan felcsavarodott karok mentén helyezkedik el. Ezeket összefoglaló néven spirál galaxisoknak nevezzük. A Tejútrendszerünk is egy ilyen spirál galaxis.

A Tejútrendszer felépítése, a spirálkarok.

A Tejútrendszer szerkezete Ha a Tejútrendszert oldalról szemlélnénk, akkor leginkább egy diszkosz korongjára hasonlítana (középen kiszélesedik, a széleken ellaposodik). Ebből a nézőpontból szemlélve tehát szimmetrikusnak látszik. A szimmetriasíkot, mely a Tejútrendszert két részre bontja, fősíknak nevezzük. A fősíkban helyezkednek el a gáz és porfelhők, vagyis a csillagközi – más néven intersztelláris - anyag. A Tejútrendszer átmérője kb. 34000 parszek (100.000 fényév ), legnagyobb vastagsága 5000 parszek (16000 fényév).

A Tejútrendszer szerkezete

A Tejútrendszer középpontjában (kiszélesedő rész) a mag található. A központot rendkívül nehéz megfigyelni, mivel a mag határán (kb. 5000 parszeknyire a középponttól) hatalmas gázfelhők övezete helyezkedik el, ami lehetetlenné teszi a megfigyelést az optikai tartományban. A rádió, az infravörös és a röntgen tartományban készült észlelések azt mutatják, hogy a centrumtól 300 parszeknyire egy másik forró gázgyűrű található. Ebben molekuláris gázfelhők és fiatal csillaghalmazok vannak. A központ közelében keringő csillagok mozgásának, pályaadatainak felméréséből ki lehetett számolni a mag tömegét: a kb. 4 millió naptömegű objektum minden valószínűség szerint egy fekete lyuk, hasonlóan sok más galaxis magjához.

A Tejútrendszer másik összetevője a korong. Ez durván 2000-3000 parszek vastag. Itt helyezkednek el az ún. nyílthalmazok, melyek egymással laza gravitációs kölcsönhatásban lévő viszonylag fiatal csillagok csoportjai. Méretük a párszor tíz csillagtól a néhány ezerig terjedhet.

A rendszer harmadik része a Galaxist körülvevő gömbszimmetrikus ún. galaktikus halo (nem nyomdahiba, tehát nem "háló"). Ennek átmérője kb. 50.000 parszek. Itt az átlagos csillagsűrűség már nagyon kicsi. A csillagok főképp gömbhalmazokban koncentrálódva jelennek meg. A gömbhalmazok igen erős gravitációs kölcsönhatásban lévő idős csillagok csoportjai. Ellentétben a nyílthalmazokkal, a gömbhalmazoknak több tízezer, esetleg százezer tagjuk van és a csillagok sokkal sűrűbben helyezkednek el bennük.

Ha a Tejútrendszerre felülnézetből tekintenénk, akkor azt látnánk, hogy a középpontból karok indulnak ki melyek spirálszerűen feltekerednek.

A Tejútrendszer spirálszerkezetét az elmúlt évtizedekben a rádiócsillagászok alaposan feltérképezték. A rádiócsillagászati mérésekre azért van szükség, mert a spirálkarok legjobb nyomjelzője a semleges hidrogén, amely 21cm-es hullámhosszon jellegzetesen sugároz. A mérések azt mutatták, hogy galaxisunknak több jól elkülöníthető spirálkarja van. Ezeket azokról a csillagképekről nevezték el, melyek irányában látszanak (pl. Orion ág, Perseus ág, Cygnus ág, Sagittarius ág). A karok a galaxisunk korongjában forgó gravitációs sűrűséghullámok (potenciálgödrök), egyben lökéshullámok. Amerre elhaladnak, a csillagközi por- és gázfelhőket kissé összenyomják, így csillagképződést gerjesztenek. A karok mentén általában fiatalabb, fényesebb csillagok, csillaghalmazok találhatók, ezért láthatóak jobban, mint a karok közötti területek.

A Nap a középponttól mintegy 8500 parszekre helyezkedik el az Orion és a Sagittarius ág között. Ebben a távolságban a csillagok és a spirálkarok centrum körüli keringési sebessége közel azonos. Emiatt a Nap nagyon ritkán halad át spirálkaron, ami a földi élet szempontjából szerencsés. A karok mentén ugyanis sok porfelhő található, és egy ilyenbe érkezve jelentősen lecsökkenne a bolygónkra érkező napsugárzás.

Galaxisunk forgása, rotációs görbék.

A karok felcsavarodó alakja azt az érzést kelti az emberben, hogy a rendszer forog. A csillagászok bebizonyították, hogy ez tényleg így van. A forgás tengelye merőleges a Tejútrendszer fősíkjára. A csillagok és a csillagközi anyag nagyjából körpályán keringenek a centrum körül, de a keringési periódusuk nem egyforma (kifelé haladva növekszik), így a Tejútrendszer forgását nem lehet merev test forgásaként elképzelni.

A csillagok keringési sebességét a centrumtól való távolság függvényében ábrázolva meglehetősen bonyolult görbét kapunk (rotációs görbe). Ez a görbe a centrumtól kifelé haladva hirtelen nő, majd kissé csökken, és 200-240 km/s értéken marad egészen a galaxis széléig. (Ez furcsa, eltér pl. a Naprendszer bolygóinak sebességeloszlásától, ahol a keringési sebesség a Naptól kifelé csökken, a pályaméret négyzetgyökével fordítottan arányos, azaz a rotációs görbe hiperbolaszerű). A rotációs görbe segítségével a Tejútrendszer tömege és tömeg-eloszlása megbecsülhető. A számítások azt mutatják, hogy a Tejútrendszer teljes tömege kb. 200 milliárd naptömeg, és ennek jelentős része a korongon kívül, a halo-ban található.

A Nap, mely kb. 8500 parszekre (28.000 fényévre) található a centrumtól, mintegy 240 millió év alatt tesz meg egy teljes kört a rendszer középpontja körül 220 km/s sebességgel.

forrás:babszerabab.lapunk.hu/?modul=oldal&tartalom=1137126

 

A Tejút panorámaképe a Földről nézve

 

A Tejútrendszer ábrázolása felülnézetben (NASA)

 

A Nap környezete a Tejútrendszerben

 

A Tejút a Sagittariusban, a galaxis középpontja felé nézve

 

A Tejút képe infravörösben (a Spitzer űrtávcsőképe)

Tejútrendszer
Fizikai tulajdonságok
Tömeg	0,8–1,5 ·1012 M☉

A Tejútrendszer a Lokális Galaxiscsoport egyik (a Hubble-féle galaxisosztályozás szerinti SBb vagy SBc típusú) küllős spirálgalaxisa, melyben a Naprendszer és ezen belülFöldünk található. 200-400 milliárd csillag található benne, átmérője 30 kiloparszek (97 800 fényév, azaz 9,5·1017 kilométer), legnagyobb vastagsága 5 kpc (16 300 fényév). A Földről két spirálkarját, az Orion- és Nyilas-kart látjuk. Vizsgálatát megnehezíti, hogy belülről látjuk.

 

Tudományos becslés szerint a Tejútrendszerben legalább 100 milliárd bolygó található.[1]

 

A Tejútrendszernek a Földről látható része a Tejút. Ez lényegében egy halvány, felhőszerű sáv, amely az egész éjszakai égbolton áthúzódik, és ott figyelhető jól meg, ahol tiszta a levegő, kicsi a páratartalom és a fényszennyezés. Azért tűnik számunkra sávnak, mert galaxisunk korong alakú, és mi az egyik kar belsejében vagyunk, ezért a korongra merőlegesen kevés csillagot látunk, a korong síkjának irányában sokat.

 

A Tejútrendszer szerkezete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Tejút fényét az őt alkotó csillagok biztosítják. A Tejutat nem csak fényes csillagok alkotják, megfigyelhető anyagának körülbelül 5 tömegszázaléka csillagközi anyag (por és gáz), amely meggátolja a Tejút távolabbi pontjainak megfigyelését, ezért ha felnézünk az éjszakai égre, úgy tűnik, hogy néhány helyen kevesebb a csillag, vagy a Tejút helyenként „szétnyílik”. Ilyen hely például a Daru csillagkép farkánál lévő úgynevezett „Szeneszsák”. A Tejútrendszert alkotó csillagok eloszlásának vizsgálatával asztellárstatisztika tudományág foglalkozik.

 

Központja[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

 

 

A Tejútrendszer központjának közvetlen közelében keringő nagy tömegű csillagok

A Tejútrendszer középpontja a Sagittarius (Nyilas) csillagkép irányában van, távolsága a Naptól 27 200 fényév (±520)[2]. A látható fény tartományában nem tudjuk megfigyelni, mivel a galaktikus egyenlítő síkjában lévő csillagközi por- és gázfelhők elnyelik a fényt. Az optikai „látótávolság” a galaktikus rendszer fősíkjában csak mintegy 10 ezer fényév. A középpont közelítőleg egybeesik a Sagittarius A jelű rádióforrással. Galaxisunk központi, szupermasszív fekete lyuka a Sagittarius A* (ejtsd: „A” csillag).[3] Közvetlen közelében sok, nagy tömegű csillag kering, melyeket sikerült közeli infravörösben észlelni és pályájuk megfigyeléséből sikerült a fekete lyuk tömegét meghatározni, mely 4 millió naptömegnek adódott. Egyelőre rejtély, hogy a csillagok hogyan kerültek ilyen közel, ugyanis sok közülük nagyon fiatal, azaz nagy távolság megtételére még nem volt idejük, a fekete lyukhoz közel viszont szinte elképzelhetetlen a csillagkeletkezés.[4]

 

A galaxismag egy 27 000 fényév hosszú küllő közepén van, a küllő tengelye 44 ± 10 fokos szöget zár be a Napot és a magot összekötő egyenessel. A gázfelhők és a csillagkeletkezés zöme egy gyűrűben koncentrálódik, ami a küllő végén, a magtól mintegy 5 kiloparszekre (15 000 fényévre) van.

 

A spirálkarok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Tejútrendszerünknek négy fő spirálkarja van, a Perseus-kar, a Norma- és Cygnus-kar, a Scutum-Crux-kar és Carina- és Sagittarius-kar. Van két kisebb kar is, ezek közül az egyik a Napnak is helyt adó Orion-kar.

 

A halo[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A többi spirálgalaxishoz hasonlóan, Tejútrendszerünket is egy kifelé folyamatosan ritkuló, csillagokból álló (csillagközi gázt nem tartalmazó), gömbcentrikus halo veszi körül. Anyagának 90%-a egy 100 000 fényév sugarú gömbön belül található. A halo részét képezi emellett Tejútrendszerünk mintegy 160 gömbhalmaza. Az őket alkotó csillagok kémiai elemzése alapján jelentős részük (mintegy harmaduk) nem a Tejútrendszerben képződött, hanem az időközben bekebelezett törpegalaxisokban, melyeknek egyéb csillagai sok esetben már szétszóródtak a Tejútrendszerben, gömbhalmazaikat azonban elég erős gravitációjuk összetartotta.[5]

 

Kísérőgalaxisok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Tejútrendszerünk körül több apróbb galaxis kering, ezek közül a legismertebb a Kis és a Nagy Magellán-felhő. Mindkettő a Magellán-galaxis maradványa, mely Tejútrendszerünk körül keringve darabokra szakadt.[6]

 

A Nap helyzete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Napunk az Orion-kar belső peremén, a Tejútrendszer középpontjától 25 000 ± 1000 fényévre kering. Kifelé a következő spirálkar a Perseus-kar, ennek távolsága mintegy 6000 fényév.

 

Napunk megközelítőleg ellipszis alakú pályán, körülbelül 1 millió km/h sebességgel kering a galaxis középpontja körül,[7][8] nagyjából 226 millió évenként megtéve egy fordulatot. Mozgásának iránya megközelítőleg a Vega irányába mutat, a középpont irányával mintegy 60 fokos szöget bezárva. A galaxis fősíkjához képest oszcillál, egyszer a sík egyik („alsó”), majd másik („felső”) oldalán tartózkodva.

A Tejút a népi kultúrában[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

 

 

A Tejút panorámaképe a Halál Völgye Nemzeti Parkból

A magyar néphagyományban a Tejútnak – mint az égen látható fényes csillagösvénynek –, más nomád népekhez hasonlóan, fontos szerepe volt, hisz az állataikat legeltető, vándorló népeknél a tájékozódást az égbolt ismerete nagyban segítette. A gyakorlati ismereteket – tudomány híján – a mitológia gyűjtötte össze.

 

Az ősi magyar mitológiában a Tejút egyrészt a „Hadak útja”, másrészt a székelyeknél „Csaba királyfi csillagösvénye” vagy röviden „Csaba útja” néven ismert.]A monda szerint ezen a csillagösvényen távozott el a földi világból Csaba királyfi, Attila hun király fia, a székelyek vezére, és tér majd vissza, ha népének segítségre van szüksége.[11][12][13] A székely himnusz két sora is ennek a mondának állít emléket: „Vezesd még egyszer, győzelemre néped,/ Csaba királyfi, csillagösvényen!”