Ο Γαλαξίας μας είναι ένα εξαιρετικά μεγάλο μέρος. Μετρούμενο από άκρο σε άκρο, ο γαλαξίας μας σε περίπου 100.000 έως 180.000 έτη φωτός (31.000 - 55.000 parsecs) σε διάμετρο. Και είναι εξαιρετικά πυκνοκατοικημένο, με περίπου 100 έως 400 εκατομμύρια αστέρια που περιέχονται μέσα. Και σύμφωνα με πρόσφατες εκτιμήσεις, πιστεύεται ότι υπάρχουν έως και 100 δισεκατομμύρια πλανήτες στον Γαλαξία μας. Και ο γαλαξίας μας είναι απλώς ένας από τα τρισεκατομμύρια μέσα στο Σύμπαν.
Αν λοιπόν το διαλύσουμε, πόσο σημαντικό θα βρούμε εκεί; Η εκτίμηση του ποσού που υπάρχει συνολικά θα συνεπαγόταν κάποια σοβαρά μαθηματικά και απίστευτα νούμερα. Τι γίνεται όμως με ένα μόνο έτος φωτός; Ως η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μονάδα για τη μέτρηση των αποστάσεων μεταξύ των αστεριών και των γαλαξιών, ο προσδιορισμός του ποσού που μπορεί να βρεθεί μέσα σε ένα μόνο έτος φωτός (κατά μέσο όρο) είναι ένας καλός τρόπος για να πάρετε μια ιδέα για το πώς τα πράγματα είναι εκεί έξω.
Ετος φωτός:
Παρόλο που το όνομα είναι λίγο μπερδεμένο, ίσως γνωρίζετε ήδη ότι μια ελαφριά χρονιά είναι η απόσταση που ταξιδεύει το φως στο διάστημα ενός έτους. Δεδομένου ότι η ταχύτητα του φωτός έχει μετρηθεί στα 299.792, 458 m / s (1080 εκατομμύρια km / h, 671 εκατομμύρια mph), η απόσταση που διανύει το φως σε ένα χρόνο είναι αρκετά μεγάλη. Συνολικά, ένα έτος φωτός φτάνει τα 9.460.730.472.580,8 χιλιόμετρα (5.878.625.373.183,6 μίλια).
Έτσι, για να προσδιορίσουμε πόσα πράγματα είναι σε μια ελαφριά χρονιά, πρέπει να πάρουμε αυτήν την απόσταση και να την μετατρέψουμε σε κύβο, με κάθε πλευρά να έχει μήκος ενός έτους φωτός. Φανταστείτε αυτόν τον τεράστιο όγκο χώρου (λίγο δύσκολο για μερικούς από εμάς να ξεφύγουμε) και φανταστείτε πόσο «πράγματα» θα ήταν εκεί. Και όχι μόνο «πράγματα», με την έννοια της σκόνης, του αερίου, των αστεριών ή των πλανητών. Πόσο τίποτα δεν υπάρχει εκεί, όπως στο κενό κενό του χώρου;
Υπάρχει μια απάντηση, αλλά όλα εξαρτώνται από το πού βάζετε τον τεράστιο κύβο σας. Μετρήστε τον στον πυρήνα του γαλαξία και υπάρχουν αστέρια που βουίζουν γύρω από όλα τα μέρη. Ίσως στην καρδιά ενός σφαιρικού σμήνους; Σε ένα νεφέλωμα που σχηματίζει αστέρι; Ή ίσως έξω στα προάστια του Γαλαξία; Υπάρχουν επίσης μεγάλα κενά μεταξύ των γαλαξιών, όπου δεν υπάρχει σχεδόν τίποτα.
Πυκνότητα του Γαλαξία:
Δεν υπάρχει πρόβλημα στα μαθηματικά σε αυτό. Αρχικά, ας υπολογίσουμε μια μέση πυκνότητα για τον Γαλαξία μας και μετά πάμε από εκεί. Έχει περίπου 100.000 έως 180.000 έτη φωτός και 1.000 έτη φωτός. Σύμφωνα με τον φίλο μου και τον διάσημο αστρονόμο Phil Plait (της Bad Astronomy), ο συνολικός όγκος του Γαλαξία μας είναι περίπου 8 τρισεκατομμύρια κυβικά έτη φωτός.
Και η συνολική μάζα του Γαλαξία μας είναι 6 x 1042 κιλά (δηλαδή 6.000 τρισεκατομμύρια τρισεκατομμύρια μετρικοί τόνοι ή 6.610 τρισεκατομμύρια τρισεκατομμύρια τρισεκατομμύρια τόνοι ΗΠΑ). Χωρίστε τα μαζί και θα λάβετε 8 x 1029 χιλιόγραμμα (800 τρισεκατομμύρια μετρικοί τόνοι ή 881,85 τρισεκατομμύρια τρισεκατομμύρια τόνοι ΗΠΑ) ανά έτος φωτός. Αυτό είναι ένα 8 ακολουθούμενο από 29 μηδενικά. Αυτό ακούγεται πολύ, αλλά στην πραγματικότητα ισοδυναμεί με 0,4 ηλιακές μάζες - 40% της μάζας του ήλιου μας.
Με άλλα λόγια, κατά μέσο όρο, στον Γαλαξία, υπάρχει περίπου το 40% της μάζας του Ήλιου σε κάθε κυβικό έτος φωτός. Αλλά σε ένα μέσο κυβικό μέτρο, υπάρχουν μόνο περίπου 950 attograms, τα οποία είναι σχεδόν ένα femtogram (ένα τετρα δισεκατομμύριο ενός γραμμαρίου ύλης), το οποίο είναι σχεδόν σχεδόν τίποτα. Συγκρίνετε αυτό με τον αέρα, ο οποίος έχει περισσότερο από ένα κιλό μάζας ανά κυβικό μέτρο.
Για να είμαστε δίκαιοι, στις πυκνότερες περιοχές του Γαλαξία - όπως μέσα σε σφαιρικά σμήνη - μπορείτε να λάβετε πυκνότητες αστεριών με 100, ή ακόμα και 1000 φορές μεγαλύτερη από την περιοχή μας του γαλαξία. Τα αστέρια μπορούν να φτάσουν τόσο κοντά όσο η ακτίνα του Ηλιακού Συστήματος. Αλλά στους απέραντους διαστρικούς κόλπους μεταξύ των αστεριών, η πυκνότητα μειώνεται σημαντικά. Υπάρχουν μόνο μερικές εκατοντάδες μεμονωμένα άτομα ανά κυβικό μέτρο στον διαστρικό χώρο.
Και στα διαγαλαξιακά κενά. στους κόλπους μεταξύ των γαλαξιών, υπάρχουν μόνο λίγα άτομα ανά μέτρο. Είτε το αρέσει είτε όχι, μεγάλο μέρος του Σύμπαντος είναι σχεδόν κοντά στον κενό χώρο, με μόνο ίχνη σωματιδίων σκόνης ή αερίου που βρίσκονται ανάμεσα σε όλα τα αστέρια, τους γαλαξίες, τα σμήνη και τα σούπερ σμήνη.
Λοιπόν, πόσα πράγματα υπάρχουν σε μια ελαφριά χρονιά; Όλα εξαρτώνται από το πού κοιτάζετε, αλλά αν εξαπλώσετε όλο το θέμα κουνώντας το Σύμπαν σαν μια σφαίρα χιονιού, η απάντηση είναι πολύ κοντά στο τίποτα.
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα για τον Γαλαξία Γαλαξίας εδώ στο Space Magazine. Εδώ είναι 10 ενδιαφέροντα γεγονότα σχετικά με τον Γαλαξία, Πόσο μεγάλος είναι ο Γαλαξίας;, Πόσα Αστέρια υπάρχουν στον Γαλαξία;, Πού βρίσκεται η Γη στον Γαλαξία; Ταξιδεύει το φως σε ένα χρόνο;
Για περισσότερες πληροφορίες, δείτε Πόσα κουταλάκια του γλυκού υπάρχουν σε ένα κυβικό έτος φωτός; στο HowStuffWorks
Το Astronomy Cast έχει επίσης ένα καλό επεισόδιο στο θέμα. Εδώ είναι το επεισόδιο 99: Ο Γαλαξίας μας
Πηγές:
- NASA - Γαλαξίας και η τοποθεσία μας
- NASA - Χαρτογράφηση του Γαλαξία από το Inside Out
- Wikipedia - Γαλαξίας Γαλαξίας
Podcast (ήχος): Λήψη (Διάρκεια: 3:25 - 3.1MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (βίντεο): Λήψη (60,7MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | Android | RSS
