Mliječna staza

Mliječna staza (Kumova slama), spiralna galaktika u kojoj se nalazi Zemlja. Unutar Mliječne staze stalna je pretvorba i tok tvari: zvijezde nastaju iz međuzvjezdanoga materijala, obrađuju ga u svojim središtima u reakcijama fuzije, a neke od njih tvar vraćaju međuzvjezdanomu prostoru, čime ga obogaćuju kemijski složenijim elementima. Promjer Mliječne staze iznosi oko 100 000 godina svjetlosti (gs), a Sunce je od njezina središta udaljeno 30 000 gs, pri čemu se nalazi gotovo u ravnini simetrije (galaktičkoj ravnini). U vidljivom tijelu Mliječne staze sadržano je 200 milijardi zvijezda. Promjena brzine s udaljenošću od središta upućuje na to da izvan posljednjega plinovitog oblaka postoji tvar, koja je međutim nevidljiva, tako da ukupna masa Mliječne staze može dosegnuti 1012 Sunčevih masa. Oblik u kojem se nalazi nevidljiva ili tamna tvar zagonetan je.

Mliječna staza se sastoji od jezgre, središnjeg ispupčenja, diska, spiralnih krakova, sferne komponente i haloa. U jezgri se postulira crna rupa velike mase, okružena diskom prirasta koji se sastoji od vrućih plinova i odakle pristižu rendgenska i gama-zračenja. Oko jezgre se prostire ispupčenje promjera 12 000 gs. Tijela se u ispupčenju gibaju gotovo kružno. Disk je ispunjen zvijezdama i međuzvjezdanom tvari, koje se ugrađuju u spiralne krakove kao najgušće dijelove diska. Dok se spirale oko središta vrte kao tijelo čvrsta oblika, zvijezde u njih ulaze i iz njih izlaze. Sferna komponenta nastavak je središnjeg ispupčenja i slabo je naseljena. Sadrži kuglaste skupove i individualne zvijezde polja. Halo je najmanje upoznat prostor, promjera većeg od 300 000 gs.

Galaktiku nastavaju različiti objekti koji se prema položaju i fizičkom stanju svrstavaju u populaciju I i populaciju II. U prvoj su populaciji tijela uz galaktičku ravninu i unutar spiralnih krakova: otvoreni skupovi, zvijezde spektralnih razreda O i B, promjenljive zvijezde Delta cefeide, difuzne emisijske maglice, međuzvjezdani oblaci neutralnog vodika te mlade zvijezde. Tijela druge populacije zauzimaju sfernu komponentu, a koncentriraju se prema središtu: kuglasti skupovi, promjenljive zvijezde RR Lyrae te zvijezde velikih brzina. Između ovih dviju populacija postoje međupopulacije, a ovamo se ubrajaju planetarne maglice, nove, bijeli patuljci i dugoperiodne promjenljive. Kem. sastav objekata razlikuje se prema populaciji. Zvijezde II. populacije starije su i u atmosferama sadrže manje težih elemenata nego zvijezde I. populacije, koje su mlađe, formirane iz međuzvjezdane tvari koja je već bila obogaćena težim elementima. Kuglasti skupovi stari su 12 do 15 milijardi godina, otvoreni skupovi stari su najviše do 1 milijardi godina.

Većina je zvijezda sama ili u parovima, a manji dio u prepoznatljivim skupinama. Mliječna staza ima oko 130 kuglastih skupova, koji se raspoznaju po snažnoj koncentraciji zvijezda u središtu skupa. Skupovi imaju masu od više tisuća do nekoliko mil. Sunčevih masa. Skupovi prosječno zrače kao 25 000 Sunaca, a neki i 50 puta više. Promjer skupa kreće se od 10 do 300 gs. U atmosferama zvijezda nalazi se vodik i helij, a vrlo malo (oko 0,02%) težih elemenata; za usporedbu, međuzvjezdani plin u disku sadrži 2% težih elemenata. Otvoreni skupovi manji su, promjera 2 do 20 gs. U prostoru su raspoređeni kao i mlade zvijezde. Na većim udaljenostima od Sunca, tisuću i više godina svjetlosti, teško se ispituju jer se nalaze u području galaktičke ravnine u kojoj je jaka međuzvjezdana apsorpcija svjetlosti. Sjaj im doseže do 50 000 Sunaca. Sadrže nekoliko desetaka do nekoliko tisuća zvijezda. S vremenom osiromašuju zbog plimnog rasapa. Zvjezdane asocijacije najmlađi su skupovi raspršena oblika, a nalaze se strogo u galaktičkoj ravnini. Sadrže zvijezde velikog sjaja koje zrače do milijun puta više od Sunca. Neke zvijezde dijele zajednički put kretanja, pa mogu, ali i ne moraju biti gravitacijski povezane. Takvi su potoci zvijezda Bika, Plejada, Velikoga medvjeda, Škorpiona-Centaura.

Emisijske maglice (nazivaju se još HII-područjima, jer je plin pretežno vodik) važan su sastavni dio Mliječne staze. Zauzimaju velika područja, a sastoje se od međuzvjezdanog plina koji je jakim ultraljubičastim zračenjem zvijezda ioniziran i zagrijan pa svijetli. Uočljiva je njihova povezanost s mladim zvijezdama i zvjezdanim asocijacijama, te s najmlađim otvorenim skupovima. Temperatura plina iznosi 10 do 15 000 K. Kako su u oblaku zvijezde nedavno formirane, oblak sadrži još i neutralni plin u molekularnom stanju. Najvećim područjima promjer iznosi 1000 gs. Primjer je maglice Velika Orionova maglica koja u promjeru ima 50 gs i u kojoj su Hubbleovim svemirskim teleskopom pronađeni zametci zvijezda okruženi međuzvjezdanom tvari. Masa u maglici kreće se od nekoliko Sunčevih masa do njih nekoliko tisuća. S udaljavanjem od središta Mliječne staze, u maglicama opada udio težih elemenata. Planetarne maglice preostatak crvenih divova koji odbacuju atmosferu, ostavljajući samu jezgru kao zvijezdu u središtu planetarne maglice, a koja hlađenjem prelazi u bijelog patuljka. Ostatak supernove oblik je međuzvjezdane tvari preostao nakon raspada zvijezda kojima je masa veća od 6 do 8 Sunčevih masa. Poznati su ostatci: SN 1054 (maglica Rakovica u Biku, s pulsarom u središtu), Tychova nova (1572), Keplerova nova (1604). Prašni oblaci ograničeni su na galaktičku ravninu. Oblaci iz Sunčeve blizine imaju masu od stotinjak Sunčevih masa, a promjer od dijela godine svjetlosti do 200 gs. Najmanji su prašni oblačići Bokove globule koje imaju masu od 1 do 100 Sunčevih. Prašna komponenta prostora proučava se infracrvenim zračenjem i polarizacijom svjetlosti zvijezda propuštene na putu do nas. U plinu unutar prašnih oblaka nađene su mnoge složene molekule. Međuzvjezdana tvar otkriva se apsorpcijom zvjezdane svjetlosti i promjenom njezina spektralnog sastava. Budući da se jače raspršuje modra sastavnica svjetlosti, to razmjerno jačā crvena i dolazi do »crvenjenja svjetlosti«. Prosječna gustoća međuzvjezdanoga prostora odgovara jednom atomu u 1 cm³. Unutar Mliječne staze postoji veoma slabo magnetsko polje, magnetske indukcije oko 1 nT.

Dugogodišnjim mjerenjem položaja zvijezda otkriva se njihovo vlastito gibanje. Barnardova zvijezda ima najveći iznos od 10,3′′/god. Radijalna komponenta brzine mjeri se Dopplerovim efektom. Na temelju gibanja zvijezda iz Sunčeve blizine određeno je gibanje Sunca u smjeru apeksa u zviježđu Herkulu brzinom od 19,5 km/s. Sve se zvijezde gibaju oko središta Mliječne staze. Sunce se oko središta giba brzinom od 225 km/s. Tijela u disku sva se gibaju u istom smjeru kruženja, dok tijela u sfernoj sastavnici imaju proizvoljno položene ravnine gibanja.

Mliječna staza. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 26.5.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=21030>.