Paukščių Takas

Paukščių Takas arba Paukščių Tako Galaktika – šviesi juosta, stebima danguje nakties metu, dažniausiai vasarą. Šiuo vardu taip pat yra vadinama žvaigždžių sistema – spiralinė galaktika su keliomis diske susisukusiomis vijomis, vienoje kurių yra Saulė. Iš esmės Paukščių Takas – tai mūsų Galaktikos pagrindinės plokštumos projekcija dangaus sferoje.

Paukščių Tako galaktikos skersmuo yra apie 100 000 šviesmečių, o Saulės sistema yra maždaug tarp galaktikos centro ir pakraščių. Žvelgiant iš šono, centrinė galaktikos dalis yra maždaug 3000 šviesmečių su senesnėmis žvaigždėmis, o jo periferijos maždaug 700 šviesmečių storio diskas su jaunesnėmis žvaigždėmis.

Kaip manoma, Paukščių Take yra mažiausiai 100 milijardų žvaigždžių, o maksimaliai gali būti susitelkę iki 400 milijardų žvaigždžių, o kitais šaltiniais skelbiami dar didesni skaičiai. Anot kosmoso tyrinėtojų, jeigu remiantis, kad Paukščių tako galaktikoje yra 200 milijardų žvaigždžių, tai vien tik joje potencialiai gali būti apie 11 milijardų tinkamų gyvybei Žemės dydžio planetų, o priskaičiuojant su raudonųjų nykštukių planetomis, šis skaičius padidėja iki 40 milijardų.

Artimiausios nuo Žemės Paukščių Tako palydovinės nykštukinės galaktikos, atitinkamai esančios už 0,025 ir iki 0,081 šviesmečių yra šios: Didžiojo Šuns, Drakono I, Tukano III, Seque 1, Šaulio.

Etimologija 
Ši galaktika daugeliu kalbų vadinama Pieno Taku (, , ), bet graikų kalba vadinama Pieno Ratu (γαλαξίας κύκλος / „Galaxias kyklos“). Lietuviškasis Paukščių Tako pavadinimas siejamas su tuo, kad rugpjūčio–rugsėjo mėnesiais jis driekiasi per dangų maždaug pietų kryptimi ir sutampa su kryptimi, kuria rudenį išskrenda paukščiai į šiltuosius kraštus. Anot šaltinių, senovėje lietuviai paukščių taką vadindavo ir kitais pavadinimais – Gervių Takas, Žąsų Takas. Baltų religijoje plačiai žinomi tikėjimai į Dausas iškeliaujant Paukščių taku, net ir vadinamu Vėlių keliu.

Pirmieji stebėjimai 
Vienas pirmųjų ir geriausiai Paukščių Taką aprašė 150 m. Ptolemėjas iš Aleksandrijos, vienas antikos astronomų ir matematikų. „Pieno kelias – rašė Ptolemėjas, – tai ne ratas, o zona, kuri visur balta kaip pienas; dėl to ji taip ir vadinama. Ši zona ne visur vienoda, ir taisyklinga: kinta jos spalva, plotis, žvaigždžių skaičius ir jų išsidėstymas. Kai kur Pieno Kelias skaidosi į dvi atšakas – šiek tiek sutelkus dėmesį, tai lengva pastebėti.“

Idėją, kad Paukščių Takas sudarytas iš daugelio smulkių žvaigždžių, pirmasis iškėlė Demokritas, o pirmasis įrodė Galilėjas Galilėjus.

Dauguma tautų turi savo legendas apie Paukščių Taką, įvairiai jį vadina. Tačiau jo prigimtis buvo nežinoma iki pat 1609 m. – 1610 m. žiemos, kai Galilėjus pradėjo tirti jį pro teleskopą. Galilėjus pamatė, kad Taką sudaro nesuskaičiuojama galybė žvaigždžių.

Pirmasis žmogus, pabandęs nustatyti Galaktikos formą (pagal matomą žvaigždžių tankį įvairiose dangaus srityse) buvo Viljamas Heršelis. Jo pasiūlytoje schemoje Saulės sistema yra netoli galaktikos centro. Heršelis taip pat spėjo, kad ūkai, panašūs į garsųjį Andromedos ūką, ko gero yra atskiros žvaigždžių sistemos, esančios toli nuo mūsų Galaktikos.

Neįmanoma pamatyti Galaktikos centro, nes jį užstoja šviesą sugeriančios tarpžvaigždinės medžiagos debesys. Žinių apie jį gauta iš radioastronominių stebėjimų, kurie visų pirma leido nustatyti Galaktikos centro padėtį. Jis yra anapus švytinčių žvaigždėtųjų ūkų Šaulio žvaigždyno kryptimi, kur Paukščių Takas ypač šviesus. Iškelta hipotezė, kad Galaktikos centre turėtų būti juodoji bedugnė. Tiesa tai, kad radijo bangos tikrai sklinda iš Galaktikos centro ir kad jis buvo vienas pirmųjų kosminių radijo bangų šaltinių, kuriuos XX a. 4 dešimtmečio pradžioje atrado Karlas Janskis.

Susidarymas 
Paukščių Takas susidarė po Didžiojo Sprogimo praėjus kokiems 5 milijardams metų. Didžiulis vandenilio ir helio debesis dėl traukos jėgos poveikio pradėjo spaustis. Dujos centre telkėsi krūvon, kol sutankėjo tiek, kad galėjo pradėti formuotis žvaigždės. Ši progalaktika pradėjo suktis, o greičiui didėjant, išorinė zona susiplojo ir įgijo disko formą. Palaipsniui susiformavo pagrindiniai Paukščių Tako dariniai, kaip antai kuokštuotos, į sruogas panašios vijos. Mokslininkai, tyrinėjantys kitų galaktikų atsiradimą, mano, kad galaktikos, kurios besiformuodamos sukasi lėtai, tampa netaisyklingomis arba elipsinėmis galaktikomis.

2005 metais Spitzerio teleskopu gauti duomenys patvirtino dar 1980 metais keltas hipotezes, kad Paukščių Takas nėra tiesiog spiralinė galaktika, o yra skersinės spiralinės formos.

Paskutiniai galaktikų tyrimai rodo, jog skersė nėra kuo nors išskirtinis darinys. Jas turi beveik du trečdaliai stebimų spiralinių galaktikų.

Centras 
Šaulio žvaigždyno kryptimi, maždaug už 7,62±0,32 kpc nuo Saulės yra Galaktikos centras. Patį centrą supa elipsinės formos pūpsnis (dar vadinamas centriniu telkiniu), maždaug 4000 šviesmečių storesnis už galaktikos diską. Nors didžiąją dalį jo dengia tarpžvaigždiniai debesys, dalis centrinio telkinio matyti pro skaidresnę sritį, vadinamąjį Badės langą. Paties centro nematyti (jį gaubia tankūs dujų ir dulkių debesys), tačiau mokslininkai įvairiais prietaisais vis dėlto gali „prasiskverbti“ į galaktikos centrą. Jis sukasi greičiau nei visa likusi Paukščių Tako dalis. Centre – milijonai žvaigždžių, daugelis iš jų raudonosios arba geltonosios, todėl centras – gelsvas. Pagal centrinių objektų judėjimo dinamiką astronomai nustatė, kad pačiame Paukščių Tako centre yra itin masyvi juodoji bedugnė (~4 milijonų Saulės masių). Manoma, kad ji sutampa su objekto Šaulio A padėtimi. Galingi jos sukuriami magnetiniai laukai suformuoja neįprastus kosminius ūkus.

Spiralinės vijos 
Ilgą laiką nuo 1950 m. buvo manoma, kad yra dvi spiralinės vijos, bet paskelbtais 2013 m. kiek ankstesnių darytų tyrinėjimų duomenimis, buvo teigiama esą yra keturios vijos. Nepaisant ankstesnių tyrinėjimų, Paukščių Tako galaktikos vijų tikslus skaičius nežinomas, tačiau tarp kitų mažesnių vijų, kaip pagrindinės didžiausios yra išskiriamos dvi vijos - Persėjo ir Skydo, kurios jungiasi su galaktikos disko branduoliu. Daugelis mokslininkų dabar mano, kad spiralinės vijos gali būti neilgalaikės, o visą laiką formuojasi ir keičiasi dėl galaktinio disko sukimosi įtakos, kurios vėliau galimai išnyksta ir persiformuoja kitomis konfiguracijomis. Anot mokslininkų, taip pat gali atsirasti papildomos vijos po Paukščių Tako susidūrimo su nykštukinėmis palydovinėmis galaktikomis, kurios laiko bėgyje dėl galaktikos disko suskimosi gali tapti nauja vija, ar esamos vijos atšaka

Saulės sistema randasi Oriono vijoje (Oriono žvaigždynas), kuri yra tarp Šaulio vijos (Šaulio žvaigždynas) ir Persėjo vijos (Persėjo žvaigždynas).

Naujų žvaigždžių formavimosi dažnis 
Remiantis naujais, žvaigždžių formavimosi greičio apskaičiavimais, Paukščių Tako galaktikoje susiformuoja kur kas daugiau žvaigždžių, nei buvo manyta anksčiau. Gama spinduliai iš aliuminio-26, radioaktyvaus izotopo, kuris pirmiausia susidaro iš masyvių žvaigždžių, atskleidžia, kad Paukščių Takas kasmet į naujas žvaigždes paverčia nuo keturių iki aštuonių Saulės masių tarpžvaigždinių dujų ir dulkių, pranešama tyrėjų atliktame darbe, kuris 2023 m. sausio 24 d. buvo pateiktas arXiv.org. Šis intervalas yra du-keturis kartus didesnis už įprastinį vertinimą ir maždaug atitinka 10-20 žvaigždžių metinį susidarymą mūsų galaktikoje, kadangi dauguma žvaigždžių yra mažesnės masės už Saulę.

Tokiu tempu kas milijoną Žemės metų, kas astronomine prasme žmogui yra tik akimirka, mūsų galaktikoje atsiranda nuo 10 iki 20 milijonų naujų žvaigždžių. Bet kaip priešingybė, daugelyje galaktikų, įskaitant ir daugumą galaktikų kurios skrieja aplink mūsų Paukščių taką, naujos žvaigždės išvis nesusiformuoja.

Anot astrofiziko Tomo Zigerto (Thomas Siegert) iš Viurcburgo universiteto (Vokietija), "žvaigždžių formavimosi greitis yra labai svarbus suprasti galaktikos evoliuciją". Kuo daugiau žvaigždžių susidaro galaktikoje, tuo greičiau ji praturtėja deguonimi, geležimi ir kitais elementais, kuriuos sukuria žvaigždės. Vėliau šie elementai keičia žvaigždes kuriančius dujų debesis ir gali pakeisti santykinį didelių ir mažų žvaigždžių, kurios susidaro dujų debesyse, skaičių.

Zigertas su kolegomis tyrinėjo aliuminio-26 spinduliuotės intensyvumą ir jos erdvinį pasiskirstymą mūsų galaktikoje. Masyvi žvaigždė šį izotopą sukuria ir gyvavimo, ir mirties metu. Gyvenimo metu žvaigždė aliuminį išpučia į kosmosą per stiprų žvaigždinį vėją. Jei žvaigždė mirštant sprogsta, ši susidariusi supernova jo prikuria daugiau. Izotopas, kurio pusėjimo trukmė 700 000 metų, skyla ir skleidžia gama spinduliuotę.

Rentgeno spinduliai, skirtingai nei regimoji šviesa, gama spinduliais prasiskverbia pro tarpžvaigždines dulkes, kurios apgaubusios jauniausias žvaigždes. Anot Zigerto: "mes žiūrime per visą galaktiką - bet jos nematome rentgeno spinduliais, o matome per gama spinduliuotę".

Kuo daugiau žvaigždžių susiformuoja mūsų galaktikoje, tuo daugiau atsiranda gama spindulių. Tyrėjai nustatė, kad žvaigždžių formavimosi greitis yra nuo keturių iki aštuonių Saulės masė|Saulės masių žvaigždžių per metus. Tai daug daugiau nei standartinis Paukščių Tako įvertinimas, anot kurio – susiformuoja maždaug dvi saulės masės per metus.

Anot šiame darbe nedalyvavusio Bonos universiteto (Vokietija) astronomo Pavelo Kroupos (Pavel Kroupa): "Mane labai imponuoja detalus žvaigždžių formavimosi proceso modeliavimas. Tai labai nuostabus darbas. Matau būdų, kaip jį patobulinti, bet tai tikrai didelis žingsnis visiškai teisinga kryptimi".

Zigertas įspėja, kad sunku pasakyti, kokį atstumą gama spinduliai nukeliavo, kol pasiekė mus. Ypač, jei dalis stebėto spinduliavimo atsiranda netoli mūsų, tai yra vos per kelis šimtus šviesmečių nuo mūsų, tai tuomet mūsų galaktika turi mažiau aliuminio-26, nei mokslininkai apskaičiavo, o tai reiškia, kad tada žvaigždžių formavimosi greitis yra žemesnis, nei apskaičiuota pagal naująjį įvertinimą. Anot Zygerto, vargu ar naujų žvaigždžių susidarymas bus toks mažas, kaip standartinės dvi Saulės masės per metus, kaip yra teigta iki šiol atliktų ankstesnių stebėjimų išvadomis.

Bet kokiu atveju Paukščių Take žvaigždės formuojasi aktyviau, nei visose iki 2023 m. žinomose galaktikose esančiose Vietinėje galaktikų grupėje. Didžiausia Vietinės galaktikų grupės Andromedos galaktika, per metus naujomis žvaigždėmis paverčia tik dalį Saulės masės dujų ir dulkių. Tarp Vietinės grupės galaktikų Paukščių Takas užima antrą vietą pagal dydį ir joje yra didžiausias naujų žvaigždžių formavimosi intensyvumas.

Žvaigždynai 
Paukščių Tako žvaigždynai:
 Persėjas, Vežėjas, Tauras, Dvyniai, Orionas, Vienaragis, Didysis Šuo, Mažasis Šuo, Laivagalis, Burės, Laivo Kilis, Kentauras, Pietų Kryžius, Matuoklė, Skorpionas, Gyvatė, Gyvatnešis, Šaulys, Skydas, Erelis, Strėlė, Laputė, Lyra, Gulbė, Cefėjas, Kasiopėja, Driežas.

Dydžio palyginimas 
Kad būtų galima geriau įsivaizduoti mūsų Galaktikos dydį, reiktų ją sumažinti santykiu 1:1017. Tada 10 šviesmečių prilygtų maždaug 1 metrui. Visos Galaktikos skersmuo būtų maždaug 10 km, o aukštis vidutiniškai 1 km. Kiekviename kubiniame metre būtų vidutiniškai 3 žvaigždės. (Žvaigždes būtų galima įsivaizduoti kaip snaiges pūgos sūkuryje.) Mūsų Saulė būtų 10 nm dydžio, taigi, mažesnė už virusą. Plutono orbitos skersmuo būtų maždaug 0,1 mm. Taigi, ji būtų ties regėjimo riba.

Taip pat skaitykite 
 Andromedos ir Paukščių Tako galaktikų susidūrimas

Šaltiniai

Nuorodos 

 vle.lt / Paukščių Takas
 nasa.gov/ / Astronomers Release New All-Sky Map of Milky Way's Outer Reaches | Apr 21, 2021
 quantamagazine.org / The New History of the Milky Way; Over the past two years, astronomers have rewritten the story of our galaxy. Charlie Wood | December 15, 2020
 britannica.com / Milky Way Galaxy
 sciencenews.org / A 3-D map of stars reveals the Milky Way’s warped shape; By Emily Conover | August 1, 2019
 arxiv.org / Galactic Population Synthesis of Radioactive Nucleosynthesis Ejecta; Thomas Siegert, Moritz M. M. Pleintinger, Roland Diehl, Martin G. H. Krause, Jochen Greiner, Christoph Weinberger | Submitted on 24 Jan 2023
 youtube.com / Floating Along the Milky Way, in 4k60p, 2015-06-30
 youtube.com / Zooming in on the heart of the Milky Way (European Southern Observatory (ESO)), 2018-07-26