Linnutee galaktika (0)

Rocca al Mare Kool
Linnutee galaktika
Referaat
Koostaja : Sander Ranojda
10 klass
Tallinn 2016
Sisukord
Sissejuhatus ………………..…3
Linnutee vaatlemise ajalugu …4
Linnutee galaktika ……….…...5
Tume aine ……………………6
Kokkuvõte ……………………7
Mõisted ………………………8
Kasutatud allikad ……….……8
Sissejuhatus
Refereerimisele on võetud Linnutee vaatlemise ajalugu, Linnutee galaktika ja tume aine. Materjal on kogutud 3 raamatust ning internetist nii eesti- kui ka ingliskeelsetelt lehekülgedelt. Referaadis annan üldistuse Linnutee vaatlemise ajaloo kohta, Linnutee struktuuri, suuruse kohta ning käsitlen ka tumeda aine teemat. Referaadi eesmärk on lugejale anda aimu Linnutee vaatlemise ajaloo kohta, tema koostise, massi, suuruse kohta kui ka lahti seletada, mis on tume aine, millest meie galaktika kui ka kogu universum suuremalt jaolt koosneb.
Linnutee vaatlemise ajalugu
Demokritos oli esimene filosoof kes oletas, et hele vööt taevas, mida tunti nimega “Linnutee”, võis koosneda kaugetest tähtedest. Aristoteles seevastu uskus, et Linnutee on põhjustatud üksteisele liiga lähedale sattunud tähtede süttimisest, mis toimus atmosfääri kõrgemates kihtides. Tol ajal arvati Linnutee asukohaks maa ja kuu vahelist piirkonda. Neoplatonistlik filosoof Olympiodorus noorem ei olnud aga Aristotelesiga ühel meelel – ta kritiseeris seda teooriat, väites, et kui Linnutee vastaks Aristotelese kirjeldusele, peaks see ilmuma eri aegadel ja kohtades, samuti erinevatel kujudel, sellel peaks olema oma parallaks *, mida tal ei ole. Ta arvas et, Linnutee on astronoomiline . Hiljem mõjutas tema idee islamimaailma.
Esimene astronoom , kes üritas vaadelda Linnuteed ning mõõta selle parallaksi, oli Araabia astronoom Alhazen (965–1037 m.a.j.). Alhazen järeldas, et Linnutee asub maast väga kaugel ja ei kuulu atmosfääri, kuna ta leidis, et Linnuteel pole parallaksi. Pärsia astronoom Abū Rayhān al-Bīrūnī (973–1048 m.a.j.) käis välja idee, et Linnutee koosneb lõpmatust hulgast ebamääraste tähtede osakestest . Al-Ándalusi astronoom Ibn Bajjah pakkus aga välja, et Linnutee koosneb paljudest tähtedest, mis asetsevad peaaegu üksteise küljes ja paistavad seetõttu ühtse koguna.
1610 . aastal avastas Galileo Galilei oma pikksilmaga vaadates, et tema algelise teleskoobi vaateväljas lagunes helendus arvutuks hulgaks nõrkadeks tähepunktideks, näidates, et Linnutee on miljardite kaugete tähtede ühtesulav valgus. Thomas Wright oletas 1750. aastal, et galaktika võib olla paljudest tähtedest koosnev pöörlev keha. Sarnane Päikesesüsteemiga, kuid palju suurema ulatusega. Linnutee näib meie perspektiivist heleda vöödina taevas, sest me ise oleme selle sees. Tema öeldut toetas Immanuel Kant, kes tegi Linnutee struktuuri kohta oma uurimuse.
William Herschel oli esimene inimene, kes püüdis kirjeldada galaktika kuju ning päikese asukohta selles.
Ta luges kokku tähti taeva eri osades ja tegi tulemusest diagrammi. Oma ekpserimendis paigutas ta Päikesesüseemi galaktika keskme lähedusse. Kapteyn, kasutades viimistletud lähenemisviisi, nägi Linnuteed kui väikest elliptilist galaktikat. Harlow Shapley-l oli aga hoopis erinev tulemus tema arvates oli Linnutee lame ketas diameetriga 70 kiloparsekit**, lisaks järeldas ta, et Päike asub galaktika keskmest kaugel. Neist kumbki aga ei osanud arvesse võtta valguse ja elektromagnetkiirguse esinemist galaktikas leiduvas tähtedevahelises tolmus. 1930. aastal arvestas sellega aga Robert Julius Trumpler, kelle uurimistöö tulemusena ilmneski tänapäevane Linnutee kuju.
Linnutee galaktika
Linnutee on väga paljude tähtede ühtne valgus. Linnutee galaktikas on ka meie endi Päikesesüsteem . Oma Päikesega asume me galaktika keskusest kaugel, spiraalse Linnutee pikal harul. Linnuteel on kokku 4 haru.
Arvatakse et, eestlased hakkasid Linnutee galaktikat kutsuma sellise nimega seoses lindude rännakuga – arvati, et Linnutee näitas rändlindudele suunda. Aasia riigid nagu näiteks Hiina ja Jaapan kutsuvad seda hõbedaseks jõeks. Paljud teised riigid kutsuvad Linnutee galaktikat hoopis Piimateeks. Piimatee nime peale tulid kreeklased , nad said selle idee sellest, et piimatee on nähtav öösel nõrgalt helenduva vööna.
Miks me seda galaktikat just nii näeme – Maa asukoha tõttu. Me asume galaktika keskpunktist umbes kahe kolmandiku kaugusel terve galaktika suurust arvestades. Meie päikesesüsteem asub seesmise Orioni haru ja välimise Perseuse haru vahel.
Linnutee on spiraalne galaktika, läbimõõduga umbes 100 000 valgusaastat. Linnutee paksuseks on 3262 valgusaastat. Ta liigub kiirusega 5520-6300 km sekundis. Galaktika koosneb ligi 200-400 miljardist tähest. Pöörlemisperiood on 15–50 miljonit aastat. Arvatakse et meie galaktika vanus on ligi 13,2 miljardit aastat. Seega on Linnutee galaktika peaaegu sama vana kui universum. Linnutee mass on hinnanguliselt 6x1011 kuni 1x1012 M☉.
Kohalikus galaktikarühmas on Linnutee suuruselt teine, esimene on Andromeeda galaktika. Linnutee keskosa lähedal on Päikesest palju vanemaid tähti. Galaktika keskel on must auk, mille mass võrdub kolme miljoni meie päikesüsteemi Päikesega. Linnutee galaktika tuum on Päikese massist vähemalt miljard korda suurem. Tähtede suurusjärk on äärmiselt ebamäärane, kuna paljud väikese massiga tähed, näiteks kääbustähed, on raskesti avastatavad. Viimaste andmete järgi on Linnuteel umbes 50 miljardit planeeti, võrdluseks Andromeedas hinnanguliselt 1 triljon planeeti. 500 miljonit planeeti neist asuvad ka reaalselt kohas, kus elu (meile teada oleval kujul) oleks võimalik. Ehk planeet oleks tähest piisavalt kaugel, et vedelas olekus vesi saaks tema pinnal olla.
Linnutee galaktika koosseisu kuulub mitu struktuuri. Ühes tasandis on seal pöörlevad spiraalsed harud. Tasandil, kus esineb gaasipilvi ja palju tolmu, tiirlevad erinevad tähed galaktikatasandis enam-vähem ümber galaktikatsentri ringkujulistel orbiitidel. Harud on dünaamilise tiheduse lained, mis säilivad pikaajaliselt. Tähtede tiirlemiskiirus on erinevatel kaugustel galaktika tsentrist erinev. Enamik tähtedest ei pea kinni oma asukohast harus ning kogu oma eluaja väitel võivad nad harusse siseneda ja sellest ka lahkuda. Spiraalsed harud, tolm ja gaasipilved moodustavad Linnutee ketta . Gaasipilvedele mõjuvad harudes erinevad gravitatsioonilised jõud, mis toob esile lööklainete ilmumise, pilvede gravitatsioonilise kollapsi ja gaasi kokkusurumise. See toob kaasa uute tähtede tekkeprotsessi. Tänu selle on harudes palju noori tähti ja tähekobaraid, kus esineb suhteliselt palju heledaid ja massiivseid valgeid tähti.
Linnuteel on halo – ellipsoidaalne struktuur, see on galaktika sfääriline komponent , mis koosneb peamiselt vanadest tähtedest. Halos leidub vanadest tähtedest koosnevaid kompaktseid parvi. Keskmine tähtede kontsentratsioon nendes on mitu tuhat korda suurem kui Päikese ümbruses, ulatudes ühes kuupparsekis kuni 1000 täheni. Päikese ümbruses on tähtede tihedus vaid 1 täht 7 kuupparseki kohta. Linnutee põhimass tuleneb tumedast ainest.
Tumeaine
Tumeaine ehk varjatud aine on aineliik füüsikas, mida ei ole näha, kuid mida on tunda tema raskusjõu tõttu. Tume aine ei kiirga valgust ega muud elektromagnetkiirgust. Esimesena viitas puuduvale massile Jan Henrik Oort, kes näitas, et teadaolevast massist ei piisa meie galaktika tähtede kiiruste seletamiseks. Tänaseks päevaks on leitud mitu tunnust, mis lubavad rääkida tumedast ainest kui reaalsusest. Tumedat ainet saab jaotada barüoniliseksja mittebarüoniliseks. Valdav osa tumedast ainest on mittebarüoniline. Tume aine on elektriliselt neutraalne . Universumis saab võimalikke tumeainemudeleid jaotada kuumadeks, soojadeks ja külmadeks. Praeguste teadmiste juures on laialdasemalt vastuvõetud teooria külma ehk madala keskmise kineetilise energiaga tumeaine teooria. See tuleneb asjaolust, et kuumad ehk kiired tumeaineosakesed liiguvad Universumi tekke ajal piisavalt palju, et siluda ära suuremad ebaühtlused, sundides niimoodi Universumi struktuuri tekkima "ülevalt alla" ehk kõige vanemad struktuurid oleksid mastaapidelt suurimad. Vaatluste kohaselt aga on meie Universum tekkinud "alt üles" ehk väiksema mastaabiga struktuurid on tekkinud varem ja koondunud hiljem suuremateks.
Tänaseni ei ole olemas vastust küsimusele, millest täpselt koosneb tume aine. Selle kohta on pakutud erinevaid hüpoteese. Me võime kindlad olla asjaolus, et tumeda aine mass on kordades suurem nähtava aine massist. Käimas on mitu eksperimenti, mis püüavad tumeainet tuvastada mittegravitatsiooniliselt.
Kokkuvõte
Linnutee on spiraalne galaktika. Linnuteel on 4 spiraali . Linnutee on väga paljude tähtede ühtne valgus. Linnutee galaktikas on ka meie endi Päikesesüsteem. Oma päikesega asume me galaktika keskusest kaugel, spiraalse Linnutee pikal harul. Linnuteel on 4 spiraali. Meie oma päikesega asume Orioni harus. Keegi ei ole meie galaktikat näinud tervenisti ning me võime ainult oletada milline see välja näeb, vaadates naaber- galaktikaid . Linnuteed on juba uuritud aastast 490 BC, kuid Galileo Galilei oli esimene kes sai aru, et Linnutee koosneb erinevatest tähtedest. Tänapäevast galaktika kuju oleme kasutanud juba aasast 1930 – selle peale tuli Robert Julius Trumpler. Meie galaktika koosneb väga suurest osast tumedast ainest. Tume aine on aineliik füüsikas mida on tunda tema raskusjõu tõttu kuid mida on võimatu näha. Tänase päevani ei oska keegi täpselt öelda mis on tume aine ning ka Linnutee galaktikas teame me tegelikult väga vähe.
Mõisted
* parallaks – parallaks on kahe liikumatu punkti vastastikuse nurkasendi muutus vaatleja silmis selle vaatleja liikumise tõttu. Lihtsamalt öeldes on parallaks objekti näiv nihe suhtes vaatleja asendi muutumise tõttu. (Allikas: Vikipeedia)
** kiloparsek – mõõtühik , millega astronoomid väljendavad vahemaid galaktika eri punktide vahel.
1000 parsekit = 3262 valgusaastat, seega 1 parsek = 3,26 valgusaastat. (Allikas: Vikipeedia)
Kasutatud allikad
Köthe, R. 2007. Maa ja maailmaruum . Koolibri.
Bumann, M. Hopkins, W. Soluri, M. Nolletti, L. 2005. Mis on maailmaruumis. Sinisukk.
Veskimäe, R. 1997. Universum. Tallinn: Tallinna Raamatutrükikoda.
Internet :
https://annaabi.ee/linnutee-kokkuv%C3%B5te-o.html
http://www.eas.ee/kosmos/et/kosmosest/uldulevaade/meie-galaktika-linnutee
http://www.taskutark.ee/m/tahesusteemid-ehk-galaktikad/?auth=dGFza3V0YXJr
https://et.wikipedia.org/wiki/Galaktika
https://et.wikipedia.org/wiki/Linnutee_galaktika
https://en.wikipedia.org/wiki/Milky_Way
http://www.universetoday.com/22285/facts-about-the-milky-way/
https://et.wikipedia.org/wiki/Tumeaine
https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy
1