Das Sonnensystem befindet sich fast am Rande der Milchstraße in der Ebene der galaktischen Scheibe. Es hat nur wenige Nachbarn, das interstellare Medium ist sehr verdünnt und der nächste Exoplanet ist mehr als vier Lichtjahre entfernt. Die Hauptsternpopulation der Galaxie konzentriert sich im Kern hinter einem dichten Vorhang aus Gas und Staub, fast dreißigtausend Lichtjahre von uns entfernt. Es ist für moderne Erdbewohner technisch unmöglich, eine solche Distanz zu überwinden, aber die Entdeckungen der Astrophysik ermöglichen es, ziemlich zuverlässig zu beschreiben, wie eine solche Reise aussehen wird.
Nähern Sie sich der Lichtgeschwindigkeit
Um zumindest das Planetensystem zu erreichen, das uns am nächsten liegt, werden Motoren benötigt, die nahezu Lichtgeschwindigkeiten entwickeln.
Der amerikanische Astrophysiker, Autor des Zeitreisekonzepts mit Hilfe von Wurmlöchern, Kip Thorne im Buch „Interstellar. Wissenschaft hinter den Kulissen “beschreibt drei Motoroptionen. Erstens ist es fusionsgetrieben. Eine Wasserstoffbombe detoniert im halbkugelförmigen Schild. Die Stoßwelle der Explosion drückt auf den Schild und das daran befestigte Schiff. So kann man ein Dreißigstel der Lichtgeschwindigkeit entwickeln.
Darüber hinaus bietet Thorne ein System mit einem Laser an, der von einer riesigen Fresnellinse auf ein 100 km langes Segel fokussiert wird. Der Druck eines starken Photonenstroms beschleunigt ein Schiff mit einem solchen Segel auf ein Fünftel der Lichtgeschwindigkeit.
Die fantastischste Option ist die Verwendung eines Systems aus zwei rotierenden Schwarzen Löchern mit stark elliptischen Bahnen. Wenn Sie in den Momenten, in denen sie sich aufeinander zubewegen, lange genug von einem zum anderen fliegen, können Sie sich der Lichtgeschwindigkeit nähern.
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Nehmen wir an, das Schiff ist schnell genug, die Probleme des Betankens und der Strahlenschutzsicherheit wurden gelöst und nichts hindert uns daran, in einer praktisch geraden Linie zum Zentrum der Milchstraße zu gelangen, wobei wir uns auf das Sternbild Schütze konzentrieren.
Aufgrund der großen Abstände zwischen Objekten im Raum besteht keine Notwendigkeit, sich vor Kollisionen zu fürchten, und es besteht keine Notwendigkeit, einem frontalen Asteroiden auszuweichen, wie dies in Science-Fiction-Filmen dargestellt ist. Wie sie sagen, durchbrechen.
Nach Neptun befinden wir uns im Kuipergürtel, gefüllt mit kleinen Steinkörpern. Sein berühmtester Vertreter ist Pluto, dem 2006 der Planetentitel entzogen wurde.
Dann überqueren wir die Oort-Wolke, einen theoretisch vorhergesagten "Donut", der am Rande des Sonnensystems umkreist. Niemand beobachtete ihn direkt. Es wird durch die Flugbahnen von langperiodischen Kometen angezeigt.
„Die Oort-Wolke ist eine Ansammlung gefrorener Körper. Es beginnt in einer Entfernung von etwa dreihundert Milliarden Kilometern und kann sich hypothetisch über ein Lichtjahr hinaus erstrecken , sagt Evgeny Semenko, leitender Forscher am Special Astrophysical Observatory der Russischen Akademie der Wissenschaften, gegenüber der RIA Nowosti.
Wenn die Gravitationskraft der Sonne so stark schwächt, dass sie vor dem Hintergrund der Schwerkraft anderer Sterne ignoriert werden kann, verlassen wir die Grenzen unseres Systems und gehen in den interstellaren Raum. Dies wird nach etwa zwei Jahren Flug mit Lichtgeschwindigkeit geschehen.
Anatomie der Milchstraße.
Im offenen Ozean
Unsere Galaxie kann als Kugel mit mehreren Strahlen betrachtet werden. Wenn Sie es drehen, wickeln sich die Strahlen in Form von Spiralen um - Astronomen nennen sie Arme. Es gibt mindestens vier und vielleicht sieben - genauer kann man es nicht sagen. Das Sonnensystem befindet sich auf der nördlichen galaktischen Hemisphäre im Orion-Arm, 80-90 Lichtjahre über der Äquatorialebene.
Der Großteil der Sterne, des Gases und des Staubes der Galaxie ist in der Ebene konzentriert. Wenn wir also von der Erde in Richtung ihres Zentrums schauen, sehen wir einen weißlichen Fluss am Nachthimmel. Daher der Name - Milchstraße. Der galaktische Kern selbst ist für die Beobachtung im optischen Bereich nicht zugänglich.
„Die Absorption von Licht durch Staub und Gas ist so hoch, dass genau genommen jedes zehnte Milliarde Photon vom Zentrum der Galaxie aus zu uns gelangt. Wenn wir Staub aus dem Flugzeug entfernen könnten, würde der zentrale Teil wie ein Vollmond am Himmel scheinen “, erklärt Semenko.
Die Ausnahme bilden laut ihm "Fenster" - die Intervalle der inneren Arme der Galaxie, durch die getrennte Regionen scheinen, in denen die Absorption von Licht viel geringer ist.
Staub und Gas sind für Infrarotstrahlung und Radiowellen transparent, daher arbeiten Astronomen in diesen Bereichen und untersuchen die zentralen Teile der Galaxie und alles dahinter.
Gas- und Staubwolken sind die Überreste von Sternen und Materie aus dem extragalaktischen Raum. Manchmal bilden sie Blasen, die vom Sternwind gesprengt werden. Wenn das Gas während der Geburt eines Sterns stark zerkleinert wird, erscheinen darin Punktfunkquellen - Masern.
„Von sehr heißen Sternen erhitzte Nebel sind ein sehr schöner Anblick. In Gebieten mit massiven Sternen werden wir einen starken Sternwind spüren “, sagt der Wissenschaftler.
Das erste Objekt außerhalb des Sonnensystems, das unsere Aufmerksamkeit erregt, ist das Alpha-Centauri-Sternensystem und sein erdähnlicher Planet Proxima Centauri b.
„Dies ist der uns am nächsten liegende Exoplanet. Der Stern ist klein und kalt, der Planet dreht sich daneben. Es ist für uns interessant, ob dort Leben ist, denn wie Berechnungen zeigen, gibt es Bedingungen für flüssiges Wasser an der Oberfläche “, stellt der Astronom klar.
Im Flug untersuchen wir die nächsten Nebel und Sternhaufen - Laguna, Eagle, Omega, Triple. Wir treffen auf Schwarze Löcher (wenn wir sie natürlich erkennen können), Neutronensterne, Planetensysteme, Wolken aus molekularem Gas - insbesondere dichte und kalte Objekte im Vergleich zum interstellaren Medium. Meist bestehen sie aus Wasserstoffmolekülen, aber komplexe organische Stoffe sind nicht ausgeschlossen. Theoretisch können Sie herausfinden, wie Sie Wasser oder Alkohol nachfüllen können.
Laut dem Wissenschaftler sind Molekülwolken eine wichtige Wissensquelle über die chemische Evolution des Universums. Woher kommt zum Beispiel Wasser auf der Erde? Früher wurde angenommen, dass Kometen es brachten, aber die Analyse von Proben des Kometen Churyumov-Gerasimenko widerlegt diese Version.
Die Milchstraße, in der sich die Erde und das Sonnensystem befinden, enthält etwa 400 Milliarden Sterne.
Über die Annäherungen an den galaktischen Kern
Dann kreuzen wir die Arme von Schütze, Schild, Centauri und kommen an die Grenze des Milchstraßenkerns, die sogenannte Ausbuchtung - eine Blase mit vielen Sternen. Im übertragenen Sinne, wenn die galaktische Scheibe ein Protein ist, dann ist die Ausbuchtung das Eigelb.
„Der Himmel ist so sternenklar, dass keine Beleuchtung benötigt wird. Die Bevölkerungsdichte ist hier zwanzigtausendmal höher als in unserem Teil der Galaxie “, fährt Evgeny Semenko fort.
Die Sterne sind hier massereicher, so dass ihr Lebenszyklus schneller ist. Im interstellaren Medium sind schwerere Elemente von Supernova-Explosionen übrig geblieben. Sie untersuchen, wie sich die chemische Zusammensetzung von Sternen ändert, und rekonstruieren die Entwicklung der Galaxie. Kein Wunder, dass dieses beliebte Gebiet der modernen Astrophysik als galaktische Archäologie bezeichnet wird.
Direkt im Zentrum der Milchstraße befindet sich die stärkste Quelle von Radiowellen in der Galaxie - Schütze A *. Sterne drehen sich mit halsbrecherischer Geschwindigkeit darum - ungefähr tausend Kilometer pro Sekunde. Wissenschaftler verfolgen sie seit mehreren Jahren und schätzen durch Veränderung der Flugbahnen die Masse des Objekts - vier Millionen Sonnen. Es wird angenommen, dass es sich um ein supermassives Schwarzes Loch handelt. Ein solches Objekt erzeugt eine monströse Anziehungskraft. Wir müssen darum herumfliegen.
Akkretionsscheibe eines Schwarzen Lochs, die aus dem Fall der Materie in Richtung des Schwarzen Lochs entsteht. So wird es für einen externen Beobachter aussehen.
Tatiana Pichugina
