Mléčná dráha - Naše Galaxie
Tento stříbřitý pás, který obepíná celou oblohu byl lidem znám již odnepaměti. Jeho podstatu jsme však zjistili až po vynálezu dalekohledu. Jedná se o velké množství slabých hvězd, které prostému splývají v mlhavý pás. Až ve 20. století se přišlo na to, že jde o Galaxii, ohromný systém stovek miliard hvězd, planet, plynu, prachu, černých děr a temné hmoty, který drží vzájemnou gravitací složek. Hvězdy se ve vesmíru nevyskytují nahodile, slučují se do hvězdných ostrovů, kterým říkáme Galaxie. Název pochází z řeckého výrazu pro mléčnou dráhu - galaxis. Vůbec netušíme kolik galaxií se ve vesmíru nachází, v dosahu naší současné pozorovací techniky jsou jich řádově stovky miliard. Naše Galaxie je jen jednou z nich. Galaxie mají různé tvary, dělíme je do tří hlavních skupin : eliptické, spirální a nepravidelné. Naše Galaxie je klasifikována jako spirální. Jde o nápadně zploštělý útvar ve tvaru lívance, který měří na délku více než 100 000 světelných roků. Tlustý je jen několik tisíc světelných roků, přičemž tloušťka pozvolna klesá od centra k okraji. Také koncentrace hvězd klesá téměř plynule od centra k okraji. Mezi útvary, kterým říkáme galaxie, je nadprůměrně veliká, drtivá většina galaxií patří k trpasličím. Při pohledu shora vykazuje nápadnou spirální strukturu s jasnou centrální oblastí ( galaktické jádro ). K naší galaxii patří všechny hvězdy, které vidíme jednotlivě na obloze bez dalekohledu a koneckonců i v malých amatérských dalekohledech. Nacházíme se uvnitř této hvězdné soustavy, poblíž její roviny, ve vzdálenosti asi 26 000 až 28 000 světelných roků od jejího centra. Mléčná dráha je tak naše Galaxie viděná od jedné z jejích hvězd - našeho Slunce. Jelikož jsme blízko souměrnosti disku Galaxie, tak mléčná dráha rozděluje oblohu na dvě stejné poloviny. Prochází přibližně 30 souhvězdími. Pás mléčné dráhy není jednolitý, v různých místech má různou tloušťku a jas. Nejširší a nejjasnější se jeví v oblastech přilehlých ke středu Galaxie, který leží v souhvězdí Střelce. V opačném směru, při pohledu k okraji Galaxie, například v souhvězdí Blíženců, Vozky a Jednorožce, je mléčná dráha slabá. V mnoha místech je zeslabená temnými prachovými mračny různé velikosti. Z Evropy můžeme v průběhu roku pozorovat většinu mléčné dráhy, její jižnější oblasti však pro pozorovatele z našich zeměpisných šířek zůstávají trvale pod obzorem. Je to škoda, jelikož jižní mléčná dráha je působivější než ta severní. Pro pozorování mléčné dráhy lze doporučit místa s co nejtmavší oblohou, daleko od rušivých světelných zdrojů. Má poměrně nízkou plošnou jasnost. Z našich velkých měst obvykle není vidět vůbec, na venkovském stanovišti již mnohem lépe, ale svojí skutečnou krásou se představí až v místech s minimem světelného znečištění. Na území našeho státu ovšem takové místo nenajdete. Střední Evropa se řadí k místům s největším světelným znečištěním na světě. Odhadujeme, že viditelná hmota Galaxie představuje 10 až 20 % její celkové hmotnosti, zbytek tvoří tmavá hmota, jejíž podstatu zatím neznáme a projevuje se pouze gravitačními účinky. Z viditelné hmoty je asi 90 % soustředěno ve hvězdách, zbytek tvoří zejména plyn a prach. Mezihvězdný prostor je velice řídký, řidší než nejlepší vakuum jaké dokážeme vytvořit. Obsahuje však atomy a molekuly plynu a malé pevné částice, tedy mezihvězdný plyn a mezihvězdný prach, které dohromady tvoří mezihvězdnou hmotu. Ta v Galaxii není rozložena rovnoměrně. Nejvíce se koncentruje v jejích centrálních oblastech a ve spirálních ramenech. Prostorová hustota mezihvězdné hmoty v některých oblastech Galaxie mnohonásobně převyšuje prostorovou hustotu okolí. V takových případech mluvíme o mračnech mezihvězdné hmoty. Obvykle mají rozměry řádově desítky až stovky světelných roků. Stále jsou však řidší než nejlepší pozemské vakuum. Přestože je jejich prostorová hustota nepatrná, mají značnou rozlohu. Světlo hvězd nacházejících se za nimi tak dokážou výrazně zeslabit, nebo úplně zastínit. Prachová mračna v disku Galaxie jsou příčinou toho, že nevidíme její centrální oblast ve viditelném světle. Vytváří také nápadné tmavé oblasti v pásu mléčné dráhy. Prachová zrna jsou velmi drobná, mají velikost částic cigaretového kouře. Byly vytvořeny v nitru hvězd a vyvrženy do kosmického prostoru. Jejich hlavním zdrojem jsou staré hvězdy na sklonku života. Největší část mezihvězdné hmoty tvoří vodík, menší část tvoří hélium. Galaxie se začaly formovat poměrně krátce po vzniku vesmíru, před zhruba 13 miliardami let, kondenzací plynových oblaků neutrálního vodíku a hélia. Domníváme se, že tehdy vznikaly malé galaxie nepravidelného tvaru. Jejich slučováním vznikly velké galaxie, jako naše Mléčná dráha. Naše Galaxie pohlcovala menší hvězdné ostrovy po celou dobu své existence a pokračuje v tom dosud. Zbytky pohlcených trpasličích galaxií pozorujeme jako hvězdné proudy. Srážky galaxií se však dnes odehrávají mnohem méně častěji, než tomu bylo v raných fázích vesmíru. Předpokládáme, že za zhruba 4 miliardy let se naše Galaxie srazí s Velkou galaxií v Andromedě ( M 31 ), která je viditelná i prostýma očima. Konečným důsledkem srážky bude pravděpodobně velká eliptická galaxie.
Současné představy o podobě naší Galaxie při pohledu shora. Je klasifikována jako spirální galaxie s příčkou. Spirální ramena se odvíjejí z konců příčky, která je protáhlým jádrem. Některá jsou výraznější, jiná méně výrazná. Spirální ramena, která se jeví jako plochý pás ve tvaru spirály, jsou hustotní vlny. Obsahují více mezihvězdné hmoty a jsou zvýrazněné mladými horkými hvězdami, které v těchto oblastech vznikají. Na okraji jednoho ze spirálních ramen se nachází naše sluneční soustava.
Kredit: NASA
Galaxie při pohledu shora a zboku. Znázorněna je poloha Slunce. Jádro ( centrální výduť ) Galaxie má tvar rotačního elipsoidu o velikosti asi 15 000 krát 6000 světelných roků. V jejím centru se ukrývá supermasivní černá díra o hmotnosti zhruba 4 milionů sluncí. Při pohledu zboku má Galaxie čočkovitý tvar, zužující se směrem od centra k okrajům. Naše místo v Galaxii a dokonce i v celém vesmíru není vůbec významné, ani nijak zvlášť zajímavé.
Umělecká představa naší Galaxie z jiného pohledu. Znázorněna je přibližná poloha Země. Podstata spirální struktury naší Galaxie je málo známá a těžko definovatelná - její přesné hranice neexistují.
Další umělecká představa vzhledu naší Galaxie.
Převzato z: jonlomberg.com/digital_prints/dp_portrait_milky_way_galaxy.html
Spirální ramena
Spirální ramena a poloha Slunce v Galaxii. Ramena jsou pojmenována podle souhvězdí, do kterých se promítají. Všechna leží v rovině galaktického disku. Nacházíme se na vnitřním okraji spirálního ramene, které jsme pojmenovali Rameno Oriona, přibližně na půl cesty mezi centrem a okrajem Galaxie. Od nás, směrem ke středu Galaxie leží Rameno Střelce. Na opačné straně, směrem k okraji Galaxie leží Rameno Persea. Některé jasné objekty těchto tří spirálních ramen můžete pozorovat i prostýma očima.
Kredit: NASA
Dvěma hlavními spirálními rameny naší Galaxie jsou Rameno Persea a Rameno Štít-Kentaurus. Rameno Persea se odvíjí od vzdálenějšího konce centrální příčky. Rameno Oriona, na jehož okraji se nacházíme, je méně výrazným spirálním ramenem. Spirální ramena nejsou kontinuální struktury, jsou rozděleny do aktivních hvězdotvorných oblastí, obklopených méně aktivními plynoprachovými oblaky. Temné mlhoviny se soustřeďují do výrazných pásů zejména podél vnitřních okrajů spirálních ramen. Galaktická příčka je ke spojnici Slunce - jádro Galaxie orientována pod úhlem asi 45 stupňů. Je tvořená převážně starými hvězdami.
Kredit: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt.
Spirální ramena jsou zvýrazněná množstvím mladých horkých hvězd, otevřených hvězdokup a svítících i temných mlhovin ( umělecká představa ). Otevřené hvězdokupy se na rozdíl od hvězdokup kulových, nachází pouze poblíž roviny Galaxie, zejména se koncentrují v jejích spirálních ramenech. Proto je pozorujeme v pásu mléčné dráhy, nebo v jeho těsné blízkosti. Existují však i výjimky. Hrstka otevřených hvězdokup se nám prezentuje daleko od pásu mléčné dráhy. V těchto případech jde ovšem o hvězdokupy blízké, ani ony nejsou ve skutečnosti příliš vzdáleny od roviny Galaxie. Otevřené hvězdokupy mají často nepravidelný tvar a obsahují desítky až tisíce hvězd. Jejich rozměry většinou nepřesahují několik desítek světelných let. Vznikaly během celé historie Galaxie a pokračují v tom dodnes. Jejich celkový počet v Galaxii odhadujeme na řádově desítky tisíc. V důsledku nízké gravitační vazby obvykle nepřežijí jako skupina déle než několik stovek milionů roků. Až několik desítek z nich je na temné obloze v dosahu pozorování prostýma očima. Jde o hvězdokupy Místního spirálního ramene - Ramene Oriona a dvou sousedních spirálních ramen. Některé jsou velmi jasné a tvoří základ celých souhvězdí. Součástí spirálních ramen jsou také takzvané asociace. Jde o seskupení několika desítek až stovek hvězd prakticky stejného stáří. Na rozdíl od otevřených hvězdokup se jeví mnohem více rozptýlené. Jsou to nejméně kompaktní, nejmladší a rozpadající se systémy hvězd. Na obloze jsou příliš rozptýlené, proto se ani nejeví jako otevřené hvězdokupy. Pro jejich určení je nutné znát spektra hvězd v dané části oblohy. Jejich prostorová hustota je velmi malá a jejich stáří obvykle nepřevyšuje několik milionů let. Vzájemná gravitace jejích členů je poměrně slabá a nedokáže je dlouho udržet pohromadě. Několik hvězdných asociací můžete na obloze pozorovat i prostýma očima. Mezi nejznámější z nich patří asociace Štír-Kentaur, či asociace v souhvězdí Oriona. Svítící mlhoviny budí k záření horké hvězdy. Temné mlhoviny zeslabují nebo úplně blokují světlo hvězd za nimi. Můžeme je pozorovat jen v poměrně nevelké vzdálenosti od Slunce, do vzdálenosti několika tisíc světelných roků. Kontrast vzdálenějších temných mlhovin na hvězdném pozadí ruší světlo hvězd ležících před mlhovinou.
Převzato z: ennio444.deviantart.com/art/Orion-Arm-map-305107814
Skutečný snímek části spirálního ramene galaxie M 51.
Foto: HST
Otevřené hvězdokupy ( jako jsou například Plejády ) se nachází obvykle poblíž roviny Galaxie. Na rozdíl od kulových hvězdokup jsou mladé a obsahují mnohem méně hvězd.
Převzato z: kopfgeist79.deviantart.com/art/Pleiades-open-cluster-76587809
Hvězdy se rodí v plynoprachových oblacích. K nejbližším velkým hvězdným porodnicím patří Velká mlhovina v Orionu ( M 42 ). Ne temné obloze je v náznaku viditelná i prostýma očima. Je součástí Místního spirálního ramena - Ramena Oriona. V Galaxii se nachází velké množství podobných hvězdotvorných oblastí.
Foto: HST
Mladé OB asociace pozorujeme v okolí galaktické roviny, podél pásu mléčné dráhy. OB asociace jsou tvořeny hmotnými hvězdami s vysokou svítivostí, patřící do spektrální třídy O a B.
Halo Galaxie a koróna
Ve struktuře Galaxie můžeme odlišit čtyři hlavní části - galaktický disk, centrální výduť, halo a korónu. Galaktické halo se rozprostírá okolo spirálního disku. Má tvar elipsoidu. Typickými představiteli hala jsou kulové hvězdokupy, naše Galaxie jich hostí přibližně 200. Obsahuje také převážně staré hvězdy. Za halem se rozprostírá rozsáhlá galaktická koróna. Jde o velký kulový oblak řídkého plynu. Uvnitř tohoto oblaku se nachází také satelitní galaxie Mléčné dráhy.
Distribuce kulových hvězdokup v Galaxii. Kulové hvězdokupy jsou typickými představiteli galaktického hala. Obsahují obvykle desetitisíce až statisíce hvězd v kouli o průměru několika desítek až stovek světelných roků. Patří k nejstarším objektům v Galaxii. Obíhají kolem centra Galaxie po výstředných, neuzavřených křivkách. Výrazně se koncentrují okolo jádra Galaxie, jak je patrné z obrázku. Z obrázku je také patrné, proč se nám téměř všechny jeví seskupené na jedné straně oblohy. Sledování rozložení kulových hvězdokup vedlo k objevu středu naší hvězdné soustavy. Hrstka kulových hvězdokup je v dosahu pozorování prostýma očima. Na severní obloze jsou však i ty nejjasnější z nich poblíž hranice viditelnosti.
Převzato z: www.atlasoftheuniverse.com
Kulové hvězdokupy obíhají kolem centra Galaxie po výstředných, neuzavřených křivkách.
Převzato z: migall.fastmail.fm/astronomy/galaxies/milkyway/milkyway_globulars/page02.htm
Typický představitel hala Galaxie - kulová hvězdokupa.
Převzato z: >www.mistisoftware.com/astronomy/Clusters_m2.htm
Galaktický rok
Jako všechny hvězdy v Galaxii i Slunce obíhá okolo jejího středu. Dráha je nejspíše jen mírně eliptická a jeden oběh trvá přibližně 225 až 250 milionů let. Známe jej pod pojmem Galaktický rok. Od doby svého vzniku ( asi 4,6 miliardy let ) oběhlo Slunce kolem středu naší hvězdné soustavy zhruba 20 krát. Rychlost oběhu činí přibližně 230 kilometrů za vteřinu. Během tohoto oběžného pohybu Slunce kmitá společně se sluneční soustavou kolmo ke galaktické rovině. Dráha Slunce v Galaxii se tedy skládá ze dvou pohybů - pohybu kolem středu Galaxie a oscilací kolmo ke galaktické rovině. Slunce obíhá okolo středu Galaxie ve směru navíjení spirálních ramen, směrem do souhvězdí Labutě.
Pohlcování trpasličích galaxií
Naše Galaxie vznikla slučováním menších hvězdných ostrovů. Pohlcování trpasličích galaxií je jev, který pokračuje i v současné době. Na obrázcích je znázorněno, jak takový jev probíhá.
Převzato z: www.nature.com/nature/journal/v412/n6842/fig_tab/412025a0_F1.html
Galaktické okolí Slunce
Mléčná dráha viditelná od jedné z jejích hvězd - Slunce. Vpravo dole od středu jsou vidět její dvě největší satelitní galaxie - Velké a Malé Magellanovo mračno.
Foto: Axel Mellinger
Panoráma mléčné dráhy s vyznačenými souhvězdími.
Foto: Axel Mellinger
Do souhvězdí podél pásu mléčné dráhy se nám promítají různé oblasti našeho velkého hvězdného ostrova.
Celooblohová mapka s vyznačenými souhvězdími, pásem mléčné dráhy, hvězdami do 6. magnitudy a jejich barvami.
Převzato z: www.atlasoftheuniverse.com
Celooblohová mapa s vyznačením mléčné dráhy.
Mezihvězdná hmota v Galaxii se soustřeďuje převážně v okolí její roviny. Jelikož i naše sluneční soustava leží poblíž této roviny, obklopují nás mračna mezihvězdné hmoty. Náš výhled je proto v tomto směru značně omezený a můžeme dohlédnout jen do vzdálenosti několika tisíc světelných roků. Místa s menší koncentrací mezihvězdné hmoty nazýváme "galaktická okna". Dovolují nám ve viditelném světle nahlédnout do vzdálenějších oblastí Galaxie. Z temných oblaků v mléčné dráze si některé národy vytvářely samostatná souhvězdí.
Převzato z: www.atlasoftheuniverse.com
Místní Rameno Oriona, sousední spirální ramena a přibližná poloha některých hvězd a mlhovin v nich.
Převzato z: www.atlasoftheuniverse.com
Pouze přibližná poloha některých význačných hvězd, hvězdokup a mlhovin v širším slunečním okolí.
Převzato z: www.astro-urseanu.ro/galaxia.html
Jasné hvězdokupy a mlhoviny v okruhu 10 000 světelných roků od Země. Mapka znázorňuje jejich přibližnou polohu. Některé z nich jsou v dosahu pozorování prostýma očima na temné obloze. Jsou převážně součástí tří spirálních ramen - Oriona ( místní rameno, na jehož okraji se nacházíme ), Střelce a Persea. Díky prašným mračnům v galaktické rovině je pozorování vzdálenějších objektů obtížné. Rameno Persea se rozprostírá ve vzdálenosti asi 5000 až 8000 světelných roků od Slunce, ve směru k okraji Galaxie. Rameno Střelce leží ještě o něco blíže ke Slunci, směrem ke středu Galaxie.
Převzato z: www.atlasoftheuniverse.com
Obrázek představuje pouze přibližnou mapu blízkého galaktického okolí. Zahrnuje významné a jasné objekty ( hvězdy, hvězdokupy, svítící a temné mlhoviny ) části spirálního Ramene Oriona v okruhu asi 2000 světelných roků od Země. Slunce se nachází uprostřed mapy. Nemalé množství označených objektů je v dosahu pozorování prostýma očima a je o nich podrobněji zmíněno v tomto průvodci.
Převzato z: www.atlasoftheuniverse.com
Na umělecké představě jsou znázorněny žlutou barvou OB asociace, červeně svítící mlhoviny a černě temné mlhoviny v blízkém slunečním okolí spirálního Ramene Oriona. Jejich polohy jsou pouze přibližné. Slunce se nachází poblíž středu obrázku.
Převzato z: commons.wikimedia.org/wiki/File:OrionSpurGlobal.png
Na obrázku jsou znázorněny dvě velké blízké hvězdné asociace - Štír-Kentaur a Orionova asociace. Množství hvězd patřících k těmto dvěma asociacím můžete na obloze pozorovat i prostýma očima.
National Geographic Society
Nejbližší OB asociace. Nejvýraznější hvězdy těchto asociací můžete na obloze pozorovat i prostýma očima.
Gouldův pás
V roce 1847 si anglický astronom John Herschel všiml, že mnoho jasných hvězd na obloze vytváří pás, jenž má mírný sklon vůči galaktickému rovníku. V 70. letech 19. století jej podrobněji studoval americký astronom B. A. Gould. Gouldův pás je místní systém hvězd, plynu a prachu. Je součástí místního spirálního ramene. Tvoří částečný prstenec eliptického tvaru o velikosti zhruba 2400 krát 1500 světelných roků. Podle současných studií je ke galaktické rovině skloněn v úhlu asi 20 stupňů. Obsahuje mnoho jasných hvězd spektrálních tříd O a B. Domníváme se, že k němu patří až 60 % mladých hmotných hvězd, ležících ve vzdálenosti do 2000 světelných let od Slunce. Slunce leží uvnitř tohoto prstence, asi 30 až 40 světelných roků nad rovinou pásu a přes 300 světelných roků od jeho středu. Nejsme součástí tohoto útvaru, Slunce jen touto oblastí v současné době náhodně prolétá. Naše denní hvězda je mnohonásobně starší než objekty Gouldova pásu. Domníváme se, že útvar vznikl před několika desítkami milionů roků z velkého plynoprachového oblaku. Mnohé z hvězd patřících do Gouldova pásu můžeme na obloze pozorovat prostýma očima. Jsou to například objekty v souhvězdí Oriona a Persea, dále jsou to mnohé jasnější hvězdy a asociace v souhvězdí Cefea, Ještěrky, Velkého psa, Lodní zádě, Plachet, Lodního kýlu, Jižního kříže, Kentaura, Vlka a Štíra. Gouldův pás byl objeven z jižní polokoule, jelikož ke Slunci nejbližší objekty tohoto pásu jsou pozorovatelné na jižní obloze, v souhvězdí Štíra a Kentaura. Vznik Gouldova pásu je ještě stále otevřeným tématem. Spekuluje se, že mohl vzniknout v důsledku výbuchu jedné či více supernov, nebo v důsledku pádu rychle se pohybujícího oblaku z hala Galaxie do galaktického disku, případně srážkou plynného oblaku s oblakem tmavé hmoty. Hvězdy a plyn vykazují červený posuv ve spektru, což naznačuje, že se Gouldův pás rozšiřuje. Domníváme se , že měl původně kruhový tvar, který protáhla v elipsu rotace Galaxie. Na detailních snímcích některých spirálních galaxií pozorujeme útvary, které by mohly být obdobou Gouldova pásu. Pokud by jste zabloudili v Galaxii, tak Gouldův pás vám může pomoci najít cestu zpět domů...
Mapa rozložení mladých jasných hvězd raných spektrálních typů O a B ukazuje, že mnohé z nich vytvářejí pás, který je vůči galaktickému rovníku skloněný v úhlu asi 20 stupňů. Hvězdy pozdních spektrálních typů se v takovéto poloze nenacházejí.
Převzato z: www.cfa.harvard.edu/gouldbelt/gouldsbelt.html#
Mapa Gouldova pásu. Jeho součástí jsou mnohé mladé hvězdné asociace, například Štír - Kentaur, Orionova asociace, či asociace v souhvězdí Persea. Množství hvězd těchto asociací Gouldova pásu můžete pozorovat i prostýma očima. Často tvoří základy celých souhvězdí.
Ze snímku je dobře patrné, že jasné hvězdy tvořící souhvězdí Orion se nachází mimo pás mléčné dráhy. Jsou součástí Gouldova pásu.
Převzato z: www.vignetted.com/2009/03/08/orion-and-the-milky-way/
Součástí Gouldova pásu jsou i jasné hvězdy tvořící severní část Štíra. Také se nápadně odchylují mimo pás mléčné dráhy.
Foto: Akira Fujii
Na snímku spirální galaxie M 83 je v rámečku označen útvar, který by mohl být obdobou Gouldova pásu.
Foto: VLT
Hvězdy v Galaxii
Hvězdy, které jsou základními stavebními kameny galaxií, jsou vzdálená slunce. Je v nich soustředěna většina pozorovatelné hmoty vesmíru. Jde o obří plynná tělesa, většinou kulového tvaru. Hvězdy jsou hmotnější než planety a všechny, které vidíme na obloze prostýma očima, ve svém nitru mají vlastní termojaderný zdroj. Nejméně hmotné hvězdy mají jen několik setin hmotnosti Slunce, naopak nejhmotnější dosahují více než 100 násobku hmotnosti Slunce. Hmotnost hvězdy předurčuje její další vlastnosti, jako je svítivost, velikost, teplota a doba aktivního života. Hvězdy jsou stabilní díky dvěma silám, které jsou v rovnováze - tlaku záření a gravitace. Nejmenší hvězdy mají průměr jen několik desítek kilometrů ( na obloze ovšem nejsou viditelné prostýma očima ), největší průměrem přesahují 1 miliardu kilometrů. V této souvislosti mluvíme o trpaslících a obrech. Mají rozdílné svítivosti a teploty. Ty nejžhavější, s povrchovými teplotami v řádu desítek tisíc Kelvinů, září modrým světlem. Naopak nejchladnější, s povrchovými teplotami okolo 3000 Kelvinů a méně, září červeně. Barevný odstín hvězd lze zaznamenat prostýma očima u několika desítek jasnějších exemplářů. Na základě toho lze i velmi zhruba odhadnout jejich povrchovou teplotu. Obvykle se jedná o hvězdy jasnější 3. magnitudy, ve vyjímečných případech i slabší. Pouhýma očima lze na celé obloze spatřit jen několik tisíc hvězd. Záleží na pozorovacích podmínkách a kvalitě zraku pozorovatele. Za dobrých pozorovacích podmínek lze na celé obloze spatřit okolo 6000 hvězd, z jednoho pozorovacího místa méně než polovinu z tohoto počtu. Nejbližší z nich se nachází ve vzdálenosti více než 4 světelné roky, nejvzdálenější z nich v řádu tisíců světelných roků. Všechny, které můžete jednotlivě spatřit prostýma očima jsou jen malou částí Galaxie. Světelný rok je vzdálenost, kterou urazí světlo ve vakuu za rok ( necelých 9,5 bilionu kilometrů ). Nejbližší hvězdou je ovšem pro nás Slunce, ve vzdálenosti okolo 8 světelných minut. Hvězdy viditelné prostýma očima však nejsou reprezentativním vzorkem hvězd v Galaxii. Pozorujeme jen ty jasné a svítivé. Na obloze je bez dalekohledu k vidění jen malá hrstka hvězd, které jsou menší a méně svítivé než naše Slunce. Slunce je nadprůměrně velkou a svítivou hvězdou. Drtivá většina hvězd v Galaxii je menší a méně svítivá. Tvoří je zejména červení trpaslíci - malé hvězdy s nízkou povrchovou teplotou a malou svítivostí. Patří k typickým hvězdám slunečního okolí. Žádný z nich není viditelný prostýma očima. Hmotné a svítivé hvězdy jsou poměrně vzácné, na každou z nich připadá množství hvězdných trpaslíků. Většina hvězd viditelných prostýma očima na obloze jsou členy dvojhvězdného, či vícenásobného hvězdného systému. Většina hvězd v Galaxii však nemá hvězdného průvodce. Kolem většiny hvězd krouží planety. Planet je ve vesmíru mnohem více než hvězd. Hvězdy jsou pro snazší orientaci rozděleny do 88 souhvězdí. Asi 800 z nich bylo v minulosti pojmenováno, zejména arabskými názvy. Jasnější hvězdy označujeme řeckými písmeny, latinskými písmeny, čísly a názvem souhvězdí, v němž se nacházejí. Jejich jasnosti vyjadřujeme ve hvězdných velikostech ( magnitudách ). Nejslabší hvězdy viditelné za dobrých pozorovacích podmínek dosahují asi 6. hvězdné velikosti, za vynikajících pozorovacích podmínek je možné spatřit dokonce až hvězdy 8. hvězdné velikosti. Čím je hvězda slabší, tím větší číslo vyjadřuje její hvězdnou velikost. Velmi jasné hvězdy dosahují 1. magnitudy a nejjasnější hvězdy na obloze dosahují záporných hodnot. Žádná hvězda během své existence nesvítí konstantní jasností. Prochází několika vývojovými stádii, jejichž délka závisí převážně na její počáteční hmotnosti. Rodištěm hvězd jsou oblaka mezihvězdné hmoty. Vznikají obvykle ve skupinách ( hvězdokupách ), jejich gravitačním zhroucením. Počáteční gravitační impuls může způsobit hvězda prolétající v blízkosti mezihvězdného mračna, výbuch blízké supernovy nebo stlačení hustotní vlnou. Hvězdotvorných oblastí, míst kde v současné době vznikají hvězdy, je v Galaxii velké množství. Nachází se převážně ve spirálních ramenech. Pár z nich může být na temné obloze viditelných i prostýma očima ( např. Velká mlhovina v Orionu, mlhovina Laguna a podobně ). Obecně platí, že čím je galaktický objekt mladší, tím blíže se nachází ke galaktické rovině a obsahuje více těžkých prvků. Proto byly rozděleny všechny objekty v Galaxii na dvě základní velké skupiny, takzvané populace. Mladé objekty se silnou koncentrací k rovině Galaxie řadíme k populaci I. Patří k ní zejména mladé obří a veleobří hvězdy, otevřené hvězdokupy, asociace a mlhoviny. Rozloženy jsou v tenké vrstvě podél galaktické roviny, asi 1000 světelných let silné. K populaci II řadíme starší objekty galaktického hala, včetně kulových hvězdokup.
Detailní snímek malé části mléčné dráhy. Obsahuje hvězdy různých barev a velikostí. Při pohledu na tuto fotografii může člověk získat mylný dojem, že je Galaxie přeplněná hvězdami. Opak je pravdou - Galaxie je hlavně prázdný prostor, kde jen tu a tam narazíte na hvězdu.
Foto: HST
Stupnice hvězdných velikostí ( magnitud ) nebeských těles. Čím více vlevo se objekt na stupnici nachází, tím se nám jeví jasnější. Za dobrých pozorovacích podmínek můžeme na obloze prostýma očima pozorovat objekty jasnější 6. magnitudy. Slabší jsou již obvykle vyhrazeny dalekohledům.
Převzato z: www.astronomynotes.com/starprop/s4.htm
| Hvězdná velikost | Počet hvězd |
| 0,0 | 2 |
| 1,0 | 12 |
| 2,0 | 39 |
| 3,0 | 105 |
| 4,0 | 445 |
| 5,0 | 1460 |
| 6,0 | 4720 |
| 7,0 | 15000 |
| 8,0 | 46100 |
V tabulce je uveden počet hvězd na obloze do dané hvězdné velikosti.
Hvězdy v Galaxii se značně liší svými průměry. Průměr největších hvězd je až milionkrát větší než hvězd nejmenších. Obrázek nabízí i jejich srovnání s velikostí planet sluneční soustavy.
Převzato z: www.orderoftheplanets.org/star-sizes.html
Hvězdy jsou podle svých spekter rozděleny do spektrálních tříd. Tyto třídy také vymezují jejich povrchové teploty.
Převzato z: www.oneminuteastronomer.com/708/star-colors-explained/
Naši nejbližší hvězdní sousedé. Žádná z těchto hvězd není z našich zeměpisných šířek viditelná prostýma očima. Přestože se Galaxie může jevit přeplněná hvězdami, ať už ji pozorujete prostýma očima, či prostřednictvím dalekohledu, ve skutečnosti jde převážně o prázdný prostor. Tu a tam hvězda a mezi nimi obvykle světelné roky prázdna. Nejbližším hvězdným systémem je trojhvězda Alfa Centauri. Nachází se ve vzdálenosti asi 4,35 světelného roku. Spatřit ji můžete z jižnějších zeměpisných šířek jako velmi jasnou hvězdu 0,0. magnitudy. Je čtvrtou nejjasnější na celé obloze. Primární hvězda je žlutá a podobná našemu Slunci ( spektrum G2 ). Průvodce je žlutooranžovou hvězdou spektrálního zařazení K1. V roce 2012 byla objevena planeta u této hvězdy. Obíhá ve vzdálenosti pouhých asi 6 milionů kilometrů, s periodou 3,2 dne. Musí být tudíž velmi horká. Odhadujeme, že má nejméně 1,13 násobku hmotnosti Země. Okolo společného těžiště obíhají dvě hlavní hvězdné složky systému Alfa Centauri po silně výstředné dráze s periodou 80 let. Ke Slunci nejbližší hvězdou je její nejslabší složka Proxima Centauri, červený trpaslík, který se nachází ve velké vzdálenosti od těchto dvou hlavních hvězd. Odhadujeme, že je vzdálen více než 13 000 astronomických jednotek. Čtvrtou nejbližší známou hvězdou od Slunce je Barnardova hvězda, ve vzdálenosti okolo 6 světelných let. Jde o slabého červeného trpaslíka 9,5. magnitudy, který se nám promítá do souhvězdí Hadonoše. Je patrný až v dobrém dalekohledu. Wise 1049-5319 je dvojice hnědých trpaslíků, objevených nedávno - v roce 2013, na infračervených snímcích. Leží ve vzdálenosti 6,5 světelného roku. Promítá se do souhvězdí Plachet na jižní obloze. Hnědí trpaslíci jsou hvězdy s nejmenší hmotností. Zaplňují mezeru mezi obřími planetami a trpasličími hvězdami. Rozhodně nejsou hnědí, září tmavě červeným světlem. Jejich povrchové teploty jsou nízké. Žádný z nich ovšem není v dosahu pozorování prostýma očima, dokonce ani běžných dalekohledů.
Převzato z: cdn.physorg.com/newman/gfx/news/hires/2013/1-theclosestst.jpg
Převzato z: heasarc.nasa.gov/docs/cosmic/nearest_star.html
Poměr velikostí hvězd trojhvězdného systému Alfa Centauri v porovnání se Sluncem.
Převzato z: msnlv.com/nearest-stars.html
Nejbližší hvězdy v okruhu 12,5 světelných roků od Slunce. Sírius a Procyon jsou velmi jasné hvězdy, které můžete z našich zeměpisných šířek pozorovat prostýma očima. Prostýma očima jsou také od nás viditelné Epsilon Eridana, Tau Velryby a 61 Labutě. Z obrázku je patrné, že většina hvězd slunečního okolí jsou červenými trpaslíky.
Převzato z: www.atlasoftheuniverse.com
Jasnější hvězdy do 6,5. magnitudy v okruhu 50 světelných roků od Slunce.
Převzato z: www.atlasoftheuniverse.com
Některé výraznější hvězdy v okruhu 250 světelných roků od Slunce.
Převzato z: www.atlasoftheuniverse.com
Naše Galaxie je plná exoplanet. Na obrázku jsou označeny hvězdy viditelné prostýma očima, u kterých byly dosud ( duben 2013 ) objeveny planety.
Místní skupina galaxií
I galaxie mají tendenci se sdružovat. Naše Galaxie je součástí Místní skupiny galaxií, která zahrnuje 3 velké hvězdné ostrovy a několik desítek menších, v prostoru o průměru asi 4 až 5 milionů světelných roků. Pospolu jsou udržovány gravitací. Pokud pomineme naši Galaxii, tak další 4 hvězdné ostrovy jsou v dosahu pozorování i prostýma očima. V první řadě je to největší člen Místní skupiny galaxií - M 31, kterou můžete jako mlhavý obláček pozorovat v souhvězdí Andromedy. Jde o velkou spirální galaxii. Mnohem hůře pozorovatelná prostýma očima je galaxie v souhvězdí Trojúhelníku ( M 33 ). Vyžaduje skutečně temnou oblohu a kvalitní zrak. Jde o spirální galaxii, poněkud menší než je naše Galaxie. V Místní skupině galaxií je třetí největší, hned za M 31 a naší Galaxií. Další dvě galaxie Místní skupiny od nás nespatříte. Snadno jsou však viditelné z jižní polokoule. Jde o Velké a Malé Magellanovo mračno. Byly pojmenovány po portugalském mořeplavci, jehož výprava tyto galaxie pro Evropu objevila. Tehdy ovšem jejich podstata ještě nebyla známa. Jsou viditelné jako jasné "útržky" mléčné dráhy. Jde o malé nepravidelné galaxie, které jsou satelitními galaxiemi Mléčné dráhy. Další členy Místní skupiny galaxií je možné pozorovat až v dalekohledech. Místní skupina galaxií je součástí vyšších galaktických struktur. Ty jsou však již mimo dosah pozorování prostýma očima.
Místní skupina galaxií. Dominantní je zde trojice spirálních galaxií M 31, M 33 a naše Galaxie. Dále obsahuje několik desítek trpasličích galaxií nepravidelného, či eliptického tvaru. Soustřeďují se zejména v okolí těchto tří velkých spirál. Těžiště soustavy se nachází někde mezi naší Galaxií a M 31, blíže k M 31. Místní skupina galaxií je od ostatních skupin galaxií oddělena miliony světelných roků prakticky prázdného prostoru, který neobsahuje žádné galaxie.
Převzato z: www.australianscience.com.au/space/andromeda-and-the-13-dwarfs/
Poměr skutečných velikostí galaxií v Místní skupině.
Dvě velké spirální galaxie Místní skupiny na jednom snímku. Velká galaxie v Andromedě - M 31 ( vlevo nahoře ) a její satelitní galaxie v Trojúhelníku - M 33 ( vpravo dole ). Obě jsou v dosahu pozorování prostýma očima. M 31 se nachází ve vzdálenosti okolo 2,5 milionů světelných roků, M 33 ještě o něco dále, ve vzdálenosti okolo 3 milionů světelných roků. Jde o dva nejvzdálenější objekty, jaké můžete prostýma očima spatřit. M 33 je ovšem dosti slabá a její pozorování bez optických pomůcek je z většiny území našeho státu problematické. Průměr M 31 odhadujeme na více než 250 000 světelných roků, průměr M 33 na zhruba 70 000 světelných roků. Průměr naší Galaxie činí více než 100 000 světelných roků. Jasná oranžová hvězda uprostřed mezi touto dvojicí galaxií je Mirach ( Beta Andromedy ).
Převzato z: deepskycolors.com/pics/astro/2010/09/mb_2010-08.9_M31_M33_DWF.jpg
Čtyři galaxie jsou v dosahu pozorování prostýma očima. Dvě velké spirální na severní obloze a dvě malé nepravidelné na obloze jižní.
Obrázek z programu Where is M 13.
Mléčná dráha. Na mozaice jsou mimo jiné také zachyceni čtyři členové Místní skupiny galaxií - naše Mléčná dráha, M 31 v Andromedě a Velké a Malé Magellanovo mračno ( LMC a SMC ).
Převzato z: www.astro.virginia.edu/class/oconnell/astr1230/im/milkyway_lund_labeled.gif
Satelitní galaxie Mléčné dráhy.
Velké a Malé Magellanovo mračno jsou největšími satelitními galaxiemi Mléčné dráhy a také jedinými, které lze pozorovat i prostýma očima, ovšem nikoliv od nás. Nachází se hluboko na jižní obloze, kde jsou velmi nápadnými objekty. Velké Magellanovo mračno leží na hranici souhvězdí Tabulová hora a Mečoun. Jeho skutečná velikost činí asi 34 000 krát 29 000 světelných roků. Malý Magellanův oblak leží v souhvězdí Tukana. Jeho skutečná velikost činí asi 20 000 krát 12 000 světelných roků. Jsou tedy mnohem menší než naše Galaxie. Obě galaxie jsou klasifikovány jako nepravidelné, Velký Magellanův oblak má však náznak centrální příčky. Od nás je dělí asi 170 000 a 200 000 světelných roků. V prostoru jsou tyto dvě galaxie od sebe vzdáleny zhruba 65 000 světelných roků.
Převzato z: www.atlasoftheuniverse.com
Velké a Malé Magellanovo mračno se při pohledu prostýma očima jeví jako útržky mléčné dráhy. Na jejich tvaru se výrazně podílely slapy naší Galaxie.
Převzato z: farm6.staticflickr.com/5332/7197916888_4b214c439e_z.jpg
Velké a Malé Magellanovo mračno a jejich pozice vůči Galaxii.
Převzato z: new-universe.org/zenphoto/Chapter1/Illustrations/Abrams15.jpg.php
