Galaxisunk szerkezete nem csak hosszas mérések eredményeként rajzolódik
ki, hanem bizonyos struktúrákat hatalmas távcsövek nélkül is megfigyelhetünk.
A Naprendszerünk szomszédságában húzodó spirálkarokat egészen
6
8 ezer fényévig
meglehetősen könnyen nyomon lehet követni
akár binokulárral, akár szabad szemmel. Így lehetőség nyílik arra,
hogy mind a középiskolások, mind az általános iskolások ne csak tankönyvből
ismerjék meg Tejútrendszerünk szerkezetét, hanem saját maguk is megfigyelhessenek
belőle valamit. Ez bármely (a fizikát alap vagy emelt óraszámban tanuló)
osztályban vagy akár szakkörön megvalósítható egy egyszerű binokulár
és egy közvilágítás által kevésbé zavart hely segítségével. Megfigyeléseinket
holdmentes, derült éjszakán végezhetjük el.
Ebben a fejezetben szeretném bemutatni, hogy az egyes évszakokban az ég mely területén figyelhetjük meg Galaxisunk spirális szerkezetét. Ehhez tehát nincs szükség egyébre, mint sötét égre, binokulárra, és persze nem árt ismerni a nagyobb csillagképeket, főként azokat, amelyek a Tejút sávjának közelében helyezkednek el. (Ezek nagyon gyorsan elsajátíthatók.) Amikor kimegyünk diákjainkkal az ég alá, kezdjük azzal, hogy megmutatjuk nekik ezeket a főbb csillagképeket. Ehhez segítségünkre lehet számos planetárium program, ilyen például a linux-os xephem vagy az xplns, a dos-os skyglobe (a következő oldalakon látható ábrák ezzel a programmal készültek), vagy a windows-os guide. A Tejútrendszer vizsgálatára a kora őszi és a kora tavaszi időszakok a legjobbak. Az első esetben galaxisunk centruma, a második esetben anticentruma figyelhető meg kényelmesen a kora esti órákban.
Ahhoz, hogy könnyen tudjunk tájékozódni az égen, ismertessük meg diákjainkkal
a galaktikus koordinátarendszer alapvető elemeit. A galaktikus
koordinátarendszer alapja a Tejútrendszer középvonala, a galaktikus
egyenlítő, amely óriási kört ír le az égen. A galaktikus
hosszúságot a galaktikus egyenlítőn mérjük és
között.
a Tejútrendszer középpontja irányába esik,
-ot
a Naprendszer szomszédságában található csillagok keringési iránya
jelöli ki,
épp átellenben esik a középponttal (ebbe
az irányba esik legközelebb galaxisunk pereme), végül
az az irány, ahonnan a Naprendszer szomszédságában lévő csillagok
``érkeznek''. A galaktikus szélességet
és
között mérjük (akárcsak a földrajzi szélességet), és
azt adja meg, hogy a galaktikus egyenlítőhöz képest hol található
egy adott objektum. A galaktikus pólusok jelentik a
-os
szöget. Az északi galaktikus pólus a Coma Berenicesben található,
míg a déli galaktikus pólus a Sculptor csillagképben.
Az iskolaév kezdetén, ősszel még látható a nyári tejút (24. ábra),
amely széles ívben indul a Sagittariusból, keresztül a Scutumon és az Aquilán, fel a Cygnusig (amely a nyári időszakban áppen a fejünk felett található), majd innen halad a Cepheusba, a Cassiopeiaba és a Perseusba. A legfényesebb tejútfelhők a Sagittariusban láthatók, mivel galaxisunk centruma is ebben az irányban helyezkedik el, melynek irányát meg is mutathatjuk: a
A -os galaktikus hosszúság iránya a Cygnusba
esik, a Denebtől kb.
-kal észak-keletre.
A nyári tejút legfeltűnőbb szabadszemes alakzata a Nagy Hasadék (25. ábra),
amely a Denebtől kiindulva a dél-nyugati irányban két, többé-kevésbé párhuzamos ágra osztja a tejutat, mind szabadszemmel, mind binokulárral nézve nagyon érdekes látványosság, nagy élmény lehet diákjaink számára. Ez egy nagy kiterjedésű porsáv galaxisunk síkjában, amely elnyeli a mögötte lévő csillagok fényét, ezért látjuk sötétebbnek az ég azon területét. A Nagy Hasadék a Sagittariuson is túlnyúlik, át a Scorpius farkán, le messzire a déli égre, ahol is azHa a Sagittarius felé nézünk, több réteget is megfigyelhetünk. A legtávolabbi alakzat, amit észlelhetünk, egy szelet galaxisunk központi kidudorodásából (26. ábra).
Ez nem más, mint aJól megfigyelhető számos spirálkar-indikátor is, mivel a csillagközi anyag (amelybe beletartoznak a nagy hidrogén felhők is) nem egyenletesen oszlik el, hanem kisebb-nagyobb felhőkben fordul elő. Ez más közeli galaxisokban is jól látható. Jó példa erre a déli égbolton található Szeneszsák, amely egy porköd.
A Kis Sagittarius Csillagfelhő (amely -kal észak-keletre
található a
Sgr-től) hoszszabb, észak
észak-nyugati
oldalán nagyjából félúton egy kicsi, sötét köd azonosítható. A Kis
Sagittarius Csillagfelhő távolsága 16 ezer fényévre tehető. Ha ez
az érték pontos, akkor ez a sötét kis felhő valamelyik spirálkarhoz
tartozik, amely a Napot is magába foglaló karnál közelebb
húzódik a galaktikus centrumhoz. Valószínűleg a belső kar része, azé
a karé, amely a legelső spirálszerkezet a központi kidudorodáson
kívül.
Ha a Kis Sagittarius Csillagfelhőre nézünk, egy olyan ``ablakon'' pillantunk keresztül, amely a Sagittarius-Carina-kar sötét intersztelláris anyagán nyílik. A Nap spirálkarján belül eső szomszédos spirálkar a ``Sagittarius-Carina'', mivel a benne látható legtöbb köd és nyílthalmaz a Carina észak-keleti részében és a Sagittariusban helyezkedik el.
![]()
|
Mielőtt elhagynánk a Sagittariust, hívjuk fel diákjaink figyelmét
a legfontosabbra, hogy saját spirákarunkat is látjuk, melyet 23
magnitúdós csillagok képviselnek, amelyek alkotják magát a Sagittarius
csillagképet. Ezek közül a
Sgr a legközelebi, kb.
70 fényévnyire van. A Sagittarius irányában nagyon kevés
olyan objektum található, amely a spirálkarunkhoz tartozik. Ez egy
nagyon fontos tényről árulkodik: a Nap spirálkarunk belső peremén
helyezkedik el. Ha saját spirálkarunkhoz tartozó asszociációkat, halmazokat
és ködöket akarunk megfigyelni, akkor nem galaxisunk belső vidékei
felé kell tekintenünk, hanem épp ellenkező irányba, a téli
tejút irányába.
Ha az Aquila tejútrészletét figyeljük meg, akkor saját spirálkarunk fényes előtércsillagain nézünk keresztül, melyek mögött hosszú, viszonylag üres spirálkarközi terület következik, majd nagyon távoli csillagfelhőket pillanthatunk meg. Ha a Cygnusban nézelődünk, saját spirálkarunkba látunk bele. Így közeli asszociációkat és ködöket figyelhetünk meg. Ilyen példa a Cygnus OB7 asszociáció, melynek legfényesebb csillaga a Deneb, amely a tőle 70 fényévre található Észak-Amerika-köd legfontosabb ``fényforrása''. Ha van elegendő időnk, hagyjuk gyönyörködni diákjainkat a Cygnusban hemzsegő halvány csillagokban, amelyek binokulárral nézve a felbonthatóság határán vannak.
Ha a Cygnustól tovább nézelődünk észak felé a Cepheusba, nagyon feltűnő, hogy ismét ``eltűnnek'' az eddig oly fényes csillagmezők (28. ábra).
Ezen a területen ismét hatalmas fényelnyelő anyag van. Nagyon jó példa ez arra, hogy bemutassunk diákjainknak az intersztelláris anyag létezését.A Cepheusból továbbhaladva az tűnik fel, hogy a perseusbeli tejút sokkal halványabb és szegényesebb, mint a Cassiopeiaban. A Perseusban található Ikerhalmaz kivételével nagyon kevés csillag figyelhető meg. Ennek az az oka, hogy a Perseus irányában különösen vastag spirálkarunk intersztelláris poranyaga, míg a Cassiopeia felé ``ablak'' nyílik, amelyen keresztül saját spirálkarunk csillagai mögött a kifelé következő spirálkart is megpillanthatjuk. Tehát ha a Cassiopeia irányába nézünk, saját spirálkarunkba nézünk bele, mivel a kar peremén helyezkedünk el. A Cassiopeia legtöbb nyílthalmaza a Perseus-karban helyezkedik el.
Ezek után eljutottunk oda, hogy a tejút további általános tanulmányozását már a téli tejútban (29. ábra)
kell folytatnunk. A téli tejút alapvetően különbözik a nyári Tejúttól: homogén derengést látunk, melyben nem láthatók fényes csomósodások vagy sötét alakzatok. Ez részben annak tudható be, hogy galaxisunk pereme felé nézünk, ahol nem láthatóak olyan gáz- és porfelhők, mint a galaktikus centrum felé. A galaktikus anticentrumMivel spirálkarunk peremén helyezkedünk el, szükségképpen át kell néznünk a spirálkarunk magján, ha a téli tejutat figyeljük. Ezt megerősíti néhány viszonylag közeli nyílthalmaz, asszociáció és fényes köd jelenléte a Perseus és a Canis Maior közötti szakaszon. Ezekben, valamint a Taurusban és az Orionban számos asszociáció és nyílthalmaz figyelhető meg. Ezek sajátos elrendeződése talán annak köszönhető, hogy Napunk kissé ``kilóg'' a Tejútrendszer síkjából, vagyis nem csak ``visszafelé'', hanem ``lefelé'' is nézünk saját spirálkarunkra. Lehetséges azonban, hogy mindez csak spirálkarunk helyi irregularitásának eredménye.
E néhány objektum megtekintésével bepillantást adhatunk a diákoknak Tejútrendszerünk spirális szerkezetének néhány részletébe. Egy ilyen távcsöves-szabadszemes nézelődés nemcsak hatalmas élményt nyújthat a tanulóknak, hanem ismereteik gyarapodását is elősegíti.