Το Σύμπαν
Το σύμπαν στο οποίο βρισκόμαστε αποτελείται αποκλειστικά και μόνο από γαλαξίες. Το σύμπαν υπολογίζεται ότι περιέχει περίπου 200 δισεκατομμύρια γαλαξίες. Οι γαλαξίες με την σειρά τους αποτελούνται από άστρα, νεφελώματα, πλανήτες, κομήτες, αστεροειδείς, μαύρες τρύπες και άλλα αρκετά παράξενα ουράνια σώματα.
Στην εικόνα που ακολουθεί βλέπουμε ένα απειροελάχιστο μέρος του σύμπαντος που είναι γεμάτο από γαλαξίες διαφόρων μεγεθών. Άλλοι είναι σπειροειδείς, άλλοι ελλειψοειδείς και άλλοι ακανόνιστοι. Ένας τυπικός γαλαξίας περιέχει περίπου 200 δισεκατομμύρια άστρα (ήλιους).
Εικόνα 1. Γαλαξίες διαφόρων σχημάτων και μεγεθών.
Ο Γαλαξίας μας
Ο γαλαξίας μας είναι ένα σχετικά επίπεδο και στροβιλιζόμενο σύνολο άστρων που αποτελείται σύμφωνα με εκτιμήσεις από εκατό έως τετρακόσια δισεκατομμύρια ήλιους περίπου. Γύρω από τον γαλαξία περιφέρονται σαν δορυφόροι μερικοί μικροσκοπικοί γαλαξίες.
Εικόνα 2. Ενας γαλαξίας που είναι σχεδόν ίδιος με τον δικό μας. Έτσι περίπου θα φαινόταν ο γαλαξίας μας σε κάποιον παρατηρητή ακριβώς από πάνω του.
Ο γαλαξίας μας είναι ένας μεγάλος σπειροειδής γαλαξίας που περιέχει 100-400 δισεκατομμύρια άστρα περίπου διατεταγμένα μέσα σε μια δισκοειδή δομή, με σπειροειδείς βραχίονες που απλώνονται γύρω από έναν κενρικό πυρήνα. Οι σπείρες μας δίνουν την εντύπωση μιας μεγάλης δίνης ή ρουφήχτρας όμως οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι οι σπείρες είναι σχετικά σταθερές, δηλαδή δεν 'τυλίγονται' γύρω από τον πυρήνα με το πέρασμα του χρόνου. Αυτό είναι ένα περίεργο φαινόμενο και διάφορες θεωρίες έχουν προταθεί για την εξήγησή του.
Γαλαξίας – Σπειροειδείς Βραχίονες
Εικόνα 3. Καλλιτεχνική απεικόνιση της σπειροειδούς δομής του Γαλαξία με δυο μεγάλους αστέρινους βραχίονες. Η θέση του Ήλιου μας είναι πάνω στον υπο-βραχίονα του Ωρίωνα-Κύκνου. Ο κίτρινος κύκλος δείχνει την τροχιά του Ήλιου γύρω από το γαλαξιακό κέντρο.
Οι βραχίονες του Γαλαξία και η θέση του Ηλίου σε αυτόν
Η διάμετρος του γαλαξιακού δίσκου είναι 100.000 έτη φωτός περίπου και ο Ήλιος είναι σε απόσταση 27.000 έτη φωτός από τον πυρήνα του Γαλαξία, στον βραχίονα του Ωρίονα-Κύκνου στο κέντρο εκεί που συγκλίνουν οι γραμμές.
Οι βραχίονες του γαλαξία
Στην παρακάτω εικόνα απεικονίζονται καλιτεχνικά οι σπείρες του γαλαξία. Στο μικρό τετράγωνο που βλέπουμε στο κάτω μέρος της εικόνας είναι η γειτονιά του Ηλίου.
Εικόνα 4. Αυτός είναι γαλαξίας μας θεωρούμενος από πάνω.
Ο Γαλαξίας και η γαλαξιακή γειτονιά μας
Εδώ βλέπουμε το κόκκινο τετράγωνο της προηγούμενης εικόνας μεγεθυμένο. Το μέγεθός του είναι 1.500 Χ 1.500 έτη φωτός περίπου.
Εικόνα 5. Σημειώστε το νεφέλωμα "Dumbbell nebula" επάνω αριστερά, τον πολικό αστέρα κάτω αριστερά, τις Πλειάδες και τον Μπετελγκέζ κάτω από το κεντρικό κόκκινο τετράγωνο, τον Ρίγκελ (β’ Ωρίονα) κάτω δεξιά, τον Χάνταρ (β΄Κενταύρου) επάνω δεξιά και τον Αντάρη πάνω από το κεντρικό κόκκινο τετράγωνο.
Η τοπική φυσαλίδα στην οποία βρίσκεται ο Ήλιος
Εδώ βλέπουμε το κόκκινο τετράγωνο της πρηγούμενης σελίδας μεγεθυμένο. Είναι μια περιοχή 400x400 έτη φωτός περίπου, με τον Ήλιο μας στο κέντρο.
Εικόνα 6. Η τοπική φυσαλίδα όπου βρίσκεται ο ήλιος και τα γειτονικά του άστρα. Η κάτω φωτογραφία δίνει την τρισδιάστατη εικόνα της τοπικής φυσαλίδας. Εντοπίστε και στις δύο φωτογραφίες τον Σείριο και Αρκτούρο [δίπλα στον Ήλιο] ώστε να δείτε την σχετική διευθέτησή τους.
Εικόνα 6. Ο ήλιος και τα άστρα που είναι πάρα πολύ κοντά του. Ο Σείριος που στην προηγούμενη εικόνα είναι δίπλα στον ήλιο μας εδώ είναι σχεδόν στην άκρη της κλίμακας.
Η Ζώνη του ζωδιακού
Ο ζωδιακός είναι μια ζώνη 60ο μοιρών, δηλαδή 30ο πάνω και 30ο κάτω από την τροχιά του Ηλίου και περιέχει τους γνωστούς ζωδιακούς αστερισμούς. Ο ήλιος σε έναν χρόνο διατρέχει όλη αυτήν την ζώνη των δώδεκα ζωδίων.
Από την Γη – ο γαλάζιος πλανήτης που στην εικόνα φαίνεται να γυρνά γύρω από τον Ήλιο – βλέπουμε τον Ήλιο να μετατοπίζεται συνεχώς στον ζωδιακό, οπότε κάθε μήνα είναι και σε άλλο ζώδιο.
Φυσικά αυτό οφείλεται στην περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο και όχι σε κίνηση του Ηλίου.
Εικόνα 7. Ο Ήλιος, η Γη και η ζώνη του Ζωδιακού που φαίνεται στον ουρανό.
Το Ηλιακό μας σύστημα
Το ηλιακό σύστημα αποτελείται - εκτός από το κεντρικό άστρο - από πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο. Εκτός από τους πλανήτες, το ηλιακό σύστημα έχει και δορυφόρους πλανητών, κομήτες, αστεροειδείς, πλανητοειδείς, και αέρια.
Το καθετί στο Ηλιακό σύστημα περιστρέφεται σε καθορισμένη τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Ο Ήλιος περιέχει το 98% του συνολικού υλικού που υπάρχει στο Ηλιακό Σύστημα.
Όσο μεγαλύτερο είναι ένα αντικείμενο, τόσο μεγαλύτερη βαρύτητα έχει. Επειδή ο Ήλιος είναι μεγάλος ελκύει όλα τα άλλα ουράνια σώματα του ηλιακού συστήματος προς αυτόν. Ταυτόχρονα αυτά τα ουράνια σώματα, που κινούνται πολύ γρήγορα, τείνουν να απομακρυνθούν από τον Ήλιο, προς το κενό του εξωτερικού διαστήματος. Το αποτέλεσμα αυτής της κεντροφύγου τάσης τους, ταυτόχρονα με την έλξη του Ηλίου, είναι να μένουν παγιδευμένα σε μια ενδιάμεση τροχιά. Έχοντας βρει μια ισορροπία ανάμεσα στην κεντρόφυγο τάση και στην κεντρομόλο έλξη, κινούνται αιώνια γύρω από το κεντρικό άστρο του ηλιακού συστήματος.
Εικόνα 8. Ο Ήλιος είναι στο κέντρο του πλανητικού μας συστήματος.