Mliječna staza (Kumova slama), spiralna galaktika u kojoj se nalazi Zemlja. Golim okom vidi se kao maglovita vrpca, ako je noć bez mjesečine i u području bez svjetlosnog zagađenja. Pojedine zvijezde mogu se razlikovati tek s pomoću teleskopa. Nagnuta je oko 60° prema ekliptici, prostire se na sjever do zviježđa Kasiopeje i južno do zviježđa Križa. Galaktičko središte nalazi se u smjeru zviježđa Strijelca i tu je ona najsvjetlija.
Mliječna staza sadržava 100 do 400 milijarda zvijezda i najmanje toliko planeta, a prostor među zvijezdama ispunjava međuzvjezdana tvar. Najstarije zvijezde stare su gotovo koliko i sam svemir i stoga su vjerojatno nastale nedugo nakon velikoga praska. Galaktika se promatra u svim valnim duljinama elektromagnetskoga zračenja. Infracrvena astronomija proučava hladna tijela i tijela zaklonjena prašinom kroz koju drugi elektromagnetski valovi ne prolaze. Radiovalove emitiraju oblaci vodika i ostatci supernovih, rendgenska i gama-zračenja otkrivaju zvijezde visoke temperature i oblake usijanoga plina.
Povijest istraživanja
Aristotel je tvrdio da je Mliječna staza dio Zemljine atmosfere, da je bliža nego Mjesečeva sfera i da je nusprodukt izgaranja zvijezda. Olimpiodor Mlađi primijetio je da bi Mliječna staza, ako bi bila bliže Zemlji nego Mjesec, imala paralaksu, koju nema, pa je prema njegovu mišljenju Mliječna staza nebeska pojava. Al-Biruni je smatrao da je Mliječna staza zbroj bezbrojnih dijelova magličastih zvijezda. Nasiruddin at-Tusi smatrao je da se galaktika sastoji od vrlo velikog broja malih, zbijeno raspoređenih sitnih zvijezda, koje u skupinama izgledaju kao mutne mrlje.
Kada je izgradio teleskop, Galileo Galilei prvi je vidio da se Mliječni staza sastoji od mnoštva zvijezda (1610). Engleski astronom Thomas Wright (1711–86) pretpostavio je da je Mliječna staza u obliku diska i da na nebu izgleda kao vrpca zato što se Zemlja nalazi unutar diska (1750). Frederik William Herschel pozorno je prebrojio zvijezde u različitim dijelovima nebeske sfere i napravio model Mliječne staze u obliku diska, sa Suncem u središtu (1785). Jacobus Cornelius Kapteyn uočio je da se zvijezde gibaju u dvije struje gotovo suprotnih smjerova (1904), a Jan Hendrik Oort protumačio je Kapteynovo otkriće kao dokaz rotacije galaktike. Henrietta Leavitt Swan otkrila je kako se s pomoću cefeida mogu izmjeriti velike udaljenosti u svemiru (1912). Opažanja Edwina Powella Hubblea (1920) pokazala su pak da je Mliječna staza samo jedna od mnogih galaktika.
Građa galaktike
Mliječna staza se sastoji od jezgre, diska, spiralnih krakova, središnjega ispupčenja i haloa.
Jezgra se nalazi u rotacijskom središtu galaktike, izduljena je sfera, tj. polužna (bariranog) je oblika. Zvijezde u njoj vrlo su gusto raspoređene, kubni parsek prostora sadržava oko deset milijuna zvijezda. Tu se nalaze crveni divovi, superdivovi i oko stotinu Wolf-Rayetovih zvijezda koje su nastale prije približno milijun godina. U samom je središtu jezgre sjajni izvor radiovalova Sagittarius A*, tj. supermasivna crna rupa. Jezgra je manji dio unutar galaktičkog ispupčenja.
Ispupčenje (izbočina) središnja je sfera promjera oko 10 000 svjetlosnih godina koja okružuje jezgru. Zvijezde u ispupčenju gibaju se gotovo kružno u nasumičnim ravninama u usporedbi s galaktičkom ravninom. Tu nema plina i prašine, ni mladih zvijezda.
Disk je ispunjen zvijezdama i međuzvjezdanom tvari, nema oštar rub, već koncentracija zvijezda opada s udaljenošću od središta. Promjer diska iznosi oko 100 000 svjetlosnih godina, ali mu je debljina do 4000 svjetlosnih godina. U njem se nalazi većina otvorenih zvjezdanih skupova i zvjezdanih asocijacija. Procjenjuje se da sadržava 100 do 400 milijardi zvijezda i barem toliko planeta. Sunce se nalazi u disku i od središta je udaljeno 25 000 do 28 000 svjetlosnih godina. Galaktička ravnina središnja je ravnina diska.
Spiralni krakovi najsjajniji su dijelovi diska, sadržavaju više međuzvjezdanog plina, prašine i mladih zvijezda od galaktičkoga prosjeka. Spiralno se uvijaju oko jezgre. Smatra se da uvijanje u blizini jezgre započinju četiri kraka: Perzejev, Kutnikov, Štit-Kentaurov, Kobilica-Strijelčev.
Halo je sfera koja obuhvaća cijeli disk a središte joj je u jezgri galaktike. Čine ga pojedinačne zvijezde i kuglasti zvjezdani skupovi većinom (90%) na udaljenosti manjoj od 100 000 svjetlosnih godina od središta. Zvijezde u halou uglavnom su siromašne metalima i vrlo stare, starije od 12 milijardi godina. Halo sadržava malo hladnoga plina od kojega bi mogle nastati nove zvijezde.
Galaktički objekti
Galaktiku nastavaju različiti objekti koji se prema položaju i fizičkom stanju svrstavaju u populaciju I i populaciju II. Kemijski sastav objekata razlikuje se prema populaciji. Primjerice, zvijezde II. populacije starije su i u atmosferama sadržavaju manje težih elemenata nego zvijezde I. populacije, koje su mlađe, formirane iz međuzvjezdane tvari koja je već bila obogaćena težim elementima.
Objekti prve populacije nalaze se uz galaktičku ravninu: otvoreni zvjezdani skupovi, zvjezdane asocijacije, emisijske maglice, zvijezde spektralnih razreda O i B, promjenljive zvijezde delta cefeide, difuzne maglice, tamne maglice, oblaci međuzvjezdanoga neutralnog vodika te mlade zvijezde.
Objekti druge populacije zauzimaju sfernu komponentu, a koncentriraju se prema središtu: kuglasti zvjezdani skupovi, RR Lire, te zvijezde velikih brzina.
Između tih dviju populacija postoje međupopulacije, a tu se ubrajaju planetarne maglice, nove, bijeli patuljci i dugoperiodične promjenljive miride.
Gibanja unutar galaktike
Svi objekti u Mliječnoj stazi gibaju se oko njezina središta. Objekti koji se nalaze u galaktičkom disku kruže u istom smjeru, obilaze središte galaktike putanjama vrlo malo nagnutima u odnosu na galaktičku ravninu, dok objekti u sferi izvan diska kruže u različitim ravninama i smjerovima. Sunce se giba u disku brzinom oko 230 km/s a period revolucije mu je oko 240 milijuna godina.
Kad bi Mliječna staza sadržavala samo masu koja se može detektirati s pomoću elektromagnetskoga zračenja, brzina njezine vrtnje smanjivala bi se s udaljenošću od središta. Međutim, brzina se ne mijenja na očekivani način, što upućuje na to da postoji dodatna, nevidljiva, tamna tvar.
Položaj Mliječne staze među susjednim galaktikama
Mliječnu stazu okružuje 11 poznatih satelitskih patuljastih galaktika: npr. najveća je satelitska galaktika Veliki Magellanov oblak, najbliža je Canis Major, najudaljenija Leo I, eliptična galaktika Sagittarius nekoliko je puta prošla kroz ravninu Mliječne staze, Kemijska peć, Mali Magellanov oblak. Mliječna staza s Andromedom čini dvojni sustav galaktika koje pripadaju mjesnomu skupu galaktika. Mjesni skup galaktika dio je galaktičkoga superskupa u zviježđu Djevici.
