Bevegelsene til 66 nærliggende galakser er nå målt pålitelig. Ikke stjerner. *Galakser*.
>Alt i rommet beveger seg.
Planeter går i bane rundt stjerner, måner sirkler rundt planeter, stjerner kretser rundt i galakser. Selv galakser selv - de enorme strukturene til milliarder av stjerner, gassskyer, mørk materie og støv - beveger seg alle gjennom rommet, deres baner bestemmes av tyngdekraften til andre galakser rundt dem.
er useriøs en ok for barn
Fordi disse objektene er så fryktelig fjerne fra oss, ser de ubevegelige ut på himmelen. Men over tilstrekkelig tid kan stjernene sees å bevege seg. Astronomer kaller dette riktig bevegelse (som betyr en bevegelse over himmelen på grunn av stjernens faktiske bevegelse i verdensrommet), og det var Edmund Halley (av kometberømmelse) som først la merke til at noen lyse stjerner så ikke ut til å være på samme sted på himmelen han så kontra det som var på kartene som ble brukt av gamle astronomer .
De riktige bevegelsene til stjernene måles nå rutinemessig. Vi har store teleskoper, nøyaktige bilder og en lang tidslinje for å se denne bevegelsen, så liten som den kan være. Et stort sprang i dette feltet ble levert av ESAs Gaia -satellitt, som går i bane rundt solen omtrent 1,5 millioner kilometer ut fra jordens bane. Den skanner hele himmelen og måler posisjoner, bevegelser og farger for godt over en milliarder gjenstander på himmelen. På grunn av sin fenomenale nøyaktighet (og lange tidslinje; den nye datautgivelsen dekker 34 måneders observasjoner) har den avslørt en enorm mengde informasjon om strukturen i vår Melkeveis galakse og bevegelsene til stjernene inni den.
Den praktfulle Andromeda -galaksen sammen med sin ledsager M32 (øverst til venstre i midten). Kreditt: Local Group Survey Team og T.A. Rektor (University of Alaska Anchorage)
Men… Melkeveien er en del av en liten kobling av galakser kalt Local Group, omtrent ti millioner lysår på tvers. De største og mest massive medlemmene er oss og Andromeda -galaksen, med dusinvis av mindre galakser også. Disse galaksene er så langt unna at bevegelsene deres er utrolig små. Likevel, gjennom årene, Hubble -observasjoner av Andromeda -galaksen har bekreftet at den beveger seg mot oss, og vi vil til slutt kollidere . To store satellitter i Melkeveien, de store og små magellanske skyene, er også nær nok til at bevegelsene deres også er blitt målt.
Men hva med alle de dverggalakser i den lokale gruppen? Hvis du hadde spurt meg i går, hadde jeg sagt at bevegelsene deres var for små og at de var for langt unna oss til å måle. Men jeg hadde tatt feil.
Et papir nylig publisert av et team av astronomer brukte Gaia for å undersøke disse galakser . De så på stjerner i 74 dverggalakser i den lokale gruppen (som inkluderer noen få hvis status i gruppen er uklar). Utrolig nok fant de det de anser som pålitelige bevegelser for 66 av dem . De fleste er innenfor 1,5 millioner lysår etter Melkeveien, men noen er så langt som 4,5 millioner lysår fra oss.
Å gjøre dette er et møysommelig arbeid. For det første er vi inne i Melkeveien, så når du ser mot en bestemt galakse utenfor vår, er det lokale stjerner i veien. Noen ganger er det lett å vite hvilken galakse de tilhører, men for de fleste er det ikke det. De brukte forskjellige ordninger for å finne ut det (for eksempel å se på stjerners farger og alder for å se om de gir mening for vertsgalaksen), og klarte å få nok stjerner i disse galakser til å se bevegelsene i løpet av de 34 månedene dekket av Gaia -observasjonene.
Den store magellanske skyen, en dverggalakse som går i bane rundt Melkeveien, sett i infrarøde farger. Kreditt: ESO / VMC -undersøkelse
Resultatene fra dette arbeidet er en skattekiste for astronomer. For eksempel fant de ut at seks av disse galakser ser ut til å være fysisk forbundet (det vil si at de går i bane rundt eller blir påvirket av) den store magellanske skyen. Gitt at dette er en satellitt i Melkeveien, som gjør disse mindre galakser til satellitter av satellitter! Kul.
Det blir bedre. Bevegelsene er ikke bare hastigheten på disse objektene, men også retningen. Når vi kjenner avstanden til disse galakser og melkeveiens masse, kan vi også beregne tidligere og fremtidige posisjoner til galaksen (som hvordan vi kan forutsi hvor planeter i vårt solsystem vil få bevegelse rundt solen på grunn av Solens tyngdekraft, som avhenger av massen). De måtte også inkludere massen til den store magellanske skyen, siden den har omtrent 10% så mye masse som galaksen vår, for å være nøyaktig.
Melkeveiens masse er ikke godt kjent, så de brukte to verdier, 900 milliarder og 1,6 billioner ganger solens masse. De klarte da å få foreløpige baner for Melkeveien dverggalaksesatellitter, og fant ut at noen ikke er bundet til galaksen vår - så de er ikke satellitter i det hele tatt - og til slutt vil forlate nærområdet vårt. De fant et stup gjennom melkeveiens skive i løpet av noen titusenvis av lysår fra sentrum, og at de på baner som kommer nærmere Melkeveis sentrum pleier å være mindre enn galakser som holder avstand. Dette skyldes sannsynligvis den store tyngdekraften til Melkeveien som fjerner stjerner fra de som kommer for nær.
Vitenskapen om dette vil være ekstremt interessant for astronomer, og ettersom Gaia fortsetter å observere himmelen, vil tidslinjen bli lengre og målingene mer nøyaktige.
harry potter and the sorcerer stone bokanmeldelse
Galaksen Wolf – Lundmark – Melotte, en av de ensomste (og eldste) galakser i vårt kosmiske nabolag, avbildet av VLT Survey Telescope. Kreditt: AT
Men det er ikke det som overrasker meg, ærlig talt. Det som har hodet mitt snurrer er det dette kan i det hele tatt gjøres . Stjernene vi ser er nær oss, relativt sett, bare billioner til noen få kvadrillion kilometer unna. Noen av disse galakser er 45 kvintillion kilometer fra oss - 4,5 x 1018km! Være i stand til direkte se stjernenes bevegelser i disse galakser mens galaksen selv beveger seg som svar på Melkeveiens tyngdekraft ... det er nesten absurd. Likevel er vi her.
Det virker som magi, men det er det ikke. Det er vitenskap. Og, som de galakser, har den en hastighet og retning. Selv om det noen ganger kan være sakte, og retningen noen ganger svinger hit og dit, tar vitenskapen seg over tid mot sannheten og avslører hele universet for oss underveis.
Tips duggskjermen til astronomen Ronald Drimmel , som twitret om dette papiret.