• Gaaks

Hvor stor er Melkeveien?

• 2024

Vi bor inne i Melkeveien, og det er et problem.

For forskere, det vil si at de vil forstå hvor stor galaksen vår er. Det er vanskelig å svare på! Fordi vi for eksempel er inne i den, er mye av den blokkert for synlighet av ugjennomsiktige støvskyer. Det kan også være vanskelig å få tak i omfanget og formen på et objekt du er inne i. Hvis du er i et rom inne i et hus, hvordan kan du fortelle hvor stort huset er?

Heldigvis gir naturen ledetråder. Vi ser et uklart lysbånd over himmelen, og kall det Melkeveien - det er faktisk det kombinerte lyset for milliarder av fjerne stjerner. Det er en tykk linje, og det forteller oss at mye av galaksen er flat: Vi er inne i en tykk skive med stjerner, så vi ser den projisert som en lysstrøm over himmelen.

8888 nummer

Vi kan også se en bule av stjerner i midten, som er ekte. Spiralarmer i disken er vanskeligere å oppdage, men radioobservasjoner viser dem tydelig, og lar oss kartlegge formen og strukturen til galaksen klar til den andre siden. Ved å se på stjerner som endrer lysstyrke på en forutsigbar måte, kan vi måle formen og omfanget av disken, finne den vridd (som randen av en fedora) og hele 120 000 lysår på tvers - 120 kvadrillion kilometer!

Melkeveiens vridning er åpenbar når stedene til Cepheid-stjernene blir kartlagt mot et kart over galaksen sett kant-på. Fakkelen (fortykkelse av skiven med avstand fra midten) er også åpenbar. Kreditt: J. Skowron / OGLE / Astronomical Observatory, University of Warsaw

Vi vet også at galakser som vår egen er omgitt av en stor glorie av stjerner så vel som mørk materie. Det siste består av vi-vet-ikke-hva , sannsynligvis en eksotisk form av subatomære partikler, som påvirker galaksen via tyngdekraften. Med masse overgår det langt det vi kaller 'normal' materie (men hvis du tenker på det, hvis det er mer mørkt stoff der ute, bør det være det vi kaller normalt), sannsynligvis med en faktor på fem eller mer.

Men hvor stor er denne glorie? Det er den klart største strukturen i galaksen vår, og definerer uten tvil hvor stor Melkeveien virkelig er, men den er ekstremt svak eller usynlig for øynene våre, så det er vanskelig å få størrelsen.

Melkeveiens struktur: En flat plate med spiralarmer (sett ansikt til venstre, og kant-på, til høyre), med en sentral bule, en glorie og mer enn 150 kuleklynger. Plasseringen av solen omtrent halvveis ut er angitt. Kreditt: Venstre: NASA/JPL-Caltech; til høyre: ESA; layout: ESA/ATG medialab

Et team av astronomer har nylig taklet dette problemet . De brukte datamodeller av hvordan galakser dannes og utvikler seg for å se om glorien til en galakse som Melkeveien har en naturlig kant på den, noe der du kan plante et skilt og si 'Her er hvor galaksen ender.' Det er ikke så enkelt - haloer har en tendens til å forsvinne gradvis i stedet for å stoppe hardt - men ved å bruke både disse modellene og observasjoner av mindre galakser rundt oss, finner de at halo av Melkeveien strekker seg til 950 000 lysår fra sentrum, noe som betyr galaksen vår er dobbelt så stor som 1,9 millioner lysår.

bøker dagbok av en pysete gutt

En advarsel, men; usikkerheten om dette er omtrent ± 200 000 lysår. Det er ikke presist. Men så, som jeg sa ovenfor, måler de egentlig ikke en kant.

Måten dette ble gjort på var også interessant. Tilbake i universets tidlige dager dannet galakser seg fra skyer av gass og mørk materie. Stort sett var alt dette spredt, men det var lokale steder som hadde høyere tetthet, så materiale ville (bokstavelig talt) trekke seg dit. Når en kjerne av materiale dannet seg, ville ting fra lengre ut falle inn, og så ting lenger ut enn det, og så videre. Det er en prosess innvendig ut.

Glorie ville dannes av materiale ganske langt ut. Den ville falle mot den begynnende galaksen, og mye av den ville svinge tilbake igjen. Dette danner to slags sorta kanter til glorie. Den ene kalles 'splashback' -kanten, hvor ting ville falle inn fra glorie og deretter tilbake igjen; der det bremset til et stopp definerer den regionen. Materiale hoper seg opp der fordi det beveger seg sakte, og så like utenfor får du en stor nedgang i tetthet.

En annen kant er nærmere midten, og kalles '2. etsende'. Det er her materiale har falt rundt galaksen et par ganger og har slått seg ned litt (det astronom kaller 'virialisert' materiale ). Forskerne i dette nye verket brukte det andre for å finne ut størrelsen på Melkeveien, fordi den ytre har en tendens til å overlappe med haloer fra andre galakser (som Andromeda, som er 2,5 millioner lysår unna) og også fordi de fant det denne avstanden fungerer både ved modellering av mørk materie og stjerner.

De så også på oppførselen til dverggalakser i vår lokale gruppe av galakser, og fant ut at de som er nærmere Melkeveien enn denne andre kaustikken, har en tendens til å bevege seg gjennom rommet med en annen hastighet enn de lengre ut. De kommenterer at dette kan være tilfeldigheter, men det kan også være et fysisk forhold de har til Melkeveien gravitasjonelt. I så fall er det mer bevis på at dette er et godt valg for grensen.

Så der går du. Vi lever på en planet som kretser rundt en stjerne omtrent 40% av veien fra midten til kanten av skiven i en spiralgalakse med en mye større glorie som strekker seg over nesten to millioner lysår på tvers. Ikke den største galaksen vi kjenner, men heller ikke en å nyse på.

1111 engel nummer kjærlighetsforhold