gov-civil-vilareal.ptMelkeveiens form: Kartlegging av galaksens andre side
>Hvordan ser galaksen vår ut hvis du kunne se den utenfra?
Dette er et ganske interessant spørsmål. I lang tid , vi visste ikke engang at vi bodde i en galakse som var én blant hundrevis av milliarder. Den gang - inntil for omtrent et århundre siden - var det ikke klart om alt vi så på himmelen var i en gigantisk klump, eller om de små fuzzy flekkene vi så faktisk var separate galakser (det som før ble kalt 'ø -universer, 'som er både poetisk og treffende).
Deretter bestemte arbeid ledet av Edwin Hubble (etter hvem teleskopet er oppkalt) og utført av et team av astronomer at de små fuzziene faktisk var veldig langt unna, og derfor må vi også leve i en egen, mindre struktur. Vi vet allerede at Melkeveien - navnet på vår spesielle galakse - var flat, som en skive, og vi var inne i den, fordi vi ser den som et bredt lysbånd spredt over himmelen. Hvis galaksen var sfærisk, ville vi se stjerner like i alle retninger. I stedet betyr det båndet at galaksen er flat.
Vi ser andre diskgalakser på himmelen, og de viser spiralstruktur. Over tid, ved hjelp av en rekke metoder, lærte vi at Melkeveien også er en flat skive med spiralarmer, og bestemte også at den har en sentral bule og en lang, Tic-Tac-formet 'bar' i midten. Solen med vårt solsystem ligger omtrent 26-27 000 lysår fra det galaktiske senteret.
Men hva er den eksakte formen på galaksen? Hvor mange spiralarmer har den? Er de hardt såret, eller har de en mer mangelfull vikling for seg?
Disse spørsmålene er ikke så enkle å svare på. Sofistikerte teknikker har tillatt oss å kartlegge delen av galaksen rundt oss, men det er vanskeligere å observere den fjerne siden. For det første er det mye søppel i galaksen som skjuler vårt syn. For det meste absorberer det gass og støv, og jo nærmere du ser mot midten av galaksen, jo tykkere er dette stoffet.
Fordi den andre siden av galaksen er langt borte, vises lyskildene (stjerner, gassskyer og lignende) du vil se nærmere hverandre - det er som å stå ved siden av en skog og enkelt kunne skille individuelle trær i nærheten deg, men å se dem smelte sammen lenger unna. Vi kaller denne typen observasjon 'forvirring begrenset'.
Men, et team av astronomer har klart å gjøre noe ganske utrolig: De har festet plasseringen av en stjerneformende gasssky på den andre siden av Melkeveien, og har brukt den til å lage et bedre kart over en av spiralarmene.
Kilden er en ung stjerne som sprer ut mikrobølgestråling i det som kalles a maser (det er samme fysikk som lager en laser, men i en annen 'lysfarge'). De brukte en serie radioteleskoper over hele jorden som er knyttet sammen, og skapte det som egentlig er et teleskop som er tusenvis av kilometer på tvers. Denne matrisen har en fenomenal oppløsning: De var i stand til å spore bevegelsen til maser da stjernen fysisk beveget seg i sin bane rundt galaksen! Vær oppmerksom på at det tar mer enn 200 millioner år å sirkle galaksen bare en gang, så denne bevegelsen er utrolig liten.
Når jorden går i bane rundt solen, ser vi fjerne objekter i forskjellige vinkler. Dette tillot astronomer å bestemme avstanden til et objekt på den andre siden av galaksen. Denne parallaksvinkelen er ekstremt liten, men målbar. Kreditt: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF; Robert Hurt, NASA
Men når de var i stand til å måle det , de kunne da se en jevn mindre effekt: Den tilsynelatende bevegelsen objektet gjorde mens jorden kretser rundt solen. Når jorden beveger seg fra den ene siden av bane til en annen, ser det ut til at fjerne objekter beveger seg frem og tilbake. Vi kaller denne effekten parallaks (hvis du vil ha detaljer, snakker jeg om hvordan dette fungerer Crash Course Astronomy: Distance ), og den kan brukes til å bestemme objektets avstand: Hvis den beveger seg mye må den være nærmere, og hvis den beveger seg bare litt, er den lenger ut. Hvis du vet hvor mye jorden beveger seg, og måler vinkelen objektet beveger seg, kan du beregne avstanden.
Så det gjorde de! Avstanden de fikk for denne maser var 66.500 lysår: Klart over galaksen på den andre siden (og deretter noen), noe som gjør dette til det lengste objektet i galaksen som noen gang har fått avstanden målt på denne måten.
Det mest aktuelle kartet over Melkeveien er vist i en kunstners representasjon. Solen er rett under det galaktiske sentrum, i nærheten av Orion Spur. Scutum-Centaurus-armene feier ut til høyre og over, går bak midten til den andre siden. Maser observert er nesten rett overfor Solen fra sentrum i S-C-armen, 65 000 lysår unna. Kreditt: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)
Det som gjør dette så viktig er at dette betyr at det må være en del av en spiralarm vi kaller Scutum-Centaurus-armen (oppkalt etter stjernebildene vi ser den i). Ganske mange objekter på dette siden av galaksen i den armen er målt, men ingenting på den andre siden. Denne målingen av avstanden til den andre siden av maser betyr at de har spikret posisjonen til spiralarmen på den andre siden av galaksen.
En spiralarm har en åpningsvinkel, kalt stigningsvinkelen, som er hvor mye armen avviker fra en sirkel. Den røde pilen indikerer stigningsvinkelen til denne spesielle spiralen; hvis det var 0 ° vil armen overlappe den grå sirkelen, og jo større vinkelen er, jo større sleng er armen. Kreditt: Morn the Gorn / Wikipedia
Det ga faktisk en overraskelse. Det er en vinkel som hjelper deg med å definere hvor åpen eller hvor tett en spiralarm er. Ringte stigningsvinkel , hvis det er 0 ° så danner armen en sirkel, og jo større stigningsvinkelen er, jo mer åpen er armen. Ved å bruke objekter i nærheten ser det ut til at Scutum-Centaurus-armen har en stigningsvinkel på 14 °. Men hvis du også inkluderer maser for å forankre armen på den andre siden av det galaktiske senteret, er stigningsvinkelen mer 22 °. Det er en betydelig endring.
Melkeveiens armer er åpne bredere enn vi først trodde.
kunsten å løpe i regnet anmeldelse
Eller hvis du foretrekker det: Vi er mindre tett sår enn vi pleide å tro.
Poenget her er at selv om vi bor inne i galaksen vår, er det fortsatt mye vi lærer om den. Det er som å være i et røykfylt rom og til slutt kunne se ting på den andre siden mot den fjerne veggen. Det hjelper deg med å definere formen og strukturen på hvor du er.
Og det betyr at vår vitenskapelige tankegang om universet har endret seg mye over tid. Oppfinnelsen av teleskopet viste oss at det var mye større og mer befolket enn vi visste, og etter hvert som tiden gikk fikk det en hel mye større.
Og selv nå, et århundre etter at vi endelig forsto naturen til vår egen galakse, har denne lokale byen vår fortsatt noen herlige overraskelser for oss. Det er som å vandre rundt blokken din og finne en bekk som renner gjennom den du aldri har lagt merke til før. Hvilke underverk ligger i den, og hvilke skatter er fremdeles usynlige?
Derfor fortsetter vi å lete. Vi bor i et vakkert nabolag, og det er morsomt å oppdage flere steder å besøke.
