• Κύριος
  • Γαλαξίες
  • Το σχήμα του Γαλαξία: Χαρτογράφηση της μακρινής πλευράς του γαλαξία

Το σχήμα του Γαλαξία: Χαρτογράφηση της μακρινής πλευράς του γαλαξία

Ποια Ταινία Θα Δείτε;
 
>

Πώς μοιάζει ο γαλαξίας μας αν μπορούσατε να τον δείτε από έξω;



Αυτή είναι μια αρκετά ενδιαφέρουσα ερώτηση. Για πολύ καιρό , δεν ξέραμε καν ότι ζούσαμε σε έναν γαλαξία που ήταν ένας ανάμεσα σε εκατοντάδες δισεκατομμύρια. Τότε - μέχρι πριν από περίπου έναν αιώνα - δεν ήταν ξεκάθαρο αν όλα όσα είδαμε στον ουρανό ήταν σε ένα γιγαντιαίο σβώλο ή αν τα μικρά ασαφή κομμάτια που είδαμε ήταν πραγματικά ξεχωριστοί γαλαξίες (αυτό που παλαιότερα ονομαζόταν «νησιά σύμπαντα, «που είναι και ποιητικό και εύστοχο).

Στη συνέχεια, η εργασία με επικεφαλής τον Έντουιν Χάμπλ (από τον οποίο ονομάζεται το τηλεσκόπιο) και η οποία έγινε από μια ομάδα αστρονόμων διαπίστωσε ότι οι μικρές αμυχές ήταν πράγματι πολύ μακριά, και ως εκ τούτου πρέπει να ζήσουμε και σε μια ξεχωριστή, μικρότερη δομή. Γνωρίζουμε ήδη ότι ο Γαλαξίας - το όνομα του συγκεκριμένου γαλαξία μας - ήταν ισοπεδωμένος, σαν δίσκος, και βρισκόμασταν μέσα σε αυτόν, γιατί τον βλέπουμε ως μια ευρεία ζώνη φωτός που διαχέεται στον ουρανό. Αν ο γαλαξίας ήταν σφαιρικός, θα βλέπαμε αστέρια εξίσου προς κάθε κατεύθυνση. Αντίθετα, αυτή η ζώνη σημαίνει ότι ο γαλαξίας είναι επίπεδος.







Βλέπουμε άλλους γαλαξίες δίσκων στον ουρανό και δείχνουν σπειροειδή δομή. Με την πάροδο του χρόνου, χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μεθόδων, μάθαμε ότι και ο Γαλαξίας είναι ένας επίπεδος δίσκος με σπειροειδείς βραχίονες και επίσης διαπιστώσαμε ότι έχει μια κεντρική διόγκωση και μια μακριά «μπάρα» σχήματος Tic-Tac στη μέση. Ο Sunλιος με το ηλιακό μας σύστημα βρίσκεται περίπου 26-27.000 έτη φωτός από το γαλαξιακό κέντρο.

Ποιο είναι όμως το ακριβές σχήμα του γαλαξία; Πόσους σπειροειδείς βραχίονες έχει; Τυλίγονται σφιχτά ή έχουν πιο ελλιπές τύλιγμα;

Αυτές οι ερωτήσεις δεν είναι τόσο εύκολο να απαντηθούν. Οι εξελιγμένες τεχνικές μας επέτρεψαν να χαρτογραφήσουμε το τμήμα του γαλαξία γύρω μας, αλλά η πιο μακρινή πλευρά είναι πιο δύσκολο να παρατηρηθεί. Για ένα πράγμα, υπάρχουν πολλά σκουπίδια στον γαλαξία που συσκοτίζουν τη θέα μας. Κυρίως αέριο και σκόνη, απορροφά το φως και όσο πιο κοντά κοιτάζετε προς το κέντρο του γαλαξία τόσο πιο παχύ είναι αυτό το υλικό.

Επίσης, επειδή η άλλη πλευρά του γαλαξία είναι πολύ μακριά, οι πηγές φωτός (αστέρια, σύννεφα αερίου και άλλα τέτοια) που θέλετε να παρατηρήσετε εμφανίζονται πιο κοντά - είναι σαν να στέκεστε δίπλα σε ένα δάσος και να μπορείτε εύκολα να διαχωρίσετε μεμονωμένα δέντρα κοντά εσείς, αλλά βλέποντάς τα να αναμειγνύονται πιο μακριά. Αυτό το είδος παρατήρησης το ονομάζουμε «σύγχυση περιορισμένη».





Ωστόσο, μια ομάδα αστρονόμων κατάφεραν να κάνουν κάτι μάλλον απίστευτο: Έχουν εντοπίσει τη θέση ενός νέφους αερίου που σχηματίζει αστέρια στην άκρη του Γαλαξία και το έχουν χρησιμοποιήσει για να δημιουργήσουν έναν καλύτερο χάρτη ενός από τους σπειροειδείς βραχίονες.

τα προνόμια του να είσαι ένας οδηγός γονέων

Η πηγή είναι ένα νεαρό αστέρι που εκρήγνυται από ακτινοβολία μικροκυμάτων σε αυτό που ονομάζεται α maser (είναι η ίδια φυσική που κάνει ένα λέιζερ, αλλά σε διαφορετικό «χρώμα» φωτός). Χρησιμοποίησαν μια σειρά από ραδιοτηλεσκόπια σε όλη τη Γη που είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους, δημιουργώντας αυτό που είναι ουσιαστικά ένα τηλεσκόπιο χιλιάδων χιλιομέτρων. Αυτή η συστοιχία έχει εκπληκτική ανάλυση: ταν σε θέση να παρακολουθήσουν την κίνηση του μάζερ καθώς το αστέρι κινήθηκε φυσικά στην τροχιά του γύρω από τον γαλαξία! Θυμηθείτε, χρειάζονται περισσότερα από 200 εκατομμύρια χρόνια για να περιστρέψετε τον γαλαξία μόνο μία φορά, οπότε αυτή η κίνηση είναι απίστευτα μικρή.

Καθώς η Γη περιφέρεται γύρω από τον Sunλιο, βλέπουμε μακρινά αντικείμενα σε διαφορετικές γωνίες. Αυτό επέτρεψε στους αστρονόμους να καθορίσουν την απόσταση από ένα αντικείμενο στη μακρινή πλευρά του γαλαξία. Αυτή η γωνία παράλλαξης είναι εξαιρετικά μικρή, αλλά μετρήσιμη.Μεγέθυνση

Καθώς η Γη περιφέρεται γύρω από τον Sunλιο, βλέπουμε μακρινά αντικείμενα σε διαφορετικές γωνίες. Αυτό επέτρεψε στους αστρονόμους να καθορίσουν την απόσταση από ένα αντικείμενο στη μακρινή πλευρά του γαλαξία. Αυτή η γωνία παράλλαξης είναι εξαιρετικά μικρή, αλλά μετρήσιμη. Πίστωση: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF. Robert Hurt, NASA

Αλλά μόλις μπόρεσαν να το μετρήσουν , μπορούσαν τότε να δουν ένα ζυγό μικρότερος αποτέλεσμα: Η φαινομενική κίνηση που έκανε το αντικείμενο καθώς η Γη περιφέρεται γύρω από τον Sunλιο. Καθώς η Γη κινείται από τη μια πλευρά της τροχιάς της στην άλλη, μακρινά αντικείμενα φαίνεται να κινούνται μπρος -πίσω. Ονομάζουμε αυτό το εφέ παράλλαξη (αν θέλετε λεπτομέρειες, μιλάω για το πώς λειτουργεί αυτό Crash Course Astronomy: Distance ), και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της απόστασης ενός αντικειμένου: Εάν κινείται πολύ, πρέπει να είναι πιο κοντά και αν κινείται μόνο λίγο, είναι πιο μακριά. Εάν γνωρίζετε πόσο κινείται η Γη και μετράτε τη γωνία που κινείται το αντικείμενο, μπορείτε να υπολογίσετε την απόστασή του.

Έτσι έκαναν! Η απόσταση που πήραν για αυτό το μασέρ ήταν 66.500 έτη φωτός: Καθαρίστε τον γαλαξία στην άλλη πλευρά (και μετά μερικά), κάνοντας αυτό το πιο μακρινό αντικείμενο στον γαλαξία που έχει μετρηθεί ποτέ η απόσταση του με αυτόν τον τρόπο.

Ο πιο πρόσφατος χάρτης του Γαλαξία μας εμφανίζεται σε παράσταση καλλιτέχνη. Ο Sunλιος βρίσκεται ακριβώς κάτω από το γαλαξιακό κέντρο, κοντά στο Orion Spur. Οι βραχίονες Scutum-Centaurus σαρώνουν προς τα δεξιά και πάνω, πηγαίνοντας πίσω από το κέντρο στην άκρα πλευρά.Μεγέθυνση

Ο πιο πρόσφατος χάρτης του Γαλαξία μας εμφανίζεται σε παράσταση καλλιτέχνη. Ο Sunλιος βρίσκεται ακριβώς κάτω από το γαλαξιακό κέντρο, κοντά στο Spur Orion. Οι βραχίονες Scutum-Centaurus σαρώνουν προς τα δεξιά και πάνω, πηγαίνοντας πίσω από το κέντρο στην άκρα πλευρά. Ο μάζας που παρατηρείται βρίσκεται σχεδόν ακριβώς απέναντι από τον Sunλιο από το κέντρο του βραχίονα S-C, 65.000 έτη φωτός μακριά. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)

Αυτό που το καθιστά τόσο σημαντικό είναι ότι αυτό σημαίνει ότι πρέπει να είναι μέρος ενός σπειροειδούς βραχίονα που ονομάζουμε βραχίονα Scutum-Centaurus (που πήρε το όνομά του από τους αστερισμούς που το βλέπουμε). Αρκετά αντικείμενα επάνω Αυτό η πλευρά του γαλαξία σε αυτόν τον βραχίονα έχει μετρηθεί, αλλά τίποτα στη μακρινή πλευρά. Αυτή η μέτρηση της απόστασης του απομακρυσμένου πλάτους σημαίνει ότι μπόρεσαν να καρφώσουν τη θέση του σπειροειδούς βραχίονα στην άλλη πλευρά του γαλαξία.

σπειροειδές διάγραμμα

Ένας σπειροειδής βραχίονας έχει μια γωνία ανοίγματος, που ονομάζεται γωνία κλίσης, που είναι το πόσο ο βραχίονας αποκλίνει από έναν κύκλο. Το κόκκινο βέλος δείχνει τη γωνία κλίσης της συγκεκριμένης σπείρας. Αν ήταν 0 ° ο βραχίονας θα επικάλυπτε τον γκρίζο κύκλο και όσο μεγαλύτερη ήταν η γωνία, τόσο ευρύτερο θα ήταν το χέρι. Πίστωση: Morn the Gorn / Wikipedia

Αυτό έφερε στην πραγματικότητα μια έκπληξη. Υπάρχει μια γωνία που βοηθά στον καθορισμό του πόσο ανοιχτό ή πόσο σφιχτά τυλιγμένο είναι ένας σπειροειδής βραχίονας. Ονομάζεται το γωνία κλίσης , αν είναι 0 ° τότε ο βραχίονας σχηματίζει έναν κύκλο και όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία κλίσης τόσο πιο ανοιχτός είναι ο βραχίονας. Χρησιμοποιώντας κοντινά αντικείμενα, ο βραχίονας Scutum-Centaurus φαίνεται να έχει γωνία κλίσης 14 °. Αλλά αν συμπεριλάβετε επίσης το μάσερ για να αγκυρώσετε το χέρι στη μακρινή πλευρά του γαλαξιακού κέντρου, η γωνία κλίσης μοιάζει περισσότερο με 22 °. Αυτή είναι μια σημαντική αλλαγή.

Οι αγκαλιές του Γαλαξία μας είναι πιο ανοιχτές από όσο νομίζαμε.

Or αν προτιμάτε: Είμαστε λιγότερο σφιχτά πληγωμένοι από ό, τι νομίζαμε.

Το θέμα εδώ είναι ότι παρόλο που ζούμε μέσα στον γαλαξία μας, υπάρχουν ακόμα πολλά που μαθαίνουμε γι 'αυτόν. Είναι σαν να βρίσκεσαι σε ένα δωμάτιο γεμάτο καπνό και τελικά να μπορείς να βλέπεις τα πράγματα από την άλλη μεριά στον μακρινό τοίχο. Σας βοηθά να καθορίσετε το σχήμα και τη δομή του τόπου που βρίσκεστε.

Ηλικιακή βαθμολογία ταινιών Miss Peregrine's home για περίεργα παιδιά

Και αυτό σημαίνει ότι η επιστημονική μας νοοτροπία για το Σύμπαν έχει αλλάξει πολύ με την πάροδο του χρόνου. Η εφεύρεση του τηλεσκοπίου μας έδειξε ότι ήταν πολύ μεγαλύτερο και πιο πυκνοκατοικημένο από ό, τι ξέραμε και όσο περνούσε ο καιρός πήρε ένα ολόκληρος πολύ μεγαλύτερο.

Ακόμα και τώρα, έναν αιώνα αφότου καταλάβαμε επιτέλους τη φύση του δικού μας γαλαξία, αυτή η τοπική πόλη μας έχει ακόμα μερικές υπέροχες εκπλήξεις για εμάς. Είναι σαν να τριγυρνάτε στο μπλοκ σας και να βρίσκετε έναν κολπίσκο που τρέχει μέσα από αυτό που δεν είχατε παρατηρήσει ποτέ πριν. Ποια θαύματα κρύβονται σε αυτό και ποιοι θησαυροί παραμένουν ακόμη αόρατοι;

Γι 'αυτό συνεχίζουμε να ψάχνουμε. Ζούμε σε μια όμορφη γειτονιά και είναι διασκεδαστικό να ανακαλύπτεις περισσότερα μέρη για επίσκεψη.