• Gaaxies

Kui suur on Linnutee?

• 2024

Me elame Linnutee galaktikas ja see on probleem.

Teadlaste jaoks, see tähendab, kes tahavad mõista, kui suur on meie galaktika. Sellele on raske vastata! Kuna oleme näiteks selle sees, blokeerivad suure osa sellest vaateväljast läbipaistmatud tolmupilved. Samuti võib olla raske saada hoolt selle sees oleva objekti ulatuse ja kuju kohta. Kui olete majas toas, siis kuidas saate öelda, kui suur maja on?

Hiirtest ja meestest tasuta film

Õnneks annab loodus vihjeid. Näeme üle taeva udust valgusriba, ja nimetage seda Linnuteeks - see on tegelikult miljardite kaugete tähtede kombineeritud valgus. See on paks joon ja see ütleb meile, et suur osa galaktikast on tasane: oleme paksu täheketta sees, nii et näeme seda projitseerituna valgusvoona üle taeva.

Samuti võime keskel näha tähekuhja, mis on tõeline. Ketta spiraalkäsi on raskem tuvastada, kuid raadiovaatlused näitavad neid selgelt ja võimaldavad kaardistada galaktika kuju ja struktuuri teisele poole. Vaadates tähti, mis muudavad heledust prognoositaval viisil, saame mõõta ketta kuju ja ulatust, leides, et see on väändunud (nagu fedora serv) ja ilmatu 120 000 valgusaasta - 120 kvadriljonit kilomeetrit!

Linnutee lõime on ilmne, kui tsefeidi tähtede asukohad kaardistatakse servaga vaadatud galaktika kaardi vastu. Laienemine (ketta paksenemine keskelt kaugusega) on samuti ilmne. Krediit: J. Skowron / OGLE / Varssavi Ülikooli astronoomia vaatluskeskus

Samuti teame, et meie sarnaseid galaktikaid ümbritseb tohutu tähtede halo ja tumeaine. Viimane koosneb me-ei-tea-millest , tõenäoliselt eksootiline subatomaalsete osakeste vorm, mis mõjutab galaktikat gravitatsiooni kaudu. Massi järgi ületab see palju seda, mida me nimetame “normaalseks” aineks (kuigi kui mõelda, kui seal on rohkem tumedat ainet, siis peaks see olema see, mida me nimetame normaalseks), tõenäoliselt viis või enam korda.

Aga kui suur see halo on? See on meie galaktika kaugelt suurim struktuur ja määratleb vaieldamatult, kui suur Linnutee tegelikult on, kuid see on äärmiselt hämar või meie silmadele nähtamatu, seega on selle suuruse leidmine raske.

miks marsilane on hinnatud lk-13

Linnutee struktuur: lamestatud ketas, millel on spiraalsed käed (vaadatuna näoga, vasakul ja serval, paremal), millel on keskne punn, halo ja rohkem kui 150 kerakujulist kobarat. Näidatakse Päikese asukohta umbes poolel teel. Krediit: Vasakul: NASA/JPL-Caltech; paremal: ESA; paigutus: ESA/ATG medialab

Hiljuti tegeles selle probleemiga astronoomide meeskond . Nad kasutasid arvutimudeleid selle kohta, kuidas galaktikad tekivad ja arenevad, et näha, kas sellisel galaktika nagu Linnutee halo on oma loomuliku servaga - midagi, kuhu saate istutada märgi ja öelda: 'Siin on see, kus galaktika lõpeb.' See pole nii lihtne - halod kipuvad järk -järgult kaduma, selle asemel, et peatada -, kuid kasutades nii neid mudeleid kui ka meie ümber asuvate väiksemate galaktikate vaatlusi, leiavad nad, et Linnutee halo ulatub keskusest 950 000 valgusaasta kaugusele. meie galaktika on kaks korda suurem: 1,9 miljonit valgusaastat.

Ettevaatust siiski; ebakindlus on umbes ± 200 000 valgusaastat. See pole täpne. Aga siis, nagu ma eespool ütlesin, ei mõõda nad tegelikult serva.

Ka see, kuidas seda tehti, oli huvitav. Universumi algusaegadel tekkisid gaasipilvedest ja tumedast ainest galaktikad. Enamasti oli see kraam kõik laiali laotatud, kuid oli ka kohalikke kohti, kus oli suurem tihedus, nii et materjal tõmbus (sõna otseses mõttes) sinnapoole. Kui materjali tuum on moodustunud, kukub kaugemalt pärit kraam sisse ja siis kaugemale kui see jne. See on väljapoole suunatud protsess.

Halo moodustuks materjalist üsna kaugel. See langeks tärkava galaktika poole ja suur osa sellest jälle tagasi lendaks. See moodustab halole kaks kindlat serva. Üks on nn 'splashback' serv, kus kraam kukub halo sisse ja seejärel tagasi tagasi; kus see aeglustus peatumiseni, määratleb selle piirkonna. Aine kuhjub sinna üles, sest see liigub aeglaselt ja nii saate väljaspool seda tiheduse suure languse.

Teine serv on keskele lähemal ja seda nimetatakse '2. söövitavaks'. See on koht, kus materjal on paar korda galaktika ümber kukkunud ja veidi settinud (seda nimetavad astronoomid) 'virialiseeritud' materjal ). Selle uue töö teadlased kasutasid seda teist Linnutee suuruse väljaselgitamiseks, sest välimine kaldub kattuma teiste galaktikate halogeenidega (nagu Andromeeda, mis asub 2,5 miljoni valgusaasta kaugusel) ja kuna nad leidsid, et see kaugus toimib nii tumeaine kui ka tähtede modelleerimisel.

tõeline detektiivi 3. hooaja juhend vanematele

Nad vaatasid ka kääbusgalaktikate käitumist meie kohalikus galaktikarühmas ja leidsid, et Linnuteele lähemal asuvad need, mis on sellel teisel söövitaval, kipuvad liikuma läbi ruumi erineva kiirusega kui kaugemad. Nad kommenteerivad, et see võib olla juhus, kuid see võib olla ka füüsiline suhe, mis neil on gravitatsiooniliselt Linnuteega. Kui jah, siis on see rohkem tõendeid, mis teeb limiidi jaoks hea valiku.

Nii et sa oled valmis. Me elame planeedil, mis tiirleb ümber tähe umbes 40% ulatuses keskelt ketta servale spiraalses galaktikas, kus on palju suurem halo, mis ulatub ligi kahe miljoni valgusaasta kaugusele. Mitte suurim galaktika, mida me teame, aga mitte ka aevastatav.