Hvordan ved vi, hvordan Mælkevejen ser ud?

Der er en genial måde at gøre dette på! Brint udsender stråling med en bølgelængde på ca. 21 centimeter, og denne stråling er let at opdage. Og hvor der er brint, er der stjerner.

Desværre er det ikke nok; hvis du bare ser lige på midten af Mælkevejen, vil du se masser af 21 cm stråling, men du ved ikke, hvor langt væk den er “kommer fra.

Tricket er at bruge Doppler-skiftet. Hvis de udsendende atomer bevæger sig væk fra os, vil bølgelængden være lidt større end 21 cm. Hvis de bevæger sig mod os, lidt mindre. Så i stedet for bare at få stråling ved 21 cm, får du en fordeling af bølgelængder omkring 21 cm.

Vi ved, hvor hurtigt stjerner kredser om centrum givet deres kredsløbsradius , fra galakse-rotationskurver. Og hvis vi ved, hvor hurtigt en stjerne bevæger sig i forhold til os, kan vi finde ud af, hvor meget deres 21 cm-linje forskydes.

Som et resultat, når du retter dit teleskop mod en retning i Mælkevejen, og se en bump nær 21 cm, kan du lave noget trigonometri og finde ud af, at den kom fra stjerner, f.eks. 1000 lysår væk i den retning. Du kan gentage denne proces i mange forskellige retninger, til sidst ankommer til et komplet kort over spiralarmene. Det ser sådan ud.

Kommentarer

• 21 cm stråling kortlægger gas, ikke stjerner, men ellers +1 for at tale om den primære teknik, der skaber en slags spiral struktur ure.
• Kevin, kan du give et link (eller links) til at gennemgå artikler? Dette er nyt for mig, og det ser interessant ud.
• Hvad er GC? (I ” observationsskygge af GC “)
• @Kartik GC er Galactic Center
• Hvad er kilden til dette vidunderlige kort?

Vi baserer det på billeder, vi har af lignende galakser, som vi ved, forekommer de i generelle klasser eller grupper.

Vi kan også til en vis grad kortlægge hastighederne og positionerne for de forskellige komponenter i spiralarmene, og det er en bekræftelse på, at vi har den generelle form korrekt, selvom vi fra hukommelsen for nylig opdagede nogle nye galaktiske træk, der tidligere var blevet skjult af støv. Som John siger i sit svar, er det en vanskelig bedrift at opnå.

Ud over visuelle observationer bruger vi radiobølger, infrarøde og ultraviolette bølgelængder til at forsøge at kigge gennem tilslørende støv for at etablere den mest nøjagtige kort. Som Rob Jeffries påpeger i sin kommentar nedenfor, er kortlægning af brintlinjen (ved en bølgelængde på 21 cm) en vigtig del af denne proces. For mere om dette, se Kortlægning af brint i Mælkevejen eller Kevins svar på denne side.

Dette er NGC 6744 , der ifølge Wikipedia kan ligne meget på Mælkevejen.

Og bare for at afslutte og se, hvor langt vi er kommet, her er et William Herschel-kort fra midten af 1700erne. Hershel, bare hvis kortet er uklart, var kortlægning på kanten af ind i vores galakse, som vi normalt ser det.

Selvom kortet personligt set forståeligt nok er groft efter moderne standarder, føler jeg, at dette ikke bør tage væk fra den tid og kræfter, der er lagt i at gøre det, i betragtning den overskyede engelske himmel, han arbejdede under.

Kommentarer

• Du har ‘ t nævnte 21 cm målinger af radiobølgerotation, som er en primær teknik.

Vi bestemmer formen på Mælkevejen ved blot at måle positionerne for genstande inden i det. Nå, jeg siger “simpelthen”, men det er en ekstraordinært vanskelig ting at gøre af mange grunde. Som et resultat er der stadig masser, som vi ikke kender til Mælkevejen. Selvom vi for eksempel mener, at Mælkevejen er en spærret galakse , vi ikke ved hvor stor bjælken er.

Den gode nyhed er, at Gaia-missionen til sidst vil måle positioner og hastigheder på ca. 1% af alle stjernerne i Mælkevejen.Det skulle give os en ret god idé om dens struktur.

Kommentarer

• I betragtning af at den kun måler ca. 1% af stjernerne (producerer omkring 200 TB data tilsyneladende. Wow), hvordan vil vi faktisk vide at vi ‘ har fået strukturen rigtig?
• @ WayneWerner: Det ‘ måler objekter, der er tilfældigt spredt over Mælkevejen, så ifølge gennemsnitsloven får vi et udsnit af stjerner, der er repræsentativt for Mælkevejen et stykke tid. Da det måler en milliard objekter, er statistikken på vores side 🙂
• @WayneWerner Spørgsmålet om at vide vi ‘ re right er en af videnskabens filosofi. Det gennemsyrer ethvert aspekt. John har ret i den forstand, at vores kortlægning af galaksen vil være statistisk signifikant i en grad, som mange vælger at kalde ” rigtigt. ” Jeg anbefaler at trække i den tråd, fordi du ‘ holder øje med noget vigtigt. Det er dog noget, der er meget lettere at diskutere, når man reflekterer over data, der er meget mindre og tættere på hjemmet.
• Barred Galaxy til dem, der ikke ‘ ikke kender. Jeg var nødt til at slå det op.
• Gaia arbejder i det synlige bånd til en størrelsesgrænse på 19. De fleste af disse milliarder stjerner vil enten være tæt på os eller ikke i det galaktiske plan.

Inden satellitter eller fly blev opfundet, hvordan lavede folk kort? Du starter et sted på jorden og måler omhyggeligt vinklen til et vartegn, siger et bjerg. Derefter måler du afstanden. Du foretager mange mange sådanne målinger af vinkler og afstande mellem forskellige objekter. Derefter skalerer du alle målingerne ned til noget håndterbart og tegner omhyggeligt alle disse på et stykke papir. Stå tilbage og du kan se, hvordan landet ville se ud fra rummet.

Den samme ting gælder i princippet om Mælkevejen. Du kan direkte måle vinkler til stjernerne. Da astronomer udviklede måder til at måle afstande, kunne de plotte, denne vinkel fra nord, så mange lysår, så i forhold til os er stjernen her. Plott mange stjerner på denne måde, og du vil se galaksenes form.

Ja, der er mere ved det end det. For det første er der kompleksiteten, som Jorden roterer, så er den ” s drejer sig også om solen, og selve solen bevæger sig. Du skal være i stand til at trække alle disse bevægelser ud.

At måle afstande til stjernerne er ikke trivielt, men jeg formoder, at diskussion om, hvordan astronomer gør det er et andet spørgsmål.

Faktisk er det ret simpelt, og denne metode, Integrated Tomographic Imaging, har produceret det, er et ret nøjagtigt “ovenfra og ned” billede af Mælkevejen. Du starter med et katalog over kendte stjerner, deres højde, azimut, faktiske estimerede glans og estimerede afstand. Sorter efter glans.

Du kan derefter polære plot i et 3-akset gittersystem stjernernes placering. tildeler en glans, der er estimeret, fra kataloget med en eller to metoder (afhængigt af dit grafikprogram som Rhino eller MicroS tation, der kan håndtere de store XYZ-værdier, som en galakse ville have) a. en lyskilde, hvis glans er direkte proportional med dataene eller b. en kugle, hvis radius er proportional med brillans eller funktion af begge. Hvis dit katalog har en spektral dataværdi, kan du derefter justere stjernepunktet / sfærefarven, så den passer.

Kør gengivelseskommandoen (Rhino kan faktisk vise dig det fotografiske slutprodukt ved hjælp af GL-gengivelsesvisningen / hele visningen porteindstilling på værktøjslinjen, så du kan lave en rigtig sjov spin- og tip-manipulation i realtid med din mus)

Brug derefter en hvilken som helst af udsigten, og du vil have et perspektiv, øverst foran eller “side” udsigt over galaksen. NASA har et sådant arbejdsprodukt på deres websted. Der er et stort antal mælkeveje ovenfra og ned tegninger på nettet, der brugte denne metode. Google “Milky Way Maps” der er hundredvis af dem, min favorit er “metroen” fra oneminuiteastronomer … som du kan se fra mit ikon.

den samme teknik blev brugt til at skabe det fantastiske billede af det kendte univers ved hjælp af data fra SDSS, Sloan Deep Sky Survey. meget ydmyg.

SDSS er til galaktiske strukturer i det kendte eller synlige univers. ikke vores galakse specifikt. mere i retning af galaktiske superklynger.

Det stillede spørgsmål er, hvordan er det muligt, ikke trin for trin for dem, der ønsker at spille hjemme. Spørgsmålet er begrebsmæssigt, og det svar, jeg har givet, er også. med hensyn til de faktiske data har jeg påpeget nogle generelt accepterede nøjagtige kilder. og en anden undersøgelse, der bruger den samme tilgang. SDSS-diagrammerne findes på www.sdss3.org.

Kommentarer

• Kan du give et link til SDSS-billedet.Din beskrivelse tager ikke højde for udryddelse. Som du ‘ ikke kan se meget langt i enhver retning i det galaktiske plan, ville galakens radiale struktur være uklar. Måske håndteres det af det, du kalder ” faktisk [sic] estimeret glans og estimeret afstand ” – men at opnå disse til en slags komplet prøve er, hvad der faktisk er vanskeligt ved hele virksomheden.
• Jeg ‘ har nedstemt dette svar, fordi dit svar faktisk er ” Find nogle målinger et eller andet sted, og kør det gennem en kode! ” som ikke ‘ ikke virkelig fortæller nogen noget.
• intet nyt Kyle Kanot ned stemmer alt, hvad jeg sender. Sloan deep space survey er underligt nok på www.sdss.org. med hensyn til resten … se på spider.seds.org/ngc/ngc.html det er her du kan få de oplysninger, jeg specificerede i svaret. spørgsmålet om udryddelse bør også være rettet til dem. spørgsmålet var hvordan gør de …? Jeg synes, mit svar var meget klart i betragtning af de andre svar, jeg modtog. BTW, NASA havde ikke noget problem at lave et kort, og den proces, jeg beskrev, er, hvordan de gjorde det. Kyle burde også stemme NASA.
• (a) Medmindre du ‘ har slettet nogle svar, er dette den første jeg ‘ er nedstemt af dig (gennemgik dine 14 svar & tjekket lige nu) (b) Dette svar forklarer intet, skjuler det i en ” sort boks ” (kode); at tage målingerne bit er langt mere oplysende, som de andre opstemte svar viser.
• Links er ikke nyttige. Kan du pege mig nøjagtigt på, hvor jeg kan finde et kort over Mælkevejs-galaksen baseret på SDSS-resultater. Jeg ‘ er skeptisk, fordi den kun dækker omkring en tredjedel af himlen. Ja, det kan informere os om strukturen, men ikke ved at fremstille et kort på den måde, du beskriver. Det andet link er til et katalog over NGC- og Messier-objekter?