¿Cómo sabemos cómo es la Vía Láctea?

¡Hay una manera ingeniosa de hacer esto! El hidrógeno emite radiación con una longitud de onda de aproximadamente 21 centímetros, y esta radiación es fácil de detectar. Y donde hay hidrógeno, hay estrellas.

Desafortunadamente, esto no es suficiente; si miras directamente al centro de la Vía Láctea, verás mucha radiación de 21 cm, pero no sabrás qué tan lejos está «viene de.

El truco consiste en utilizar el desplazamiento Doppler. Si los átomos emisores se alejan de nosotros, la longitud de onda será un poco mayor de 21 cm. Si se están moviendo hacia nosotros, un poco menos. Entonces, en lugar de simplemente recibir radiación a 21 cm, obtienes una distribución de longitudes de onda alrededor de 21 cm.

Sabemos qué tan rápido orbitan las estrellas alrededor del centro dado su radio de órbita , a partir de las curvas de rotación de galaxias. Y si sabemos qué tan rápido se mueve una estrella en relación con nosotros, podemos averiguar cuánto se desplaza su línea de 21 cm.

Como resultado, cuando apuntas tu telescopio a en alguna dirección en la Vía Láctea, y ver un bulto cerca de 21 cm, puede hacer un poco de trigonometría y averiguar que proviene de estrellas, digamos, 1000 años luz de distancia en esa dirección. Puede repetir este proceso en muchas direcciones diferentes, eventualmente llegando a un mapa completo de los brazos espirales. Se ve así.

Comentarios

• La radiación de 21cm mapea gas, no estrellas, pero de lo contrario +1 para hablar sobre la técnica primaria que establece algún tipo de estructura en espiral ure.
• Kevin, ¿puedes proporcionar un enlace (o enlaces) para revisar artículos? Esto es nuevo para mí y parece interesante.
• ¿Qué es GC? (En » sombra de observación de GC «)
• @Kartik GC es el Centro Galáctico
• ¿Cuál es la fuente de este maravilloso mapa?

Lo basamos en imágenes que tenemos de similares galaxias, como sabemos, ocurren en clases generales o grupos.

También, hasta cierto punto, podemos mapear las velocidades y posiciones de los diversos componentes de los brazos espirales y eso es una confirmación de que tenemos la forma general correcta, aunque de memoria, recientemente descubrimos algunas novedades características galácticas que anteriormente habían estado ocultas por el polvo. Como dice John en su respuesta, esa es una hazaña difícil de lograr.

Además de las observaciones visuales, utilizamos ondas de radio, longitudes de onda infrarrojas y ultravioleta para tratar de mirar a través del polvo oscurecedor, para establecer la más precisa mapa. Como señala Rob Jeffries en su comentario a continuación, el mapeo de la línea de hidrógeno (a una longitud de onda de 21 cm) es una parte vital de este proceso. Para obtener más información sobre esto, consulte Cartografía de hidrógeno en la Vía Láctea , o la respuesta de Kevin en esta página.

Esta es NGC 6744 , que según Wikipedia, puede parecerse mucho a la Vía Láctea.

Y, solo para terminar y ver qué tan lejos hemos llegado, aquí hay un mapa de William Herschel, de mediados de 1700. Hershel, en caso de que el mapa no esté claro, estaba mapeando mirando de borde en en nuestra galaxia, como lo vemos normalmente.

Aunque el mapa es, comprensiblemente, tosco para los estándares modernos, personalmente hablando, creo que esto no debería quitarle el tiempo y el esfuerzo invertido en hacerlo, considerando los nublados cielos ingleses bajo los que trabajó.

Comentarios

• No ‘ t mencionó las mediciones de la curva de rotación de ondas de radio de 21 cm, que son una técnica primaria.

Determinamos la forma de la Vía Láctea simplemente midiendo las posiciones de objetos dentro de ella. Bueno, digo «simplemente», pero esto es algo extraordinariamente difícil de hacer por muchas razones. Como resultado, todavía hay muchas cosas que no sabemos sobre la Vía Láctea. Por ejemplo, aunque creemos que la Vía Láctea es una galaxia barrada , no saber qué tan grande es la barra.

La buena noticia es que la misión Gaia eventualmente medirá las posiciones y velocidades de aproximadamente el 1% de todas las estrellas de la Vía Láctea.Eso debería darnos una idea bastante clara de su estructura.

Comentarios

• Dado que solo medirá alrededor del 1% de las estrellas (produciendo unos 200 TB de datos, aparentemente. Wow), ¿cómo sabremos que ‘ tenemos la estructura correcta?
• @ WayneWerner: ‘ mide objetos dispersos aleatoriamente por toda la Vía Láctea, por lo que según la ley de los promedios obtendremos una muestra de estrellas que es representativa de la Vía Láctea como un tiempo. Dado que medirá mil millones de objetos, las estadísticas están de nuestro lado 🙂
• @WayneWerner La cuestión de saber que ‘ El derecho es uno de los principios de la filosofía de la ciencia. Permeará todos los aspectos. John tiene razón en el sentido de que nuestro mapeo de la galaxia será estadísticamente significativo en un grado que muchos eligen llamar simplemente » correcto. » Recomiendo tirar de ese hilo, porque ‘ estás prestando atención a algo importante. Sin embargo, es algo que es mucho más fácil de discutir cuando se reflexiona sobre datos mucho más pequeños y cercanos.
• Barred Galaxy para aquellos que no ‘ t saben. Tuve que buscarlo.
• Gaia trabaja en la banda visible, hasta un límite de magnitud de 19. La mayoría de esos mil millones de estrellas estarán cerca de nosotros o no en el plano galáctico.

Antes de que se inventaran los satélites o las aeronaves, ¿cómo se creaban mapas? Comienzas en un punto del suelo y mides cuidadosamente el ángulo con algún punto de referencia, digamos una montaña. Luego mides la distancia. Haces muchas medidas de ángulos y distancias entre varios objetos. Luego, reduce todas las medidas a algo manejable y las dibuja con cuidado en una hoja de papel. Retroceda y podrá ver cómo se vería la tierra desde el espacio.

Lo mismo ocurre en principio con la Vía Láctea. Puede medir directamente los ángulos de las estrellas. Cuando los astrónomos desarrollaron formas de medir distancias, pudieron trazar, este ángulo desde el norte, tantos años luz, tan relativo a nosotros que la estrella está aquí. Grafique muchas estrellas de esta manera y verá la forma de la galaxia.

Sí, hay más que eso. Por un lado, está la complejidad de que la Tierra esté rotando, y luego » s también gira alrededor del Sol, y el Sol mismo se mueve. Tienes que poder restar todos estos movimientos.

Y medir distancias a las estrellas no es trivial, pero supongo que la discusión de cómo los astrónomos hacer eso es una pregunta diferente.

En realidad, es bastante simple y este método, Integrated Tomographic Imaging, ha producido lo que es una imagen bastante precisa «de arriba hacia abajo» de la Vía Láctea. Empiece con un catálogo de estrellas conocidas, su elevación, acimut, brillo real estimado y distancia estimada. Ordene por brillo.

Luego puede trazar un diagrama polar en un sistema de cuadrícula de 3 ejes, la ubicación de las estrellas.Asignando un brillo, que ha sido estimado, del catálogo con uno o dos métodos (dependiendo de su programa de gráficos como Rhino o MicroS que puede manejar los grandes valores XYZ que tendría una galaxia) a. una fuente de luz cuyo brillo sea directamente proporcional a los datos o b. una esfera cuyo radio es proporcional al brillo o una función de ambos. Si su catálogo tiene un valor de datos espectrales, puede ajustar el color del punto de estrella / esfera para que coincida.

Ejecute el comando de renderizado (Rhino puede mostrarle el producto final fotográfico utilizando la ventana de renderizado GL / todas las vistas opción de puertos en la barra de herramientas, lo que le permite hacer un giro realmente divertido y manipular la punta en tiempo real con su mouse)

Luego, usando cualquiera de las vistas, tendría una perspectiva, frontal superior o «lateral» vista de la galaxia. La NASA tiene un producto de este tipo en su sitio web. Hay una gran cantidad de dibujos de arriba hacia abajo de la Vía Láctea en la web que utilizan este método. Google «Milky Way Maps» hay cientos de ellos, mi favorito es el «metro» de oneminuiteastronomer … como puedes ver en mi icono.

Se utilizó la misma técnica para crear la fantástica imagen del universo conocido utilizando los datos del SDSS, Sloan Deep Sky Survey. muy humillante.

El SDSS es para estructuras galácticas en el universo conocido o visible. no nuestra galaxia específicamente. más en la línea de los supercúmulos galácticos.

La pregunta que se plantea es cómo es posible, no paso a paso para quien quiera jugar en casa. La pregunta es conceptual y la respuesta que proporcioné también lo es. en cuanto a los datos reales, he señalado algunas fuentes precisas generalmente aceptadas. y una encuesta diferente que utiliza el mismo enfoque. los diagramas de SDSS están en www.sdss3.org.

Comentarios

• ¿Puede dar un enlace a la imagen SDSS?Tu descripción no tiene en cuenta la extinción. Como no puedes ‘ t ver muy lejos en cualquier dirección en el plano galáctico, la estructura radial de la galaxia sería oscura. Quizás eso sea manejado por lo que usted llama » brillo estimado real [sic] y distancia estimada «, pero obteniéndolos para algún tipo de ejemplo es lo que es realmente difícil de toda la empresa.
• Yo ‘ he votado en contra de esta respuesta porque su respuesta es efectivamente » ¡Encuentre algunas medidas en algún lugar y ejecútelas a través de un código! » que no ‘ realmente le dice nada a nadie.
• nada nuevo Kyle Kanot rechaza todo lo que publico. la encuesta del espacio profundo de Sloan es bastante curiosa en www.sdss.org. en cuanto al resto … mire spider.seds.org/ngc/ngc.html aquí es donde puede obtener la información que especifiqué en la respuesta. la cuestión de la extinción también debería abordarse a ellos. la pregunta era ¿cómo …? Creo que mi respuesta fue muy clara considerando las otras respuestas que recibí. Por cierto, la NASA no tuvo problemas para hacer un mapa y el proceso que describí es cómo lo hicieron. Kyle también debería votar en contra de la NASA.
• (a) A menos que ‘ haya eliminado algunas respuestas, esta es la primera ‘ he votado en contra de los suyos (revisó sus 14 respuestas & marcadas ahora) (b) Esta respuesta no explica nada, escondiéndola en un » caja negra » (código); el bit de tomar las medidas es mucho más esclarecedor, como muestran las otras respuestas votadas a favor.
• Los enlaces no son útiles. ¿Puede indicarme exactamente dónde puedo encontrar un mapa de la Vía Láctea basado en los resultados de SDSS? Soy ‘ escéptico porque solo cubre alrededor de un tercio del cielo. Sí, puede informarnos sobre la estructura, pero no produciendo un mapa de la forma que usted describe. ¿El otro enlace es a un catálogo de objetos NGC y Messier?