Hvordan vet vi hvordan Melkeveien ser ut?

Det er en genial måte å gjøre dette på! Hydrogen avgir stråling med en bølgelengde på omtrent 21 centimeter, og denne strålingen er lett å oppdage. Og hvor det er hydrogen, er det stjerner.

Dessverre er dette ikke nok. Hvis du bare ser rett på midten av Melkeveien, vil du se rikelig med 21 cm stråling, men du vet ikke hvor langt unna den kommer fra.

Trikset er å bruke Doppler-skiftet. Hvis de utstrålende atomene beveger seg vekk fra oss, vil bølgelengden være litt større enn 21 cm. Hvis de beveger seg mot oss, litt mindre. Så i stedet for bare å få stråling på 21 cm, får du en fordeling av bølgelengdene rundt 21 cm.

Vi vet hvor raskt stjerner kretser sentrum gitt deres bane-radius , fra galakse-rotasjonskurver. Og hvis vi vet hvor fort en stjerne beveger seg i forhold til oss, kan vi finne ut hvor mye 21 cm-linjen deres forskyves.

Som et resultat, når du retter teleskopet ditt mot noen retning i Melkeveien, og se en støt nær 21 cm, kan du gjøre noe trigonometri og finne ut at den kom fra stjerner, for eksempel 1000 lysår unna i den retningen. Du kan gjenta denne prosessen i mange forskjellige retninger, til slutt ankommer et fullstendig kart over spiralarmene. Det ser slik ut.

Kommentarer

• 21 cm stråling kartlegger gass, ikke stjerner, men ellers +1 for å snakke om den primære teknikken som etablerer en slags spiral struktur ure.
• Kevin, kan du gi en lenke (eller lenker) for å gjennomgå artikler? Dette er nytt for meg og det ser interessant ut.
• Hva er GC? (I » observasjonsskygge av GC «)
• @Kartik GC er Galactic Center
• Hva er kilden til dette fantastiske kartet?

Vi baserer det på bilder vi har av lignende galakser, som vi vet de forekommer i generelle klasser eller grupper.

Vi kan også til en viss grad kartlegge hastighetene og posisjonene til de forskjellige komponentene i spiralarmene, og det er en bekreftelse på at vi har den generelle formen riktig, men fra hukommelsen oppdaget vi nylig galaktiske trekk som tidligere hadde blitt skjult av støv. Som John sier i sitt svar, er det en vanskelig bragd å oppnå.

I tillegg til visuelle observasjoner, bruker vi radiobølger, infrarøde og ultrafiolette bølgelengder for å prøve å kikke gjennom tilstoppende støv, for å etablere den mest nøyaktige kart. Som Rob Jeffries påpeker i sin kommentar nedenfor, er kartlegging av hydrogenlinjen (med en bølgelengde på 21 cm) en viktig del av denne prosessen. For mer om dette, se Hydrogen Mapping in the Melky Way , eller Kevins svar på denne siden.

Dette er NGC 6744 , som ifølge Wikipedia kan ligne på Melkeveien.

Og bare for å avslutte og se hvor langt vi har kommet, her er et William Herschel-kart fra midten av 1700-tallet. Hershel, bare i tilfelle kartet er uklart, var kartlegging som ser ut til inn i galaksen vår, slik vi normalt ser den.

Selv om kartet, forståelig nok, personlig er moderne, er det grovt etter moderne standarder, føler jeg at dette ikke burde ta bort tiden og kreftene som er lagt ned til å gjøre det, med tanke på den skyete engelske himmelen han jobbet under.

Kommentarer

• Du har ikke ‘ t nevnte 21 cm radiobølgerotasjonsmålinger, som er en primær teknikk.

Vi bestemmer formen på Melkeveien bare ved å måle posisjonene til gjenstander i den. Vel, jeg sier «ganske enkelt», men dette er en usedvanlig vanskelig ting å gjøre av mange grunner. Som et resultat er det fortsatt mye som vi ikke vet om Melkeveien. Selv om vi for eksempel mener Melkeveien er en sperret galakse , trenger vi ikke vet hvor stor stolpen er.

Den gode nyheten er at Gaia-oppdrag til slutt vil måle posisjonene og hastighetene på omtrent 1% av alle stjernene i Melkeveien.Det burde gi oss en ganske god ide om strukturen.

Kommentarer

• Gitt at den bare måler omtrent 1% av stjernene (produserer omtrent 200 TB data, tilsynelatende. Wow), hvordan vil vi egentlig vite at vi ‘ har fått strukturen riktig?
• @ WayneWerner: Det ‘ måler gjenstander som er tilfeldig spredt over Melkeveien, så i henhold til gjennomsnittsloven vil vi få et utvalg av stjerner som er representativt for Melkeveien en stund. Gitt at det vil måle en milliard objekter statistikken er på vår side 🙂
• @WayneWerner Spørsmålet om å vite vi ‘ re right er en av vitenskapens filosofi. Det vil gjennomsyre alle aspekter. John har rett i den forstand at vår kartlegging av galaksen vil være statistisk signifikant i en grad som mange velger å bare kalle » riktig. » Jeg anbefaler å trekke i den tråden, fordi du ‘ tar hensyn til noe viktig. Det er imidlertid noe som er mye lettere å diskutere når man reflekterer over data som er mye mindre og nærmere hjemmet.
• Barred Galaxy for de som ikke vet ‘. Jeg måtte slå opp det.
• Gaia jobber i det synlige båndet, til en størrelsesgrense på 19. De fleste av disse milliardstjernene vil enten være nær oss eller ikke i det galaktiske planet.

Hvordan lagde folk kart før satellitter eller fly ble oppfunnet? Du begynner på et punkt på bakken og måler nøye vinkelen til et landemerke, sier et fjell. Da måler du avstanden. Du gjør mange mange slike målinger av vinkler og avstander mellom forskjellige objekter. Deretter skalerer du alle målingene ned til noe håndterlig og tegner nøye alle disse på et papir. Stå tilbake og du kan se hvordan landet vil se ut fra verdensrommet.

Det samme gjelder i prinsippet om Melkeveien. Du kan direkte måle vinkler til stjernene. Da astronomer utviklet måter å måle avstander på, kunne de plotte, denne vinkelen fra nord, så mange lysår, så relativt til oss at stjernen er her. Plott mange stjerner på denne måten, og du vil se formen til galaksen.

Ja, det er mer enn det. For det første er det kompleksiteten jorden roterer, så den Det dreier seg også om solen, og selve solen beveger seg. Du må kunne trekke ut alle disse bevegelsene.

Å måle avstander til stjernene er ikke trivielt, men jeg antar at diskusjon om hvordan astronomer gjør det er et annet spørsmål.

Egentlig er det ganske enkelt, og denne metoden, Integrated Tomographic Imaging, har produsert det er et ganske nøyaktig «ovenfra og ned» -bilde av Melkeveien. Du starter med en katalog med kjente stjerner, deres høyde, azimut, faktisk estimert glans og estimert avstand. Sorter etter glans.

Du kan deretter polare plot i et 3-akset rutenett system stjernens plassering. tildele en glans, som er estimert, fra katalogen med en eller to metoder (avhengig av grafikkprogrammet ditt som Rhino, eller MicroS som kan håndtere de store XYZ-verdiene en galakse ville ha) a. en lyskilde hvis glans er direkte proporsjonal med dataene eller b. en kule hvis radius er proporsjonal med glansen eller funksjonen til begge. Hvis katalogen din har en spektral dataværdi, kan du justere stjernepunktet / kulefargen slik at den samsvarer.

Kjør gjengivelseskommandoen (Rhino kan faktisk vise deg det fotografiske sluttproduktet ved hjelp av GL-visningsporten / all view porter på verktøylinjen, slik at du kan gjøre en veldig morsom spinn- og spissmanipulering i sanntid med musen)

Ved å bruke hvilken som helst av visningen vil du ha et perspektiv, øverst foran eller «side» utsikt over galaksen. NASA har et slikt arbeidsprodukt på deres nettsted. Det er et stort antall Melkeveis tegninger ovenfra og ned på nettet som brukte denne metoden. Google «Milky Way Maps» det er hundrevis av dem, min favoritt er «t-banen» fra oneminuiteastronomer … som du kan se fra ikonet mitt.

den samme teknikken ble brukt til å skape det fantastiske bildet av det kjente universet ved hjelp av dataene fra SDSS, Sloan Deep Sky Survey. veldig ydmyk.

SDSS er for galaktiske strukturer i det kjente eller synlige universet. ikke galaksen vår spesielt. mer i tråd med galaktiske superklynger.

Spørsmålet som stilles er hvordan det er mulig, ikke trinn for trinn for de som vil spille hjemme. Spørsmålet er konseptuelt, og svaret jeg ga er også. med hensyn til de faktiske dataene har jeg påpekt noen generelt aksepterte nøyaktige kilder. og en annen undersøkelse som bruker samme tilnærming. SDSS-diagrammene er på www.sdss3.org.

Kommentarer

• Kan du gi en lenke til SDSS-bildet.Beskrivelsen din tar ikke hensyn til utryddelse. Som du ‘ ikke ser veldig langt i hvilken som helst retning i det galaktiske planet, ville den radiale strukturen til galaksen være uklar. Kanskje håndteres det av det du kaller » faktisk [sic] estimert glans og estimert avstand » – men å skaffe disse for en slags fullstendig eksempel er det som faktisk er vanskelig med hele virksomheten.
• Jeg ‘ har nedstemt dette svaret fordi svaret ditt er effektivt » Finn noen målinger et sted og kjør det gjennom en kode! » som ikke ‘ ikke virkelig forteller noen noe.
• ingenting nytt Kyle Kanot ned stemmer alt jeg legger ut. Sloan deep space survey er merkelig nok på www.sdss.org. når det gjelder resten … se på spider.seds.org/ngc/ngc.html dette er hvor du kan få informasjonen jeg spesifiserte i svaret. saken om utryddelse bør også rettes til dem. spørsmålet var hvordan gjør de …? Jeg synes svaret mitt var veldig klart med tanke på de andre svarene jeg fikk. BTW, NASA hadde ikke noe problem med å lage et kart, og prosessen jeg beskrev er hvordan de gjorde det. Kyle burde også stemme NASA.
• (a) Med mindre du ‘ har slettet noen svar, er dette den første jeg ‘ har blitt nedstemt av deg (gikk gjennom de 14 svarene dine & sjekket akkurat nå) (b) Dette svaret forklarer ingenting, og gjemmer det i en » svart boks » (kode); å ta målingene bit er langt mer opplysende, som de andre oppstemte svarene viser.
• Koblinger er ikke nyttige. Kan du peke meg nøyaktig på hvor jeg kan finne et kart over Melkeveis-galaksen basert på SDSS-resultater. Jeg ‘ er skeptisk fordi den bare dekker rundt en tredjedel av himmelen. Ja, det kan informere oss om strukturen, men ikke ved å produsere et kart på den måten du beskriver. Den andre lenken er til en katalog over NGC og Messier-objekter?