Hoe weten we hoe de Melkweg eruit ziet?

Er is een ingenieuze manier om dit te doen! Waterstof zendt straling uit met een golflengte van ongeveer 21 centimeter, en deze straling is gemakkelijk te detecteren. En waar waterstof is, zijn er sterren.

Helaas is dit niet genoeg; als je recht naar het midden van de Melkweg kijkt, zie je voldoende straling van 21 cm, maar je weet niet hoe ver het is verwijderd “komt vandaan.

De truc is om de Doppler-verschuiving te gebruiken. Als de emitterende atomen van ons af bewegen, zal de golflengte iets groter zijn dan 21 cm. Als ze naar ons toe bewegen, iets minder. Dus in plaats van alleen straling op 21 cm te krijgen, krijg je een verdeling van golflengten van ongeveer 21 cm.

We weten hoe snel sterren in een baan om het centrum draaien, gegeven hun baanradius , uit de rotatiecurven van sterrenstelsels. En als we weten hoe snel een ster ten opzichte van ons beweegt, kunnen we erachter komen hoeveel hun 21 cm-lijn is verschoven.

Als resultaat, wanneer je je telescoop richt op een richting in de Melkweg, en als je een bult ziet van bijna 21 cm, kun je wat trigonometrie doen en erachter komen dat het afkomstig is van sterren, laten we zeggen, 1000 lichtjaar in die richting vandaan. Je kunt dit proces uiteindelijk voor veel verschillende richtingen herhalen. aankomen bij een volledige kaart van de spiraalarmen. Het ziet er zo uit.

Opmerkingen

• Straling van 21 cm brengt gas in kaart, geen sterren, maar verder +1 voor het praten over de primaire techniek die een soort van spiraalvormige structuur Zeker.
• Kevin, kun je een link (of links) opgeven om artikelen te beoordelen? Dit is nieuw voor mij en het ziet er interessant uit.
• Wat is GC? (In ” observatieschaduw van GC “)
• @Kartik GC is Galactic Center
• Wat is de bron van deze prachtige kaart?

We baseren het op afbeeldingen die we hebben van vergelijkbare sterrenstelsels, zoals we die kennen, komen voor in algemene klassen of groepen.

We kunnen tot op zekere hoogte ook de snelheden en posities van de verschillende componenten van de spiraalarmen in kaart brengen en dat is een bevestiging dat we de algemene vorm correct hebben, hoewel we uit het hoofd onlangs enkele nieuwe galactische kenmerken die voorheen door stof verborgen waren. Zoals John in zijn antwoord zegt, is dat een moeilijke prestatie om te bereiken.

Naast visuele waarnemingen gebruiken we radiogolven, infrarode en ultraviolette golflengten om door verduisterend stof te kijken om de meest nauwkeurige kaart. Zoals Rob Jeffries in zijn commentaar hieronder aangeeft, is het in kaart brengen van de waterstoflijn (op een golflengte van 21 cm) een essentieel onderdeel van dit proces. Zie Waterstofmapping in de Melkweg of Kevins antwoord op deze pagina voor meer informatie.

Dit is NGC 6744 , die volgens Wikipedia sterk lijkt op de Melkweg.

En om af te sluiten en te zien hoe ver we zijn gekomen: hier is een William Herschel-kaart, uit het midden van de 18e eeuw. Hershel, voor het geval de kaart onduidelijk in onze melkweg, zoals we die normaal zien.

Hoewel de kaart naar moderne maatstaven begrijpelijkerwijs grof is, vind ik persoonlijk dat dit niet mag wegnemen van de tijd en moeite die in het maken ervan is gestoken. de Engelse wolkenlucht waar hij onder werkte.

Reacties

• Je hebt ‘ t niet genoemd 21 cm radiogolf rotatie curve metingen, die zijn een primaire techniek.

We bepalen de vorm van de Melkweg door simpelweg de posities van objecten erin. Ik zeg “gewoon”, maar dit is om vele redenen buitengewoon moeilijk om te doen. Als gevolg hiervan zijn er nog steeds veel dingen die we niet weten over de Melkweg. Hoewel we denken dat de Melkweg bijvoorbeeld een gestreept sterrenstelsel is, weten we dat niet weet hoe groot de lat is.

Het goede nieuws is dat de Gaia-missie uiteindelijk de posities en snelheden van ongeveer 1% van alle sterren in de Melkweg.Dat zou ons een redelijk goed idee moeten geven van de structuur ervan.

Opmerkingen

• Aangezien het slechts ongeveer 1% van de sterren zal meten (produceert blijkbaar ongeveer 200 TB aan gegevens. Wauw), hoe zullen we eigenlijk weten dat we ‘ de juiste structuur hebben?
• @ WayneWerner: Het ‘ meet objecten die willekeurig over de Melkweg zijn verspreid, dus volgens de wet van gemiddelden krijgen we een steekproef van sterren die representatief is voor de Melkweg als een tijdje. Aangezien het een miljard objecten zal meten, staan de statistieken aan onze kant 🙂
• @WayneWerner De vraag of we weten we ‘ re right is een van de wetenschapsfilosofie. Het zal elk aspect doordringen. John heeft gelijk in de zin dat onze mapping van de melkweg statistisch significant zal zijn in een mate die velen ervoor kiezen om ” rechts te noemen. ” Ik raad aan om aan die thread te trekken, omdat je ‘ aandacht besteedt aan iets belangrijks. Het is echter iets dat veel gemakkelijker te bespreken is als we nadenken over gegevens die veel kleiner en dichter bij huis zijn.
• Barred Galaxy voor degenen die ‘ niet weten. Ik moest het opzoeken.
• Gaia werkt in de zichtbare band, tot een magnitude van 19. De meeste van die miljard sterren zullen ofwel dicht bij ons zijn of niet in het galactische vlak.

Hoe maakten mensen kaarten voordat satellieten of vliegtuigen werden uitgevonden? Je begint op een bepaald punt op de grond en meet zorgvuldig de hoek naar een bepaald oriëntatiepunt, bijvoorbeeld een berg. Vervolgens meet je de afstand. U maakt veel van dergelijke metingen van hoeken en afstanden tussen verschillende objecten. Vervolgens schaal je alle metingen op tot iets handelbaars en teken je deze allemaal zorgvuldig op een vel papier. Ga achteruit en je kunt zien hoe het land eruit zou zien vanuit de ruimte.

Hetzelfde geldt in principe voor de Melkweg. U kunt rechtstreeks hoeken naar de sterren meten. Toen astronomen manieren ontwikkelden om afstanden te meten, konden ze deze hoek vanuit het noorden zoveel lichtjaren in kaart brengen, zo relatief ten opzichte van ons dat die ster hier is. Teken op deze manier veel sterren en je zult de vorm van de melkweg zien.

Ja, er is meer aan de hand. Ten eerste is er de complexiteit dat de aarde roteert, en dan het is. Het draait ook rond de zon, en de zon zelf beweegt. Je moet al deze bewegingen kunnen aftrekken.

En het meten van afstanden tot de sterren is niet triviaal, maar ik neem aan dat de discussie over astronomen doen is een andere vraag.

Eigenlijk is het vrij eenvoudig en deze methode, Integrated Tomographic Imaging, heeft geleid tot wat is een redelijk nauwkeurige “top-down” afbeelding van de Melkweg. Je begint met een catalogus van bekende sterren hun hoogte, azimut, werkelijke geschatte schittering en geschatte afstand. Sorteer op schittering.

Vervolgens kun je polaire plotten in een 3-assig rastersysteem de locatie van de sterren. een schittering toewijzen, die is geschat, uit de catalogus met een of twee methoden (afhankelijk van uw grafische programma zoals Rhino of MicroS tatie die de grote XYZ-waarden aankan die een sterrenstelsel zou hebben) a. een lichtbron waarvan de helderheid recht evenredig is met de gegevens of b. een bol waarvan de straal evenredig is met de schittering of een functie van beide. Als uw catalogus een spectrale gegevenswaarde heeft, kunt u de kleur van het sterpunt / bol aanpassen zodat deze overeenkomt.

Voer de renderopdracht uit (Rhino kan u daadwerkelijk het fotografische eindproduct laten zien met behulp van de GL renderviewport / all view ports optie op de werkbalk, waardoor je echt een leuke draai- en tipmanipulatie kunt doen in real-time met je muis)

Als je dan een van de weergaven gebruikt, heb je een perspectief, bovenkant voorkant of “zijkant” zicht op de melkweg. NASA heeft zon werkproduct op hun website. Er is een groot aantal van bovenaf werkende tekeningen van de Melkweg op internet die deze methode hebben gebruikt. Google “Milky Way Maps” er zijn er honderden, mijn favoriet is de “metro” van oneminuiteastronomer … zoals je kunt zien aan mijn icoon.

dezelfde techniek werd gebruikt om het fantastische beeld van het bekende universum te creëren met behulp van de gegevens van de SDSS, Sloan Deep Sky Survey. erg vernederend.

De SDSS is voor galactische structuren in het bekende of zichtbare universum. niet specifiek onze melkweg. meer in de trant van galactische superclusters.

De gestelde vraag is hoe het mogelijk is, niet een stap voor stap voor degenen die thuis willen spelen. De vraag is conceptueel, en het antwoord dat ik heb gegeven is dat ook. wat betreft de feitelijke gegevens heb ik gewezen op enkele algemeen aanvaarde nauwkeurige bronnen. en een andere enquête die dezelfde aanpak gebruikt. de SDSS-diagrammen staan op www.sdss3.org.

Reacties

• Kun je een link naar de SDSS-afbeelding geven?Uw beschrijving houdt geen rekening met uitsterven. Omdat je ‘ in geen enkele richting in het galactische vlak kunt zien, zou de radiale structuur van de melkweg onduidelijk zijn. Misschien wordt dat afgehandeld door wat u ” werkelijke [sic] geschatte helderheid en geschatte afstand ” noemt, maar deze voor een soort van complete voorbeeld is wat eigenlijk moeilijk is aan de hele onderneming.
• Ik ‘ heb dit antwoord afgewezen omdat uw antwoord in feite ” Zoek ergens wat metingen en voer een code uit! ” die ‘ niemand echt iets vertelt.
• niets nieuws Kyle Kanot stemt alles wat ik post. de Sloan deep space survey is vreemd genoeg op www.sdss.org. wat de rest betreft … kijk naar spider.seds.org/ngc/ngc.html hier kun je de informatie vinden die ik in het antwoord heb gespecificeerd. de kwestie van uitsterven moet ook aan hen worden gericht. de vraag was hoe ze …? Ik denk dat mijn antwoord heel duidelijk was gezien de andere reacties die ik ontving. Trouwens, NASA had geen probleem om een kaart te maken en het proces dat ik beschreef, is hoe ze het deden. Kyle zou ook op NASA moeten stemmen.
• (a) Tenzij je ‘ enkele antwoorden hebt verwijderd, is dit de eerste die ik ‘ hebben de uwe naar beneden gestemd (heb uw 14 antwoorden doorgenomen & zojuist aangevinkt) (b) Dit antwoord verklaart niets, het verstopt in een ” zwarte doos ” (code); het nemen van de metingen bit is veel meer verhelderend, zoals de andere positieve antwoorden laten zien.
• Links zijn niet nuttig. Kun je me precies aangeven waar ik een kaart van het Melkwegstelsel kan vinden op basis van SDSS-resultaten? Ik ‘ ben sceptisch omdat het slechts ongeveer een derde van de lucht beslaat. Ja, het kan ons informeren over de structuur, maar niet door een kaart te produceren zoals u beschrijft. De andere link is naar een catalogus van NGC- en Messier-objecten?