Hoeveel armen heeft het Melkwegstelsel en hoe wordt het bepaald?
Antwoord
Dit is eigenlijk een heel, heel moeilijke vraag.
Kijk naar dit diagram:
Paars: Norma arm en buitenarm.
Groen: Scutum-Centaurus-arm
Roze: Carina-Sagittarius-arm
Cyaan: 3 kpc-arm en Perseus-arm
We kunnen deze afbeelding dus enigszins aanpassen door te zeggen dat er vier armen zijn en ze met de volgende namen te noemen:
Deze arm heeft één uiteinde in het midden van de Melkweg; dit uiteinde wordt de Norma Arm genoemd. Hij is eigenlijk vrij klein. Maar als je verder naar buiten gaat langs de banen van gas, stof en sterren, wordt de Norma Arm de – wacht erop – Buitenste Arm.
Scutum-Centaurus / Crux-Scutum Arm
Deze arm komt ook uit het midden (nou ja, duh!) en onderscheidt zich door grote aantallen clusters van rode superreuzen nabij het midden (waar het wordt de Scutum-arm van de Melkweg genoemd. De Scutum-Sagittarius-arm is een van de twee belangrijkste armen van de Melkweg.
Het bepalende kenmerk van deze arm is dat hij veel H II-regios , waar geïoniseerd gas in overvloed aanwezig is. Het is echter dat er sterren kunnen ontstaan. H II-regios zijn echter ook aanwezig in veel andere delen van de melkweg. Waarnemingen van de Spitzer Ruimtetelescoop lijken deze theorieën en eerdere waarnemingen te ondersteunen.
De Spitzer-resultaten zijn, denk ik, erg belangrijk om te begrijpen onze melkweg en de dingen erin. Het bevestigde het bestaan van alle vier de armen, maar bevestigde ook dat de Norma-Outer Arm en Sagittarius Arm relatief klein zijn in vergelijking met de andere twee.
Nabij / Far 3 kpc Arm en Perseus Arm
De Near and Far 3 kpc Arms (die eigenlijk maar één arm zijn) zijn zeer dicht bij het galactische centrum – ongeveer 3.000 parsecs (vandaar de naam). De Far Arm is pas onlangs ontdekt , terwijl de Near Arm ongeveer 50 jaar geleden voor het eerst werd waargenomen. Deze twee mini-armen breiden zich met een enorme snelheid naar buiten uit. De gecombineerde arm van 3 kpc wordt dan de Perseus-arm, die zich uitstrekt tot ongeveer 3,5 keer de afstand vanaf het midden van de arm van 3 kpc. Het is de andere grote spiraalarm van de Melkweg.
Oké, dus dat is eenvoudig genoeg. De Melkweg heeft vier spiraalarmen, toch? Nou … een soort van. De ontdekking van de " nieuwe buitenarm " 1 schudde de zaken door elkaar, want dat zou betekenen dat de Norma-Outer Arm bijna helemaal rond de Melkweg reikt. Dat is vreemd en onverklaarbaar. Nou niet echt. Maar het is erg interessant.
Deze afbeelding geeft je een goed idee van hoe het eruit zou kunnen zien:
Trouwens, iemand vroeg zich op een gegeven moment af: " Waar zitten we in? " Ook dat heeft geen eenvoudig antwoord. Volgens de huidige waarnemingen bevinden we ons “in de Orion-Cygnus-arm , een / de dwerg van het sterrenstelsel (afhankelijk van het feit of er andere " mini-armen "). Hij is klein – 1,1 kpc breed en 10 kpc lang – en bevindt zich tussen de Carina-Sagittarius-arm en de Perseus-arm .
Hier is hoe het eruit zou kunnen zien:
Alles bij elkaar genomen, maakte Robert Hurt een zeer beroemde indruk van hoe de Melkweg eruit zou kunnen zien:
NASA geeft hier een goede uitleg.
Als je een goed overzicht wilt van alles , bekijk dan deze blogpost , die redelijk goed is afkomstig. Een ander bericht legt het probleem van vier armen versus twee armen uit:
Zoals de spreekwoordelijke blinden mannen die een olifant beschrijven, onderzoeken de twee groepen wetenschappers zeer verschillende delen van de Melkweg. De Spitzer-studie detecteerde hete objecten die zichtbaar waren in infrarood.De CfA-studie gebruikte radiotelescopen die ook koudere objecten kunnen detecteren, zoals supernovaresten, zeer jonge stervormingsgebieden en enorme wolken waterstofgas. Het lijkt er dus op dat de oudere gevestigde stervormingsgebieden grotendeels geconcentreerd zijn in twee spiraalarmen, maar dat de zeer nieuwe stervormingsgebieden en de waterstofwolken waaruit ze ontstaan zich ook in twee extra armen ontwikkelen.
Als je met een verrekijker of een gewone optische telescoop boven de Melkweg zou zweven in een ruimtevaartuig, zou je twee hoofdarmen zien. Maar als je ook een radiotelescoop bij je had, zou hij er nog twee detecteren.
De andere groep wetenschappers waarnaar hier wordt verwezen gebruikte de Very Long Baseline Array om de Melkweg met radiogolven in beeld te brengen; hun waarnemingen ondersteunen het model met vier hoofdarmen.
Dus op dit moment denk ik dat het antwoord vier is, hoewel twee armen meer van elkaar verschillen dan de andere twee.
1 Verdomme, betaalmuur! Godzijdank voor arXiv .