Hur vet vi hur Vintergatan ser ut?

Det finns ett genialt sätt att göra detta! Väte avger strålning med en våglängd på cirka 21 centimeter, och denna strålning är lätt att upptäcka. Och där det finns väte finns det stjärnor.

Tyvärr är det inte tillräckligt. Om du bara tittar rakt in i Vintergatans centrum kommer du att se massor av 21 cm strålning, men du vet inte hur långt bort det kommer från.

Tricket är att använda Doppler-skiftet. Om de emitterande atomerna rör sig bort från oss blir våglängden något större än 21 cm. Om de rör sig mot oss, något mindre. Så istället för att bara få strålning vid 21 cm får du en våglängdsfördelning runt 21 cm.

Vi vet hur snabbt stjärnor kretsar i mitten med tanke på deras omloppsradie , från galaxrotationskurvor. Och om vi vet hur snabbt en stjärna rör sig i förhållande till oss, kan vi ta reda på hur mycket deras 21 cm linje flyttas.

Som ett resultat, när du riktar ditt teleskop mot någon riktning i Vintergatan, och se en stöta nära 21 cm, kan du göra lite trigonometri och räkna ut att den kom från stjärnor, säg, 1000 ljusår bort i den riktningen. Du kan upprepa denna process i många olika riktningar, så småningom anländer till en fullständig karta över spiralarmarna. Det ser ut så här.

Kommentarer

• 21 cm strålning kartlägger gas, inte stjärnor, men annars +1 för att prata om den primära tekniken som skapar någon form av spiral struktur Urklipp.
• Kevin, kan du tillhandahålla en länk (eller länkar) för att granska artiklar? Detta är nytt för mig och det ser intressant ut.
• Vad är GC? (I ” observationsskugga av GC ”)
• @Kartik GC är Galactic Center
• Vad är källan till den här underbara kartan?

Vi baserar den på bilder vi har av liknande galaxer, som vi vet, förekommer de i allmänna klasser eller grupper.

Vi kan till viss del också kartlägga hastigheterna och positionerna för de olika komponenterna i spiralarmarna och det är en bekräftelse på att vi har den allmänna formen korrekt, men ur minnet upptäckte vi nyligen några nya galaktiska drag som tidigare dolt av damm. Som John säger i sitt svar är det svårt att uppnå.

Förutom visuella observationer använder vi radiovågor, infraröda och ultravioletta våglängder för att försöka kika genom döljande damm för att fastställa den mest exakta Karta. Som Rob Jeffries påpekar i sin kommentar nedan är kartläggning av vätelinjen (med en våglängd på 21 cm) en viktig del av denna process. För mer information, se Vätgasmappning i Vintergatan , eller Kevin svar på denna sida.

Detta är NGC 6744 , som enligt Wikipedia kan likna mycket Vintergatan.

Och bara för att avsluta och se hur långt vi har kommit, här är en William Herschel-karta, från mitten av 1700-talet. Hershel, bara om kartan är otydlig, kartlade utseende på in i vår galax, som vi normalt ser det.

Även om kartan, förståeligt nog, är rå efter moderna standarder, så tycker jag personligen att det inte borde ta bort den tid och ansträngning som läggs på att göra den, med tanke på den molniga engelska himlen han arbetade under.

Kommentarer

• Du har ’ t nämnde 21 cm radiovågs rotationskurvmätningar, vilka är en primär teknik.

Vi bestämmer formen på Vintergatan helt enkelt genom att mäta positionerna för föremål i den. Tja, jag säger ”helt enkelt”, men det här är en extremt svår sak att göra av många anledningar. Som ett resultat finns det fortfarande mycket som vi inte vet om Vintergatan. Till exempel, även om vi tror att Vintergatan är en spärrad galax så gör vi inte vet hur stor stapeln är.

Den goda nyheten är att Gaia-uppdraget så småningom kommer att mäta positionerna och hastigheterna på cirka 1% av alla stjärnorna i Vintergatan.Det borde ge oss en ganska bra uppfattning om dess struktur.

Kommentarer

• Med tanke på att den bara kommer att mäta cirka 1% av stjärnorna (producerar ungefär 200 TB data, uppenbarligen. Wow), hur ska vi egentligen veta att vi ’ har fått strukturen rätt?
• @ WayneWerner: Det ’ mäter objekt som slumpmässigt är utspridda över Vintergatan, så enligt genomsnittslagen får vi ett urval av stjärnor som representerar Vintergatan ett tag. Med tanke på att den kommer att mäta en miljard objekt är statistiken på vår sida 🙂
• @WayneWerner Frågan om att veta vi ’ re right är en av vetenskapens filosofi. Det kommer att genomsyra alla aspekter. John har rätt i den meningen att vår kartläggning av galaxen kommer att vara statistiskt signifikant i en grad som många väljer att helt enkelt kalla ” rätt. ” Jag rekommenderar att dra i den tråden eftersom du ’ är uppmärksam på något viktigt. Det är dock något som är mycket lättare att diskutera när man reflekterar över data som är mycket mindre och närmare hemmet.
• Barred Galaxy för de som inte vet ’. Jag var tvungen att slå upp det.
• Gaia arbetar i det synliga bandet, till en gräns på 19. De flesta av dessa miljarder stjärnor kommer antingen att vara nära oss eller inte i det galaktiska planet.

Innan satelliter eller flygplan uppfanns, hur skapade folk kartor? Du börjar vid en punkt på marken och mäter försiktigt vinkeln mot något landmärke, säger ett berg. Sedan mäter du avståndet. Du gör många många sådana mätningar av vinklar och avstånd mellan olika objekt. Sedan skalar du ner alla mått till något hanterbart och ritar försiktigt alla dessa på ett papper. Stå tillbaka och du kan se hur landet skulle se ut från rymden.

Samma sak gäller i princip för Vintergatan. Du kan direkt mäta vinklar mot stjärnorna. När astronomer utvecklade sätt att mäta avstånd kunde de plotta, denna vinkel från norr, så många ljusår, så relativt oss är stjärnan här. Rita många stjärnor på detta sätt och du kommer att se galaxens form.

Ja, det finns mer än det. För det första är det komplexiteten som jorden roterar, då är det s kretsar också kring solen, och solen själv rör sig. Du måste kunna subtrahera alla dessa rörelser.

Att mäta avstånd till stjärnorna är inte trivialt, men jag antar att diskussion om hur astronomer är gör det är en annan fråga.

Det är faktiskt ganska enkelt och den här metoden, Integrated Tomographic Imaging, har producerat det är en ganska exakt ”uppifrån och ner” -bild av Vintergatan. Du börjar med en katalog med kända stjärnor, deras höjd, azimut, faktiska beräknade briljans och uppskattade avstånd. Sortera efter briljans. i ett 3-axligt rutnätssystem placerar stjärnorna. tilldelar en briljans, som har uppskattats, från katalogen med en eller två metoder (beroende på ditt grafikprogram som Rhino eller MicroS som kan hantera de stora XYZ-värdena en galax skulle ha) a. en ljuskälla vars briljans är direkt proportionell mot data eller b. en sfär vars radie är proportionell mot glansen eller en funktion av båda. Om din katalog har ett spektraldatavärde kan du sedan justera stjärnpunktens / sfärfärgen så att den matchar.

Kör render-kommandot (Rhino kan faktiskt visa dig den fotografiska slutprodukten med GL-renderingsvy / all view portalternativ i verktygsfältet, så att du kan göra en riktigt rolig snurrning och spetsmanipulation i realtid med musen)

Om du använder någon av vyerna skulle du ha ett perspektiv, uppifrån eller ”sida” utsikt över galaxen. NASA har en sådan arbetsprodukt på sin webbplats. Det finns ett stort antal upp och ner-teckningar på Vintergatan på webben som använde denna metod. Google ”Milky Way Maps” det finns hundratals av dem, min favorit är ”tunnelbanan” från oneminuiteastronomer … som du kan se från min ikon.

samma teknik användes för att skapa den fantastiska bilden av det kända universum med hjälp av data från SDSS, Sloan Deep Sky Survey. väldigt ödmjuk.

SDSS är för galaktiska strukturer i det kända eller synliga universum. inte vår galax specifikt. mer i linje med galaktiska superklyftor.

Frågan som ställs är hur det är möjligt, inte steg för steg för dem som vill spela hemma. Frågan är begreppsmässig, och svaret jag gav är också. När det gäller de faktiska uppgifterna har jag påpekat några allmänt accepterade korrekta källor. och en annan undersökning som använder samma tillvägagångssätt. SDSS-diagrammen finns på www.sdss3.org.

Kommentarer

• Kan du ge en länk till SDSS-bilden.Din beskrivning kan inte redogöra för utrotning. Som du ’ inte kan se mycket långt i vilken riktning som helst i det galaktiska planet, skulle galaxens radiella struktur vara dunkel. Kanske hanteras det av vad du kallar ” faktisk [sic] uppskattad briljans och uppskattat avstånd ” – men att få dessa för någon form av komplett exempel är det som faktiskt är svårt för hela företaget.
• Jag ’ har nedröstat det här svaret eftersom ditt svar är effektivt ” Hitta några mätningar någonstans och kör den genom en kod! ” vilket inte ’ inte berättar för någon någonting.
• inget nytt Kyle Kanot ner röstar allt jag lägger upp. Sloan-rymdundersökningen är konstigt nog på www.sdss.org. vad gäller resten … titta på spider.seds.org/ngc/ngc.html det är här du kan få den information som jag angav i svaret. frågan om utrotning bör också riktas till dem. frågan var hur gör de …? Jag tror att mitt svar var mycket tydligt med tanke på de andra svaren jag fick. BTW, NASA hade inga problem att göra en karta och processen jag beskrev är hur de gjorde det. Kyle borde också rösta på NASA.
• (a) Om du inte ’ har tagit bort några svar är det första jag ’ har nedröstats av dig (gick igenom dina 14 svar & kontrollerade just nu) (b) Detta svar förklarar ingenting, döljer det i en ” svart ruta ” (kod); att ta mätningarna -biten är långt mer upplysande, som de andra upprösta svaren visar.
• Länkar är inte till hjälp. Kan du peka mig exakt på var jag kan hitta en karta över Vintergatan baserat på SDSS-resultat. Jag ’ är skeptisk eftersom den bara täcker cirka en tredjedel av himlen. Ja, det kan informera oss om strukturen, men inte genom att producera en karta på det sätt du beskriver. Den andra länken är till en katalog med NGC- och Messier-objekt?