Wie viele Arme hat die Milchstraße und wie wird sie bestimmt?
Antwort
Dies ist tatsächlich eine sehr, sehr schwierige Frage.
Sehen Sie sich dieses Diagramm an:
Lila: Norma-Arm und äußerer Arm.
Grün: Scutum-Centaurus-Arm
Pink: Carina-Sagittarius-Arm
Cyan: 3-kpc-Arm und Perseus-Arm
Wir können dieses Bild also leicht modifizieren, indem wir sagen, dass es vier Arme gibt, und sie mit den folgenden Namen bezeichnen:
Dieser Arm hat ein Ende in der Mitte des Milchstraße; Dieses Ende wird der Norma-Arm genannt. Es ist eigentlich ziemlich klein. Wenn Sie jedoch auf den Spuren von Gas, Staub und Sternen nach außen gehen, wird der Norma-Arm zum – darauf warten – äußeren Arm.
Scutum-Centaurus / Crux-Scutum-Arm
Dieser Arm geht auch vom Zentrum aus (na ja, duh!) und zeichnet sich durch eine große Anzahl von Clustern roter Überriesen in der Nähe des Zentrums aus (wo Es wird als Scutum-Arm der Milchstraße bezeichnet. Der Scutum-Schütze-Arm ist einer der beiden Hauptarme der Milchstraße.
Das bestimmende Merkmal dieses Arms ist, dass es viele hat H II -Regionen , in denen reichlich ionisiertes Gas vorhanden ist. Es ist jedoch so, dass sich dort Sterne bilden können. H II -Regionen sind jedoch auch in vielen anderen Teilen der Galaxie vorhanden. Beobachtungen vom Spitzer-Weltraumteleskop scheinen diese Theorien und früheren Beobachtungen zu stützen.
Die Spitzer-Ergebnisse sind meines Erachtens sehr wichtig für das Verständnis unsere Galaxie und die Dinge darin. Es bestätigte die Existenz aller vier Arme, bestätigte aber auch, dass der Norma-Outer-Arm und der Schütze-Arm im Vergleich zu den beiden anderen relativ gering sind.
Near / Far 3 kpc Arm und Perseus-Arm
Die nahen und fernen 3-kpc-Arme (die eigentlich nur ein Arm sind) befinden sich sehr nahe am galaktischen Zentrum – etwa 3.000 Parsecs (daher der Name). Der Fernarm wurde erst kürzlich entdeckt , während der Nahe Arm vor etwa 50 Jahren erstmals beobachtet wurde. Diese beiden Miniarme dehnen sich mit enormer Geschwindigkeit nach außen aus. Der kombinierte 3-kpc-Arm wird dann zum Perseus-Arm, der sich bis zum 3,5-fachen Abstand von der Mitte des 3-kpc-Arms erstreckt. Es ist der andere große Spiralarm der Milchstraße.
Okay, das ist einfach genug. Die Milchstraße hat vier Spiralarme, richtig? Nun … irgendwie … Die Entdeckung des " neuen äußeren Arms " 1 hat die Dinge durcheinander gebracht, denn das würde bedeuten, dass der Norma-äußere Arm fast rund um die Milchstraße reicht. Das ist seltsam und unerklärlich. Nicht wirklich. Aber es ist sehr interessant.
Dieses Bild gibt Ihnen eine gute Vorstellung davon, wie es aussehen könnte:
Übrigens fragte sich irgendwann jemand: " In welchem sind wir? " Auch das hat keine einfache Antwort. Aktuelle Beobachtungen besagen, dass wir uns im Orion-Cygnus-Arm befinden, einem / dem Zwerg der Galaxie (abhängig davon, ob es andere " Mini-Arme "). Es ist winzig – 1,1 kpc breit und 10 kpc lang – und befindet sich zwischen dem Carina-Sagittarius-Arm und dem Perseus-Arm
So könnte es aussehen:
Robert Hurt machte einen sehr berühmten Eindruck davon, wie die Milchstraße aussehen könnte:
Die NASA gibt hier eine gute Erklärung .
Wenn Sie einen guten Überblick über alles wünschen, lesen Sie diesen Blog-Beitrag, der relativ gut beschafft ist. In einem anderen Beitrag wird das Problem zwischen vier Armen und zwei Armen erläutert:
Wie der sprichwörtliche Blinde Männer, die einen Elefanten beschreiben, untersuchen die beiden Wissenschaftlergruppen sehr unterschiedliche Teile der Milchstraße. Die Spitzer-Studie entdeckte heiße Objekte, die im Infrarotbereich sichtbar sind.Die CfA-Studie verwendete Radioteleskope, mit denen auch kältere Objekte wie Supernova-Überreste, sehr junge Sternentstehungsgebiete und riesige Wasserstoffgaswolken nachgewiesen werden können. Es scheint also, als ob die älteren etablierten Sternentstehungsregionen hauptsächlich in zwei Spiralarmen konzentriert sind, aber dass sich die sehr neuen Sternentstehungsregionen und die Wasserstoffwolken, aus denen sie sich bilden, auch in zwei zusätzlichen Armen entwickeln.
Wenn Sie in einem Raumschiff mit einem Fernglas oder einem normalen optischen Teleskop über der Milchstraße schweben würden, würden Sie zwei Hauptarme sehen. Wenn Sie aber auch ein Radioteleskop dabei hätten, würde es zwei weitere erkennen.
Die andere Gruppe von Wissenschaftlern, auf die hier Bezug genommen wird verwendete das Very Long Baseline Array , um die Milchstraße mit Radiowellen abzubilden. Ihre Beobachtungen stützen das Modell der vier Hauptarme.
Im Moment denke ich, dass die Antwort vier ist, obwohl zwei Arme deutlicher sind als die anderen beiden.
1 Verdammt, Paywall! Gott sei Dank für arXiv .