MIKS ME EI NäE LINNUTEE KESKUST?

Send

Inimesed on aastatuhandeid vaadanud öötaevasse ja tundnud hirmu Linnutee ees. Täna jätkavad tähelennukid ja amatöör-astronoomid seda traditsiooni, teades, et nende tunnistajad on tegelikult sadade miljonite tähtede ja tolmupilvede kogumik, rääkimata miljarditest teistest maailmadest.

Kuid tuleb imestada, kui näeme Linnutee hõõguvat riba, miks me ei näe, mis asub meie galaktika keskpunkti suunas? Kui eeldame, et vaatame õiges suunas, kas me ei peaks siis palja silmaga nägema seda suurt, säravat tähtede punnis? Tead seda, mida ma mõtlen, see on kõigil piltidel!

Kahjuks tuleb sellele küsimusele vastates teha reaalsuse kontroll. Kui on piisavalt pime ja tingimused on selged, saab Linnutee tolmust rõngast öötaevas kindlasti märgata. Kuid siiski näeme kettale palja silmaga alles umbes 6000 valgusaastat ja lootuses nähtavale spektrile. Siit saate teada, miks see nii on.

Suurus ja struktuur:

Esiteks piisab mõistuse peksmiseks meie galaktika õhukesest suurusest. NASA hinnangul on Linnutee läbimõõt vahemikus 100 000 - 120 000 valgusaastat - kuigi mõne teabe kohaselt võib selle läbimõõt olla kuni 150 000 - 180 000 valgusaastat. Kuna üks valgusaasta on umbes 9,5 x 10¹²km, see teeb Linnutee galaktika läbimõõdu umbes 9,5 x 10¹⁷ - 1,14 x 10¹⁸ km läbimõõduga.

Kui öelda see võhikute sõnul, siis sellest 950 kvadriljonist (590 kvadriljon miili) 1,14 kvintillioni km-ni (7oo septendecillion miles). Linnutee sisaldab hinnanguliselt ka 100–400 miljardit tähte (ehkki see võib olla isegi üks triljon) ja sellel võib olla kuni 100 miljardit planeeti.

Keskel, mõõtes u. 10 000 valgusaasta läbimõõduga tihedalt pakitud tähtede rühm, mida tuntakse kui „punnis“. Selle mõra keskmes on intensiivne raadioallikas, nimega Ambur A *, mis on tõenäoliselt ülimassiivne must auk, mis sisaldab 4,1 miljonit korda meie Päikese massi.

Meie alandlik Päikesesüsteem on sellest umbes 28 000 valgusaasta kaugusel. Lühidalt, see piirkond on lihtsalt palja silmaga nägemiseks liiga kaugel. Ent sellel on midagi enamat kui lihtsalt see ...

Madal pinna heledus:

Linnutee on lisaks spiraalse takistusega galaktikale ka madala pinna heledusega (LSB) galaktika - klassifikatsioon, mis viitab galaktikatele, kus nende pinna heledus Maast vaadatuna on vähemalt üks suurusjärk madalam kui ümbritsev öötaevas. Põhimõtteliselt tähendab see seda, et Linnutee nägemiseks peab taevas olema tumedam kui umbes 20,2 magnituudist ruutkaaresekundi kohta.

See muudab Linnutee raskesti nähtavaks ükskõik millisest kohast Maal, kus valgusreostus on tavaline - näiteks linna- või äärelinnapiirkonnad - või kui Kuust eralduv valgust tekitav tegur. Kuid isegi siis, kui tingimused on optimaalsed, on palja silmaga näha vaid nii palju, põhjustel, millel on palju pistmist kõigega, mis asub meie ja galaktilise tuuma vahel.

Tolm ja gaas:

Ehkki see ei pruugi juhuslikule vaatlejale tunduda, on Linnutee tolmu ja gaasi täis. Seda ainet nimetatakse tähtedevaheliseks meediumiks, plaadiks, mis moodustab meie galaktikas ilmatu 10-15% helendavast / nähtavast ainest ja täidab tähtede vahel pikad ruumid. Tolmu paksus painutab nähtava valguse (nagu siin selgitatud), jättes tolmu läbima ainult infrapunavalgus.

See muudab infrapunateleskoobid nagu Spitzeri kosmoseteleskoop galaktika kaardistamisel ja uurimisel eriti väärtuslikeks tööriistadeks, kuna see võib läbi tolmu ja udu liikuda, et anda meile erakordselt selged vaated galaktika keskmes ja tähtede moodustamisel toimuvast. piirkonnad. Visuaalspektrisse vaadates piirab aga Maalt tulev valgus ning tolmu ja gaasi segav efekt seda, kui kaugele me näeme.

Piiratud mõõteriistad:

Astronoomid on tuhandeid aastaid tähti vahtinud. Kuid alles suhteliselt hiljuti said nad isegi teada, mida nad vaatasid. Näiteks tema raamatus Meteorologica, Aristoteles (384–322 eKr) kirjutas, et Kreeka filosoofid Anaxagoras (ca 500–428 eKr) ja Democritus (460–370 eKr) tegid ettepaneku, et Linnutee võiks koosneda kaugetest tähtedest.

Aristoteles ise aga uskus, et Linnutee oli põhjustatud mõnede suurte tähtede, mis olid arvukad ja üksteisega lähestikku, tulise väljahingamise süttimisest ja et need süttimised toimuvad atmosfääri ülemises osas. Nagu paljud Aristotelese teooriad, jääks see lääne teadlaste jaoks kaanoniks 16. ja 17. sajandini, sel ajal hakkaks juurduma moodne astronoomia.

Vahepeal olid islamimaailmas paljud keskaja teadlased teistsugusel seisukohal. Näiteks pakkus Pärsia astronoom Abu Rayhan al-Biruni (973–1048), et Linnutee on „lugematute fragmentide kogum häguste tähtede olemusest“. Damaskuse Ibn Qayyim Al-Jawziyya (1292–1350) pakkus samamoodi välja, et Linnutee on „lugematu arv pisikesi tähti, mis on kokku pandud fikseeritud tähtede sfääri” ja et need tähed on suuremad kui planeedid.

Oma raamatus väitis ka Pärsia astronoom Nasir al-Din al-Tusi (1201–1274) Tadhkira et: “Linnutee, s.t galaktika, koosneb väga suurest arvust väikestest tihedalt koondunud tähtedest, mis nende kontsentratsiooni ja väiksuse tõttu näivad olevat hägused laigud. Seetõttu võrdsustati see piima värviga. ”

Neist teoreetilistest läbimurretest hoolimata oli tõend nende väidete toetamiseks alles 1610. aastal, kui Galileo Galilei pööras oma teleskoobi taeva poole. Teleskoopide abil mõistsid astronoomid esmakordselt, et taevas on palju, palju rohkem tähti kui neid, mida me näeme, ja et kõik need, mida me näeme, on osa Linnuteest.

Üle sajandi hiljem koostas William Herschel esimese teoreetilise diagrammi selle kohta, milline Linnutee (1785) välja nägi. Selles kirjeldas ta Linnutee kuju suure pilvetaolise tähtede kollektsioonina ja väitis, et Päikesesüsteem asub keskuse lähedal. Kuigi see oli ekslik, oli see esimene katse hüpoteesiks, milline meie kosmiline tagaaed välja nägi.

Alles 20. sajandil suutsid astronoomid saada täpse pildi sellest, milline meie galaktika tegelikult välja näeb. See algas astronoom Harlow Shapely poolt globaalsete tähetükkide jaotuse ja paiknemise mõõtmisel. Selle põhjal tegi ta kindlaks, et Linnutee keskpunkt oli Maast 28 000 valgusaasta kaugusel ja et selle keskpunkt oli pigem mõhk, mitte tasane ala.

Aastal 1923 kasutas astronoom Edwin Hubble mäel oma päeva suurimat teleskoopi. Californias Pasadena lähedal asuv Wilsoni observatoorium, et jälgida galaktikaid väljaspool meie oma. Vaadeldes spiraalseid galaktikaid kogu universumis, nägid astronoomid ja teadlased ettekujutust meie endi väljanägemisest.

Sellest ajast alates on võimalus meie galaktikat jälgida mitme lainepikkuse (st raadiolainete, infrapuna, röntgenikiirte, gammakiirte) kaudu ja mitte ainult nähtava spektri abil aidanud meil saada veelgi paremat pilti. Lisaks on kosmoseteleskoopide - nagu Hubble, Spitzer, WISE ja Kepler - arendamine olnud väga oluline, võimaldades meil teha vaatlusi, mida meie atmosfäär ega meteoroloogilised tingimused ei mõjuta.

Kuid vaatamata meie parimatele pingutustele on meid siiski piiratud perspektiivi, suuruse ja nähtavuse tõkete kombinatsioon. Siiani on kõik pildid, mis kujutavad meie galaktikat, kas kunstnike loovutusi või pilte teistest spiraalsetest galaktikatest. Veel üsna hiljuti meie ajaloos oli teadlastel väga raske hinnata, kuidas Linnutee välja näeb, peamiselt seetõttu, et oleme sellesse sisse põimitud.

Linnutee galaktikast tegeliku ülevaate saamiseks peaks juhtuma mitu asja. Esiteks oleks meil vaja kaamerat, mis töötaks kosmoses ja millel oleks lai vaateväli (aka. Hubble, Spitzer jne). Siis peaksime selle kaamera lendama kohta, mis on umbes 100 000 valgusaastat Linnutee kohal, ja suunama selle Maale tagasi. Meie praeguse tõukejõutehnoloogiaga kuluks selle teostamiseks 2,2 miljardit aastat.

Õnneks, nagu juba öeldud, on astronoomidel veel mõned täiendavad lainepikkused, mida nad saavad kasutada galaktikasse nägemiseks, ja need muudavad galaktika palju rohkem nähtavaks. Lisaks rohkemate tähtede ja täheparvede nägemisele on meil võimalik näha ka rohkem meie galaktika keskpunkti, mis hõlmab ka supermassiivset musta auku, mille teoreetiliselt on seal eksisteerinud.

Astronoomid on juba mõnda aega nimetanud Linnutee varjatud taevapiirkonda - vältimise tsooni. Päevadel, mil astronoomid said teha ainult visuaalseid vaatlusi, hõlmas vältimispiirkond umbes 20% öisest taevast. Kuid jälgides teistes lainepikkustes nagu infrapuna, röntgenikiirgus, gammakiiri ja eriti raadiolaineid, näevad astronoomid taevast kõike muud kui umbes 10%. Mis on selle 10% teisel küljel, on enamasti mõistatus.

Lühidalt öeldes on tehtud edusamme. Kuid seni, kuni saame saata laeva meie galaktikast kaugemale, mis suudab teha pilte ja neid meile tagasi suunata - seda kõike meie enda elu jooksul, oleme sõltuvad sellest, mida saame seestpoolt jälgida.

Meil on siin Space Magazine'is palju huvitavaid artikleid Linnutee kohta. Näiteks siin on Mis on Linnutee? Ja siin on artikkel selle kohta, miks seda nimetatakse Linnuteeks, kui suur see on, miks see pöörleb ja mis on sellele lähim galaktika.

Ja siin on kümme fakti Linnutee kohta. Ja vaadake kindlasti meie Linnutee jaotist kosmosejuhendist.

Ja vaadake kindlasti Space Magazine'i intervjuud UCLA astronoomiaprofessori dr Andrea Gheziga, rääkides sellest, mis on meie galaktika keskmes.