Öösel taevasse vaadates tundub, et näete palju tähti. Maakera ühel ajahetkel on umbes 2500 palja silmaga nähtavat tähte ja kokku 5800-8000 tähte (st neid saab binokli või teleskoobi abil märgata). Kuid see on väga väike osa tähtedest, mida Linnuteel arvatakse olevat!
Seega on küsimus selles, mitu tähte on Linnutee galaktikas täpselt? Astronoomide hinnangul on olemas 100–400 miljardit meie galaktikas paiknevaid tähti, ehkki mõne hinnangu kohaselt võib neid olla kuni triljon. Erinevuste põhjuseks on asjaolu, et meil on galaktikat raske vaadata ja tähti on ainult nii palju, et võime olla kindlad.
Linnutee struktuur:
Miks me näeme ainult nii vähe neid tähti? Alustuseks asub meie päikesesüsteem Linnutee ketta sees, mis on umbes 100 000 valgusaasta pikkune piiratud spiraalgalaktika. Lisaks oleme galaktika keskusest umbes 30 000 valgusaasta kaugusel, mis tähendab, et meie ja galaktika teise külje vahel on palju kaugust - ja palju tähti -.
Kui asja veelgi keerulisemaks muuta, kui astronoomid vaatavad kõiki neid tähti, siis nende taga asuvate heledamate tähtede valguse abil saab pesta isegi suhteliselt heledaid tähti. Ja siis on nõrgad tähed, mis asuvad meist olulisel kaugusel, kuid mis takistavad tavapärast tuvastamist, kuna nende valgusallikas on uppunud lähiümbruses asuvate heledamate tähtede või täheparvede poolt.
Kõige kaugemad tähed, mida saate oma palja silmaga näha (paari erandiga), asuvad umbes 1000 valgusaasta kaugusel. Linnuteel on üsna palju eredaid tähti, kuid tolmu- ja gaasipilved - eriti need, mis asuvad galaktilise keskpunkti kohal - blokeerivad nähtava valguse. See pilv, mis paistab üle öötaeva katteta hämardavana hõõguvana, saab meie galaktikast oma nime “piimja”.
See on ka põhjus, miks näeme oma lähikonnas ainult tähti ja miks teisel pool galaktikat asuvad need meie eest varjatud. Vaadates kõike seda perspektiivi, kujutage ette, et seisate väga suures, väga rahvarohkes ruumis ja jääte kaugemasse nurka kinni. Kui keegi küsiks teilt: "Kui palju inimesi siin on?", Oleks teil raske neile täpset arvu anda.
Kujutage nüüd ette, et keegi toob sisse suitsumasina ja hakkab ruumi keskosa täitma paksu ähmiga. Mitte ainult ei muutu raskeks näha selgemaid kui mõni meeter teie ees, vaid ruumi teisel küljel olevad objektid on täielikult varjatud. Põhimõtteliselt tähendab teie suutmatus tõusta rahvamassist kõrgemale ja loendada päid, sest olete takerdunud kas arvamiste tegemisele või hinnangu andmisele nende põhjal, mida näete.
Kujutismeetodid:
Infrapunakaamerad (kuumustundlikud), nagu näiteks Cosmic Background Explorer (teise nimega COBE), näevad läbi gaasi ja tolmu, sest infrapunavalgus läbib neid. Ja seal on ka Spitzeri kosmoseteleskoop, infrapuna kosmosevaatluskeskus, mille NASA käivitas 2003. aastal; lairiba infrapuna-uuringu uurija (WISE), mis võeti kasutusele 2009. aastal; ja Herscheli kosmosevaatluskeskus, mis on NASA olulisel osalusel Euroopa Kosmoseagentuuri missioon.
Kõiki neid teleskoope on viimastel aastatel kasutusele võetud eesmärgiga uurida universumit infrapunakiirguse lainepikkusel, et astronoomid saaksid tuvastada tähti, mis muidu võisid jääda märkamatuks. Et saada aimu, kuidas see võiks välja näha, vaadake allpool olevat infrapunapilti, mille tegi COBE 30. jaanuaril 2000.
Arvestades siiski, et me ei saa ikkagi neist kõigist paista, on astronoomid sunnitud arvutama Linnuteel olevate tähtede tõenäolise arvu, lähtudes mitmest vaadeldavast nähtusest. Alustuseks jälgivad Linnutee ketta tähtede orbiiti, et saada Linnutee enda orbiidi kiirus ja pöörlemisperiood.
Prognoosid:
Nende tähelepanekute põhjal on astronoomide hinnangul galaktika pöörlemisperiood (st kui kaua ühe pöörde tegemine võtab) Päikese asukohas ilmselt 225–250 miljonit aastat. See tähendab, et Linnutee tervikuna liigub kiirusega umbes 600 km sekundis, võrreldes ekstragalaktiliste võrdlusraamidega.
Seejärel kasutavad astronoomid pärast massi määramist (ja tumeda aine halo lahutamist, mis moodustab üle 90% Linnutee massist) galaktikas olevate tähtede ja massitüüpide uuringuid, et saada keskmine mass . Kõige selle põhjal on nad saanud hinnanguliselt 200–400 miljardit tähte, ehkki (nagu juba öeldud) usuvad mõned, et neid on veelgi.
Ühel päeval võivad meie pilditehnikad muutuda piisavalt keerukateks, mis suudavad märgata iga tähte meie galaktikat läbistava tolmu ja osakeste kaudu. Või on ehk võimalik saata välja kosmosesondid, mis suudavad teha Linnutee pilte galaktilisest põhjaosast - st otse Linnutee keskpunkti kohal paiknevast kohast.
Kuni selle ajani on hinnangud ja palju matemaatikat meie ainus võimalus teada saada, kui täpne on meie kohalik naabruskond!
Oleme kirjutanud palju häid artikleid Linnutee kohta siin ajakirjas Space. Näiteks siin on 10 fakti Linnutee kohta ja artiklid, mis vastavad muudele olulistele küsimustele.
Nende hulka kuulub kui suur on Linnutee ?, Mis on Linnutee? Ja miks nimetatakse meie galaktikat Linnuteeks?
Astronoomiaosatäitjad tegid podcasti kõik Linnutee kohta ning kosmoseuuringute ja -uuringute tudengitel (SEDS) on siin Linnutee kohta palju teavet.
Ja kui olete nõus mõne tähe loendamisega, siis vaadake seda mosaiiki NASA päeva astronoomiapildist. Selle teema kohta põhjalikumat selgitust leiate artiklist Kuidas Linnutee galaktika töötab.
