gov-civil-vilareal.ptКолко голям е Млечният път?
>Живеем в галактиката Млечен път и това е проблем.
За учените, които искат да разберат колко голяма е нашата галактика. Трудно е да се отговори! Тъй като например сме вътре в него, голяма част от него е блокирана от погледа от непрозрачни облаци прах. Също така може да бъде трудно да се разбере степента и формата на обект, в който се намирате. Ако сте в стая в къща, как можете да разберете колко голяма е къщата?
За щастие, природата дава улики. Виждаме размита ивица светлина по небето, и го наричат Млечния път - това всъщност е комбинираната светлина на милиарди далечни звезди. Това е дебела линия и това ни казва, че голяма част от галактиката е плоска: Вътре сме в дебел диск от звезди, така че я виждаме проектирана като светлинен поток през небето.
Можем да видим и изпъкналост от звезди в средата, което е реално. Спиралните рамена в диска са по -трудни за откриване, но радио наблюденията ги показват ясно и ни позволяват да картографираме формата и структурата на галактиката ясно от другата страна. Като гледаме звезди, които променят яркостта по предсказуем начин, можем да измерим формата и обхвата на диска, като установим, че той е изкривен (като ръба на федора) и огромен размер от 120 000 светлинни години - 120 квадрилиона километра!
Основата на Млечния път е очевидна, когато местоположенията на звездите на Цефеида са картографирани спрямо карта на галактиката, видяна на ръба. Разгарянето (удебеляване на диска с разстояние от центъра) също е очевидно. Кредит: J. Skowron / OGLE / Астрономическа обсерватория, Варшавски университет
защо старата школа е оценена като r
Знаем също, че галактики като нашата са заобиколени от огромен ореол от звезди, както и от тъмна материя. Последното е съставено от ние-не-знаем-какво , вероятно екзотична форма на субатомни частици, която упражнява влияние върху галактиката чрез гравитацията. По маса тя далеч надминава това, което наричаме „нормална“ материя (макар че, ако се замислите, ако има повече тъмна материя, тогава това трябва да е това, което наричаме нормална), вероятно с фактор пет или повече.
Но колко голям е този ореол? Това е най -голямата структура в нашата галактика и може би определя колко голям е Млечният път, но е изключително мрачен или невидим за очите ни, така че получаването на неговия размер е трудно.
Структурата на Млечния път: Плосък диск със спираловидни рамена (вижда се лице, ляво и ръб отдясно), с централна издатина, ореол и повече от 150 кълбовидни струпвания. Посочва се местоположението на Слънцето около половината път навън. Кредит: Вляво: НАСА/JPL-Caltech; вдясно: ESA; оформление: ESA/ATG medialab
Екип от астрономи наскоро се зае с този проблем . Те използваха компютърни модели за това как галактиките се формират и развиват, за да видят дали ореолът на галактика като Млечния път има естествен ръб, нещо, където можете да поставите знак и да кажете „Ето къде свършва галактиката“. Не е толкова просто - ореолите са склонни да избледняват постепенно, вместо да се спрат трудно - но използвайки тези модели и наблюдения на по -малки галактики около нас, те откриват, че ореолът на Млечния път се простира на 950 000 светлинни години от центъра, което означава нашата галактика е два пъти по -голяма от тази: 1,9 милиона светлинни години.
Бележка за предпазливост обаче; несигурността по този въпрос е около ± 200 000 светлинни години. Не е точно. Но тогава, както казах по -горе, те всъщност не измерват ръба.
Интересен беше и начинът, по който това беше направено. Още в първите дни на Вселената галактиките се образуват от облаци газ и тъмна материя. Предимно тези неща бяха разпръснати, но имаше местни места с по -голяма плътност, така че материалът (буквално) ще гравитира към тях. След като се образува ядро от материал, неща от по -далеч навлизат, а след това неща по -далеч от това и т.н. Това е процес отвътре навън.
Ореолът ще се образува от доста далеч от материал. Тя щеше да падне към зараждащата се галактика и много от нея отново ще се отклонят. Това оформя два нещо като ръбове към ореола. Единият се нарича ръбът „splashback“, където нещата биха попаднали от ореола и след това отново биха излезли; където се забави до спиране, определя този регион. Материята се натрупва там, защото се движи бавно и така точно извън нея получавате голямо намаление на плътността.
Друг ръб е по -близо до центъра и се нарича „2 -ри каустик“. Тук материалът е падал около галактиката няколко пъти и се е успокоил малко (това, което астрономите наричат „вириализиран“ материал ). Учените в тази нова работа използваха втората, за да установят размера на Млечния път, тъй като външната има тенденция да се припокрива с ореоли от други галактики (като Андромеда, която е на 2,5 милиона светлинни години от нея), а също и защото установиха, че това разстояние работи както при моделиране на тъмна материя, така и на звезди.
Те също така разгледаха поведението на галактики джуджета в нашата Местна група галактики и откриха, че тези, които са по -близо до Млечния път от този 2 -ри каустик, са склонни да се движат в космоса с различна скорост от тези по -далеч. Те коментират, че това може да е съвпадение, но може да бъде и физическа връзка, която имат с Млечния път гравитационно. Ако е така, това е още едно доказателство, че това прави добър избор за ограничението.
И така. Живеем на планета, обикаляща около звезда на около 40% от пътя от центъра до ръба на диска в спирална галактика с много по -голям ореол, който обхваща почти два милиона светлинни години в диаметър. Не е най -голямата галактика, която познаваме, но не и такава, която да киха.
