Cik liels ir Piena ceļš?
>Mēs dzīvojam Piena ceļa galaktikā, un tā ir problēma.
Zinātniekiem, tas ir, kuri vēlas saprast, cik liela ir mūsu galaktika. Uz to ir grūti atbildēt! Tā kā mēs, piemēram, atrodamies tās iekšienē, lielu daļu no tā aizver neredzami putekļu mākoņi. Turklāt var būt grūti saprast, kāds ir objekta apjoms un forma, kurā atrodaties. Ja atrodaties istabā mājas iekšienē, kā jūs varat noteikt, cik liela ir māja?
Par laimi, daba sniedz norādes. Mēs redzam neskaidru gaismas joslu debesīs, un sauc to par Piena ceļu - tā patiesībā ir miljardu tālu zvaigžņu apvienotā gaisma. Tā ir bieza līnija, un tas mums norāda, ka liela daļa galaktikas ir plakana: mēs atrodamies biezā zvaigžņu diskā, tāpēc mēs redzam, ka tā tiek projicēta kā gaismas plūsma debesīs.
Mēs varam arī redzēt zvaigžņu izliekumu vidū, kas ir reāls. Spirālveida ieročus diskā ir grūtāk atklāt, taču radio novērojumi tos skaidri parāda un ļauj mums kartēt galaktikas formu un struktūru skaidri uz otru pusi. Aplūkojot zvaigznes, kas paredzami maina spilgtumu, mēs varam izmērīt diska formu un apjomu, nosakot, ka tas ir deformēts (piemēram, fedoras mala) un 120 000 gaismas gadu garumā - 120 kvadriljonus kilometru!
Piena Ceļa deformācija ir acīmredzama, ja cefeīdu zvaigžņu atrašanās vietas tiek kartētas pret galaktikas karti, kas redzama malā. Uzliesmojums (diska sabiezēšana ar attālumu no centra) ir acīmredzams. Kredīts: J. Skowron / OGLE / Varšavas Universitātes Astronomijas observatorija
Mēs arī zinām, ka tādas galaktikas kā mūsējās ieskauj milzīgs zvaigžņu halo, kā arī tumšā matērija. Pēdējais sastāv no nezināmā , iespējams, eksotiska subatomisko daļiņu forma, kas gravitācijas ietekmē ietekmē galaktiku. Pēc masas tā ievērojami pārsniedz to, ko mēs saucam par “normālu” matēriju (lai gan, ja tā padomā, ja tur ir vairāk tumšās matērijas, tad to vajadzētu saukt par normālu), iespējams, piecas reizes vai vairāk.
kāpēc centrālais izlūkdienests ir novērtēts ar 13. lpp
Bet cik liels ir šis oreols? Tā ir neapšaubāmi lielākā struktūra mūsu galaktikā, un tā neapšaubāmi nosaka, cik liels Piena ceļš patiesībā ir, taču tas ir ārkārtīgi blāvs vai mūsu acīm neredzams, tāpēc ir grūti iegūt tā izmēru.
Piena ceļa uzbūve: saplacināts disks ar spirālveida rokturiem (redzams pretēji, pa kreisi un uz malu, pa labi), ar centrālo izliekumu, oreolu un vairāk nekā 150 lodveida puduriem. Ir norādīta Saules atrašanās vieta aptuveni līdz pusei. Kredīts: Pa kreisi: NASA/JPL-Caltech; pa labi: EKS; izkārtojums: ESA/ATG medialab
Astronomu komanda nesen risināja šo jautājumu . Viņi izmantoja datormodelus par to, kā galaktikas veidojas un attīstās, lai noskaidrotu, vai tādas galaktikas kā Piena ceļš halo ir dabiska mala - kaut kur jūs varat iestādīt zīmi un teikt: 'Šeit galaktika beidzas.' Tas nav tik vienkārši - oreļiem ir tendence pakāpeniski izzust, nevis apstāties -, taču, izmantojot gan šos modeļus, gan novērojumus par mums apkārt esošajām mazākajām galaktikām, viņi atklāj, ka Piena ceļa oreols stiepjas līdz 950 000 gaismas gadu attālumā no centra. mūsu galaktika ir divreiz lielāka: 1,9 miljoni gaismas gadu.
Tomēr piesardzības piezīme; nenoteiktība šajā jautājumā ir aptuveni ± 200 000 gaismas gadu. Tas nav precīzs. Bet tad, kā es teicu iepriekš, viņi īsti nemēra malu.
Arī veids, kā tas tika darīts, bija interesants. Visuma pirmajās dienās galaktikas veidojās no gāzes un tumšās vielas mākoņiem. Pārsvarā visas šīs lietas bija izkliedētas, bet bija vietējās vietas, kurās bija lielāks blīvums, tāpēc materiāls (burtiski) virzās uz turieni. Kad materiāla kodols ir izveidojies, sīkumi no tālākas vietas iekritīs un pēc tam vēl tālāk un tā tālāk. Tas ir process no iekšpuses.
Halo veidotos no materiāla diezgan tālu. Tas nokristu uz topošo galaktiku, un liela daļa no tā atkal izkristu. Tas veido divas sava veida halo malas. Vienu sauc par “splashback” malu, kur sīkumi nokristu no halo un pēc tam atkal izkristu; kur tas palēninājās līdz apstādināšanai, nosaka šo reģionu. Matērija sakrājas tur, jo tā lēnām virzās, un tikai ārpus tās jūs saņemat lielu nokrišņu blīvumu.
Vēl viena mala ir tuvāk centram, un to sauc par “otro kodīgo”. Tieši šeit materiāls pāris reizes ir nokritis ap galaktiku un nedaudz apmeties (kā to sauc astronoms “virializēts” materiāls ). Zinātnieki šajā jaunajā darbā izmantoja otro, lai noskaidrotu Piena ceļa lielumu, jo ārējam ir tendence pārklāties ar citu galaktiku (piemēram, Andromedas, kas atrodas 2,5 miljonu gaismas gadu attālumā) oreoliem, kā arī tāpēc, ka viņi atklāja, ka šis attālums darbojas gan modelējot tumšo matēriju, gan zvaigznes.
Viņi arī aplūkoja pundurgalaktiku uzvedību mūsu vietējā galaktiku grupā un atklāja, ka tām, kas atrodas tuvāk Piena ceļam nekā šī otrā kodīgā, ir tendence pārvietoties kosmosā ar citu ātrumu nekā tās, kas atrodas tālāk. Viņi komentē, ka tā var būt nejaušība, taču tās var būt arī fiziskas attiecības ar Piena ceļu gravitācijas ceļā. Ja tā, tas ir vairāk pierādījumu tam, ka šī ir laba limita izvēle.
433 eņģeļa numurs
Tātad, jūs ejat. Mēs dzīvojam uz planētas, kas riņķo ap zvaigzni aptuveni 40% ceļa no centra līdz diska malai spirālveida galaktikā ar daudz lielāku halo, kas aptver gandrīz divus miljonus gaismas gadu. Nav lielākā zināmā galaktika, bet arī ne tāda, kur šķaudīt.