Astronomija

Ar Saulė skrieja Paukščių keliu (tam tikra) plokščia ar nuožulna orbita, ar daugiau sinusine banga?

Ar Saulė skrieja Paukščių keliu (tam tikra) plokščia ar nuožulna orbita, ar daugiau sinusine banga?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Žinau, kad tai negali būti tobula elipsė ar lygi orbita dėl materijos kiekviena kryptimi, o mūsų Saulę gali paveikti gravitacijos pagalba, jei ji praeis pakankamai arti kitos masyvios žvaigždės. Aš taip pat žinau, kad galaktikos orbitos skiriasi nuo Saulės sistemos orbitų, nes didžioji masės dalis yra tamsiosios materijos aureolėje ir dėl to išorinės žvaigždės skrieja greičiau nei standartinėje orbitoje, todėl yra daugybė kintamųjų.

Bet jei nepaisysime gravitacijos pagalbos, ar saulė dažniausiai yra standartinėje, ar lengvai pasvirusioje aplink Paukščių tako centrą, ar labiau sinusinė?

Priežastis, kurios klausiu - žr. (Pridedamas ir, mano nuomone, blogas) straipsnį ir paveikslėlį.

Anksčiau esu matęs tokių nuotraukų, kurios rodo, kad Saulės sistema juda tam tikru sinusinės bangos judesiu. Aš mačiau, kad nuo 26 iki 32 milijonų metų Saulės sistema nuosekliai pakyla virš tada, kai yra Paukščių Tako plokštuma (ir galbūt masinis išnykimas, susijęs su šiuo judesiu).

Aš galiu kažkaip pastebėti, kad tai vyksta, kai saulė pakyla virš jos ir gali labiau traukti žemyn, traukdama ją atgal, o horizontalus poslinkio ciklo greitis sukuria sinuso bangą orbitoje. Tai logiška, bet man įdomu, ar tas 26–32 milijonų metų sinusinės bangos tipo judėjimas yra visuotinai priimtas, ar kažkieno fantazija. Ar yra kas nors žinoma apie žvaigždžių orbitas galaktikose?


Teisinga, kad saulė bobos „aukštyn ir žemyn“ (palyginti su galaktikos plokštuma, kai ji skrieja aplink galaktiką, ir pilnam ciklui užtrukti reikia maždaug 64 milijonų metų, taigi ji praeina pro galaktikos plokštumą kas Maždaug 32 milijonai metų (šiuose skaičiuose yra gana didelės klaidų juostos.)

Ši idėja nėra prieštaringa, tačiau ji įsitraukia į kitas teorijas, kurios yra mažiau įtvirtintos (pavyzdžiui, mintis, kad galaktikos plokštumoje yra tankūs tamsiosios medžiagos grumstai, kurie gali sutrikdyti Oorto debesį ar kitaip sukelti masinį išnykimą). arba yra tiesiog nesąmonė (mintis, kad Saulės sistema yra „sūkurys“).

Philas Plaitas savo dienoraštyje sutriuškina šią antrąją idėją ir įtraukia keletą tolesnių diskusijų apie „bobantį“ saulės kelią. Jis pažymi, kad disko storis yra apie 1 000 l, o mes kas 64 milijonus metų bobuojame maždaug 200 šviesmečių.

Lisa Randall's yra rimta mokslininkė, neturinti sunkvežimio su „saulės sistemos sūkuriais“, o jos knygoje pateikiamos idėjos yra pagrįstos, tačiau nėra prieštaringos. Neturime duomenų apie tankius tamsiosios materijos grumstus, taip pat nežinome, kur tiksliai Žemė buvo prieš 65 milijonus metų. Galaktikos plokštumą paskutinį kartą praėjome maždaug prieš 3 milijonus metų, be rimtų pasekmių.


Ar Saulė skrieja Paukščių keliu (tam tikra) plokščia ar nuožulna orbita, ar daugiau sinusine banga? - Astronomija

1. Paukščių kelias, žiūrint iš Žemės
2. Komponentai
* Diskas
* Spiralinės rankos
* Branduolinis išsipūtimas
* Halo
3. Dydis
* Harlow Shapley ir Paukščių Tako dydis
> Rutulinių grupių centro paieška
> Atstumai nuo pulsuojančių kintančių žvaigždžių
- Cefeidai: šviesumo ir periodo santykis
4. Diskas
* Daug dujų ir dulkių
* Įvairaus amžiaus žvaigždės
* Aktyvus žvaigždžių formavimas
* Disko peržiūros iš vidaus
> 21 cm vandenilio emisija
5. Halo
* Mažai dujų ir dulkių
* Pasirodo be žvaigždžių
* Senos žvaigždės
* 90% Paukščių Tako masės
6. Orbitos
* Disko ir stiprintuvo orbitos
* Disko sukimosi kreivė: „plokščia“
* Diferencialinis sukimas
* Saulės orbita
7. Mišios
* Mišios Saulės orbitoje pagal trečiąjį Keplerio dėsnį
* Saulės sistema: Keplerio sukimosi kreivė
* Paukščių takas: plokščio sukimosi kreivė ==> daugybė daiktų už disko
* Spiralės tankio banga
8. Spiraliniai ginklai
* Ieškote spiralės struktūros
> Matomos šviesos stebėjimai
- spiraliniai rankos atsekikliai

Išmetamieji ūkai
> Radijo stebėjimai
- 21 cm emisija
- Išmetimas iš molekulių
* Mūsų pačių Galaktikoje
* Bendras vaizdas: 4 rankų spiralė
* Iš kur spiralės rankos?
> Fiksuota konstrukcija baigtųsi
> Spiralės tankio banga
* Spiralinės rankos sukasi lėčiau nei Saulė
9. Galaktikos centre
* Šaulio link
* Sgr A *: didžiulė juodoji skylė
> Žvaigždžių judėjimas centre ==> masyvus objektas

1. Dėl kurio pastebėjimo Harlowas Shapley padarė išvadą, kad mes nesame Paukščių Tako centre?

2. Aukščiau pateiktas kefeido kintančių žvaigždžių ryškumo ir laikotarpio diagrama. Viršutinė (vientisa) linija apibrėžia tikrąjį ryšį tarp ryškumo ir periodo. Apatinė (punktyrinė) linija rodo kitą galimą (nors neteisingą) ryšį tarp ryškumo ir periodo. Tarkime, kad galaktikoje randate cefeidą ir norite naudoti atstumo iki galaktikos santykį su periodo ir ryškumo ryšiu: Ar naudojant neteisingą ryšį (punktyrinę liniją) atstumas iki galaktikos bus nepakankamai įvertintas arba pervertintas? Paaiškinkite savo atsakymą.

3. Apibūdinkite bendras Paukščių Tako disko savybes.

4. Kas mums trukdo matyti labai toli diske, matomoje šviesoje? Kaip apeinama ši problema?

5. Kaip susidaro 21 cm vandenilio emisijos fotonas?

6. Apibūdinkite bendras Paukščių Tako aureolės savybes.

7. Skirkite žvaigždžių disko ir aureolės orbitas.

8. Aukščiau pateiktoje diagramoje pavaizduotos trijų žvaigždžių orbitos apie Paukščių Tako centrą. Tam tikru laiko tarpu (tarkime, 10 milijonų metų), vidinė žvaigždė juda iš 1 padėties į 2 padėtį. Visos trys žvaigždės juda maždaug tas pats greičiu (kadangi Paukščių Tako sukimosi kreivė yra lygi). Vis dėlto po 10 milijonų metų visos trys žvaigždės nesirikiaoja spinduliu (punktyrinė linija, einanti per 2 padėtį), kaip tai buvo, kai buvo 1 padėtyje. Kaip tai gali būti?

9. Manoma, kad Saulės orbitos periodas aplink galaktikos centrą („galaktikos metai“) yra apie 230 milijonų metų. Tarkime, kad mes klystame, o orbitos laikotarpis yra tik 190 milijonų metų. Kaip šis pokytis paveiks mūsų įvertintą Paukščių Tako vidaus masę iki Saulės orbitos?

10. Kaip nutinka, kad aplink Saulę skriejančių planetų orbitos greitis tolygiai mažėja atstumu nuo Saulės, tačiau Paukščių Tako galaktikos centre sukančių žvaigždžių orbitos greitis išlieka beveik pastovus? (t. y. koks yra esminis šių dviejų orbitos judėjimo pavyzdžių skirtumas?)

11. Kodėl Paukščių Tako sukimosi kreivės (plokščios) formos atstumai už Paukščių Tako disko krašto reiškia, kad galaktikos aureolėje yra didelis medžiagos kiekis?

12. Kodėl mūsų galaktikoje labai sunku aptikti spiralines rankas naudojant matomos šviesos stebėjimus? Po to visi spiraliniai rankos atsekamieji elementai (pvz., O ir B žvaigždės) yra labai šviesūs matomais šviesos bangos ilgiais.

1. Šaplis spėjo, kad maždaug 100 tada žinomų rutuliškų klasterių pasiskirstė po Paukščių Tako galaktikos centrą - iš tikrųjų, kad rutulinio klasterio „spiečiaus“ centras sutampa su Paukščių Tako centru. Ir jis buvo teisus. Tada jis nustatė atstumus iki rutulinių grupių (naudodamas pulsuojančias kintančias žvaigždes). Šie atstumai leido jam nubrėžti kamuolinių sankaupų padėtį, taigi ir jų centrą, taigi atstumą nuo Saulės iki Paukščių Tako galaktikos centro.

2. Naudojant neteisingą liniją grafike, nuvertinamas atstumas iki galaktikos, nes nuvertinsite minėtos kintamos žvaigždės šviesumą. Štai kodėl: mes naudojame atvirkštinio kvadrato šviesos dėsnį, kad rastume atstumą (d) srauto (F) ir šviesumo (L) atžvilgiu:

Esant tam tikram srautui, neįvertinus skaisčio, atstumas bus nepakankamai įvertintas.

3. Diskas: plati, bet plona (atsižvelgiant į jo skersmenį) žvaigždžių koncentracija. Daugumos Paukščių Tako šviesos kilmė. Tankus nuo žvaigždžių, dujų ir dulkių. Spiralinių ginklų vieta (taigi spiralės tankio banga). Sukasi skirtingai.

4. Esant matomiems bangos ilgiams, Paukščių Tako galaktikos diskas yra nepermatomas per kelis tūkstančius šviesos metų. Tačiau dulkės gali prasiskverbti kitu bangos ilgiu, pvz., Radijo bangos ilgiu.

5. 21 cm bangos ilgio radijo spinduliuotės fotonas susidaro, kai vandenilio atomo elektronas keičia savo sukimosi kryptį.

6. „Halo“: didelis, sferinis (?) Materijos pasiskirstymas, sutelktas Paukščių Tako diske, bet tęsiasi gerokai už disko krašto .. Rutulinių grupių sritis. Daugumos aureolių medžiagos nematyti (taigi „tamsios“). Šiuo metu šio klausimo pobūdis nežinomas.

7. Diskas skrieja apytiksliai apskritas ir apribotas diske. Orbitoje yra viršuje ir žemyn virpesiai. Halo orbitos gali būti labai ekscentriškos (labai elipinės) ir atitraukti žvaigždes nuo disko plokštumos.

8. Einant toliau nuo galaktikos centro, orbitos greitis išlieka (apytiksliai) pastovus. Bet einant toliau nuo galaktikos centro, orbitos didėja. Taigi, natūraliai toliau nuo centro esančioms žvaigždėms apeiti orbitą reikia daugiau laiko, todėl jos atsilieka nuo žvaigždžių, einančių arčiau centro.

9. Mes galime naudoti 3-ąjį Keplerio dėsnį (kaip parašė Newtonas), kad susietume Saulės masę (M1) ir Paukščių Tako galaktikos Saulės orbitoje (M2) iki orbitos spindulio (a) ir orbitos periodo (P):

Ši lygtis mums sako, kad (nesikeičiant orbitos spinduliui) mažesnis orbitos laikotarpis reiškia didesnę masę (M1 + M.2).

10. Esminis skirtumas tarp šių dviejų situacijų yra tas, kad Saulės masė (kuri iš dalies lemia jos trauką planetoje) nesikeičia, kad ir kokia toli planeta būtų nuo Saulės. Kita vertus, materijos kiekis tarp žvaigždės, skriejančios aplink Paukščių Tako galaktiką, ir galaktikos centro nuolat didėja, tuo labiau eini nuo centro. Didesnė masė reiškia didesnę gravitacinę trauką, kuri iš esmės kompensuoja didesnį atstumą (dėl kurio gravitacinė trauka yra mažesnė). Taigi, orbitos greitis išlieka maždaug toks pat.

11. Kaip ir aplink Saulę einančių planetų, objektų, skriejančių aplink Paukščių Tako galaktiką, už disko, orbitos greitis turėtų būti lėtesnis ir mažesnis, jei diske būtų visa galaktikos materija. Tačiau dideliu atstumu už disko krašto orbitos greitis išlieka maždaug toks pat. Taigi disko medžiaga negali būti visa, kas yra. Už disko krašto turi būti daugiau daiktų.

12. Net ir labai šviečiančios žvaigždės tampa blankios, žiūrint pro daug dulkių. Paukščių Tako (kur mes gyvename) diske yra daug dulkių. Tiek dulkių, kad praėjus keliems tūkstančiams šviesos metų net O ir B žvaigždės negali būti matomos matomoje šviesoje. Keli tūkstančiai šviesmečių atspindi tik nedidelę Paukščių Tako disko skersmens dalį, todėl galime paimti tik nedidelę disko dalį ir pamatyti tik mažas beveik spiralinių rankų dalis.

13. Standžios struktūros (kaip ir ratai) truks besisukančioje disko galaktikoje, nes galaktika sukasi skirtingai - toli nuo centro esančios žvaigždės atsilieka nuo arti centro esančių žvaigždžių, nes visos žvaigždės skrieja maždaug tokiu pat greičiu. Sraigto modelis visiškai išnyks po kelių galaktikos pasukimų (milijardo metų ar pan.). Galaktikoms, tokioms kaip Paukščių takas, yra apie 10 milijardų metų, todėl bet koks modelis, nustatytas galaktikai atsiradus, jau seniai turėjo būti išnykęs. Šabloną palaiko tam tikra banga, kuri niekada neišnyksta. Spiralines rankas „atseka“ tokie objektai kaip O ir B žvaigždės ir emisijos ūkai. O ir B žvaigždės negyvena ilgai, todėl nuo savo gimimo negalėjo toli judėti galaktikoje. Taigi radus juos susietus su spiralinėmis rankomis, galima teigti, kad jie buvo suformuoti rankose. Emisijos ūkai egzistuoja tik šalia karštų žvaigždžių (tokių kaip O ir B) žvaigždžių, todėl radus juos spiralinėse rankose, buvo O ir B žvaigždžių buvimas. Vėlgi, šios O ir B žvaigždės turi būti netoli jų gimimo vietų - matyt, spiralinės rankos.

14. Sgr A * („Šaulio žvaigždė“) yra kompaktiškas radijo (ir rentgeno) šaltinis Paukščių Tako galaktikos centre. Žvaigždžių greitis netoli Sgr A * yra labai didelis - toks didelis, kad jie lengvai pabėgtų iš galaktikos centro, nebent juos laikytų didelė masė. Kadangi šios didelės masės negalime tiesiogiai stebėti, gerai spėti, kad ji didelė (milijono saulės masės) juodoji skylė.


3 atsakymai 3

Norėčiau paskelbti komentarą, bet kadangi tam nepakanka „reputacijos“ ir „quot“ balų, tai aš papildau @ asdflex komentarą.

Kaip tikriausiai žinote, judesys visada apibrėžiamas atsižvelgiant į atskaitos tašką (tašką, kurį apibrėžiate kaip fiksuotą JŪSŲ konvencijoje, plius 3 stačią stačiakampio ašį 3D erdvėje, kurią JŪS PASIRINKITE). Pagal apibrėžimą jūsų judėjimo aprašymas būtų beprasmis, jei paliksite dviprasmiškas savo konvencijas.

Dabar, jei norite konkrečiai išspręsti jūsų klausimą:

Panašu, kad jūsų vaizdo įrašas sukurtas naudojant nuorodos tipą, vadinamą dangiškuoju atskaitos rėmeliu. Yra tarptautiniu mastu sutarta, vadinama ICRF. Kaip įvadą į šią koncepciją, galite pažvelgti į šį straipsnį: M. Johnsono ir kt. Žemiau yra įvado ištrauka:

Tik naudodamiesi šiuo inerciniu atskaitos rėmeliu, mes galime atskirti dangaus objektų judesių stebėjimą iš savo kompleksinio kelio aplink mūsų žvaigždę ir jos kelią per galaktiką, [. ]

Panašu, kad jūsų kitame brėžinyje Saulė nurodoma kaip atskaitos rėmo centras. Atminkite, kad vis tiek turite nurodyti 3 ašis, kad turėtumėte visiškai apibrėžtą nuorodą, ir čia jūs galite pasirinkti tarp daugybės galimybių (žr. Šią nuorodą).

Atkreipkite dėmesį, kad žmonės taip pat naudoja ECI (į žemę orientuota inercija) ir ECEF (į žemę sutelkta - žemė fiksuota) nuorodas. Panaudokime juos, norėdami iliustruoti skirtumą, kurį gali padaryti nuorodos pasirinkimas judesių aprašymui. Sakydami, kad palydovas yra geostacionarioje orbitoje, netiesiogiai remiamės ECEF. Minėtas palydovas atrodo ramybės būsenoje, palyginti su stebėtoju Žemėje, kuris jaučiasi taip pat ilsėjęsis, nes juda kartu su besisukančia atskaitos padėtimi. Dabar, jei vietoj to, kad susietume X ašį, naudojame žvaigždės kryptį (tai yra vienintelis skirtumas tarp AIV ir ECEF), tai mūsų geostacionaraus palydovo judėjimas yra uždaras apskritimas, o ne fiksuotas taškas.

Esmė ta, kad žmonės judesiui apibūdinti pasirenka atskaitos rėmelį jiems patogiausiu būdu. Nėra nieko absoliutaus, nėra nieko, ko mes nepaisome ir pateikiame tam tikrame pasirinkime. Jei dvi atskaitos sistemos yra visiškai apibrėžtos, vienos trajektoriją galima matematiškai paversti kita. Kitaip tariant, mes neprarandame judesio prognozavimo galios pasirinkdami atskaitos rėmelį.


Harvardo astronomai atnaujina Paukščių Tako galaktikos žemėlapį 02:06

Naujas Harvardo astronomų atradimas rodo, kad Paukščių Tako galaktikos žemėlapis atrodo ne taip, kaip manėme.

Straipsnis, paskelbtas šiandien Gamta, atskleidžia didžiausios ištisinės galaktikoje žinomos ištisinės dujų struktūros atradimą: masyvi, bangos formos dujų konstrukcija, besitęsianti trilijonus mylių ir apie 9000 šviesmečių.

Monolitinė struktūra, vadinama „Radcliffe banga“, iš naujo apibrėžia praeities galaktikos modelius. Žiūrint iš žemės „į šonus“, ji atrodo kaip svyruojanti banga, tačiau stebint iš viršaus, ji atrodo tiesi, todėl mokslininkai supranta, kad Radcliffe banga iš tikrųjų sudaro anksčiau aprašytą „Paukščių tako vietinę ranką“.

„Taigi mes tarsi iš naujo apibrėžėme, kaip vietinė saulės kaimynystė atrodo galaktikoje“, - paaiškino taikomosios astronomijos profesorė Alyssa Goodman, viena iš tyrimo autorių.

Goodmanas, kuris taip pat yra Harvardo Radcliffe instituto mokslo programos vienas iš direktorių, teigė, kad mokslininkai iš pradžių tikėjosi tiksliai išmatuoti atstumus tarp dujų debesų Paukščių Take, kai pastebėjo tai, ko nesitikėjo.

"Kai pasiekėme šiuos itin tikslius atstumus, atsirado nuotraukos, kuriomis mes tiesiog negalėjome patikėti ", - sakė Goodmanas.„ Visi šie debesys, apie kuriuos žinojome, kažkur neaiškiai buvo Paukščių Tako saulės apylinkėse, sutilpo į sinusinę bangą. , tarsi būtum laikęs virvę ir verčiau ją eiti aukštyn ir žemyn “.

Bangos egzistavimas paneigia ankstesnes mintis apie dujų debesis Paukščių Take, išlikusias daugiau nei 100 metų.

Tyrėjai tikėjosi, kad jų išmatuoti debesys bus išdėstyti daliniame žiede aplink saulę, vadinamą „Gouldo diržu“, po to, kai mokslininkas pirmą kartą aprašė žvaigždžių spiečius 1800-ųjų pabaigoje. Tačiau Goodmanas sako, kad žvaigždžių „diržo“ vaizdavimas, apsupęs saulę, buvo pagrįstas netiksliu matavimu, kuriame buvo per daug klaidų.

Kai mokslininkai sumažino atstumų tarp dujų debesų matavimų neapibrėžtumą, ji sakė: „viskas tiesiog patenka į aiškų vaizdą."

Goodmanas taip pat siūlo, kad Radcliffe banga ir saulė turėtų glaudžius santykius, kurie gali siekti milijardus metų.

"Saulės orbita kerta Paukščių Tako Radcliffe bangos orbitą taip, kad saulė galėjo susidaryti vienu metu dujose, kur tai yra dabar ", - sakė Goodmanas. tikrai, bet mes žinome, kad prieš 13 milijonų metų, o tai yra labai nedaug laiko per tą 3 milijardų metų saulės gyvenimą, saulė būtų kirsusi labai arti šios Radcliffe bangos “.

Pagal astronomų prognozes, saulė gali labai gerai „naršyti“ į kitą Radcliffe bangos pusę dar po 13 milijonų metų.

Tuo tarpu atėjo laikas mokslininkams permąstyti savo trimačius modelius galaktikoje ir mdash ir mums atnaujinti savo „kosminį adresą“.

„Buvo tik ši klaidinga informacijos apie tai, kur mes iš tikrųjų buvome Paukščių Take“, - sako Goodmanas. „Ir dėl šių itin tikslių atstumų tai tampa aišku. Ką tai reiškia žmonėms? Jūs žinote, kur dabar gyvenate Paukščių Kelyje “.

Šis segmentas pasirodė 2020 m. Sausio 9 d.

„Field Producer“, „Ryto leidimas“
Khari Thompsonas yra „WBUR & # x27s Morning Edition“ lauko prodiuseris.


Ar žvaigždės, skriejančios aplink Paukščių Tako centrą, elgiasi taip pat, kaip planeta skrieja aplink saulę?

Manyčiau, kad taip paprastai veikia fizika, konkrečiau man patinka atsakymai į šiuos klausimus:

Atskiros planetos skrieja aplink savo žvaigždes skirtingu greičiu, ar tai galioja ir atskiroms žvaigždėms, skriejančioms aplink Paukščių Tako centrą?

Visų Saulės sistemos planetų orbitos linkusios kristi maždaug į tą pačią plokštumą, taip pat žvaigždės, skriejančios aplink Paukščių Tako centrą. Ar plokštuma, kurioje skrieja planetos, žvaigždės yra ta pati plokštuma, kuria skrieja Paukščių Takas? T.y. ar žvaigždžių „orbitos plokštumos“ ir „Paukščių takai“ ir atskiros planetos aplink jų žvaigždes yra lygios?

(Tikiuosi, kad tai yra tinkamas paklausti šio klausimo. Atsiprašau iš anksto, jei to nėra & # x27t.)

Ne. Spiralinės galaktikos paprastai vadinamos plokščia sukimosi kreive. Tai reiškia, kad tolstant nuo galaktikos centro, orbitos greitis išlieka pastovus. Šis elgesys buvo netikėtas, kai buvo atrastas. Kadangi tolstant nuo centro žvaigždžių / dujų tankis mažėja, buvo tikimasi, kad toliau esantys objektai juda lėčiau. Paaiškinimas yra tas, kad materija prisideda prie Galaktikos gravitacijos, kurios nematyti - tai tamsioji materija.

Taip ir ne. Pirma, Saulės sistemos ir # x27s bei galaktikos ir # x27s orbitinės plokštumos nėra išlygintos. Antra, nors visos galaktikos ir # x27s žvaigždės yra toje pačioje plokštumoje, žvaigždės sąveikauja su Galaktika daug kitaip nei planetos sąveikauja su saule. Saulės sistemoje saulė yra didžiulis dominuojantis gravitacinis kūnas, todėl planetos iš esmės jaučia tik gravitacinę jėgą į vidų. Galaktikoje, nors centras tikrai yra didžiulis, likęs diskas taip pat yra labai masyvus, o tai reiškia, kad žvaigždės jaučia gravitacines jėgas tiek link Galaktikos centro, tiek link Galaktikos plokštumos. Dėl to žvaigždės skrieja aukščiau ir žemiau plokštumos, kai jos skrieja (įsivaizduokite sinuso bangą, skriejančią ratu). Tai stebime viena forma kaip iškreiptą diską. Be to, žvaigždės jaučia gravitaciją iš netoliese esančių žvaigždžių, todėl jos pasklinda kryptimis, nesusijusiomis su Galaktikos savybėmis. Visas procesas yra labai chaotiškas. Galite įsivaizduoti, kaip modeliuoti procesą kompiuteryje, žinodami visų netoliese esančių žvaigždžių padėtį ir jų greitį, tada paleisdami modeliavimą atvirkščiai, kad pamatytumėte, kur Saulė buvo praeityje. Problema ta, kad kadangi judėjimas yra toks chaotiškas ir galimų gravitacinių sąveikų skaičius yra toks didelis, neapibrėžtumai greitai viršija prognozes.


Išvaizda

Paukščių tako juosta tęsiasi per dangų kaip netaisyklingai plati, šiek tiek pieniškai šviesi juosta. Jo išvaizda yra dėl to, kad jame plika akimi nėra suvokiamos vienos žvaigždės, o daugybė silpnų galaktikos disko žvaigždžių ir išsipūtimo (galaktikos centro kryptimi). Iš pietų pusrutulio šviesus Paukščių Tako centras yra aukštai danguje, o iš šiaurinio pusrutulio žiūrima į krašto pusę. Todėl Paukščių Tako juostą geriausiai galima stebėti iš pietų pusrutulio.

Gruodžio ir sausio mėnesiais negalima pastebėti ryškiausios Paukščių Tako zonos arba tik labai prastai, nes saulė yra tarp galaktikos centro ir žemės. Geros stebėjimo sąlygos užtikrinamos esant skaidriam orui ir kuo mažiau šviesos taršai. Paukščių Tako sistemai priklauso maždaug 6000 žvaigždžių, kurias plika akimi galima pamatyti visame danguje. Didesniu atstumu ir už Paukščių Tako matyti tik Andromedos galaktika.

Paukščių Tako juosta eina per Šaulio žvaigždynus (galaktikos centras taip pat yra šia kryptimi), Erelį, Gulbę, Kassiopiją, Persėją, Karterį, Dvynius, Orioną, laivo kilį, Kentaurą, Pietų kryžių ir Skorpioną. Paukščių Tako sistemos vidurinė plokštuma yra pakreipta maždaug 63 ° kampu dangaus pusiaujo atžvilgiu.

Astronomai kartais naudoja specialią galaktikos koordinačių sistemą, pritaikytą Paukščių Tako geometrijai, susidedančią iš ilgumos l ir platuma b . Galaktikos platuma yra 0 ° Paukščių Tako sistemos plokštumoje, + 90 ° galaktikos šiaurės ašigalyje ir −90 ° galaktikos pietų ašyje. Galaktikos ilguma, kuri taip pat pateikiama laipsniais, turi savo kilmę (l = 0 °) galaktikos centro kryptimi ir didėja į rytus.


Kaip veikia Paukščių kelias

Žvilgsnis į naktinį dangų bet kuriuo metų laiku atskleis silpną šviesos juostą, besidriekiančią per dangų, arba per vidurį, arba šalia horizonto. Senovės graikai matė šią šviesos juostą ir pavadino ją & quotgalaxies kuklos, & quot; & quot; pieno ratu. & Quot; Romėnai pavadino & quot; Pieno keliu blankios žvaigždės, kurios mus supa.

Šimtmečius astronomai uždavė daug pagrindinių klausimų apie Paukščių kelią. Kas tai? Iš ko jis padarytas? Kokia ji yra forma? Į šiuos klausimus buvo sunku atsakyti dėl kelių priežasčių.

  1. Mes gyvename Paukščių Tako viduje. Tai tarsi gyvenimas milžiniškoje dėžėje ir klausimas, kokia dėžutė yra formos? Iš ko jis padarytas? Iš kur tu žinai?
  2. Ankstyvuosius astronomus ribojo technika. Ankstyvieji teleskopai nebuvo labai dideli, neturėjo didelio nuotolio ir negalėjo padidinti didelių atstumų ar jų išspręsti.
  3. Ankstyvieji teleskopai galėjo aptikti tik matomą šviesą. Paukščių take yra daug dulkių, trukdančių jų nuomonei. Kai kuriomis kryptimis žvilgsnis į Paukščių kelią yra tarsi žvilgsnis per dulkių audrą.

XX amžius padarė didelę pažangą teleskopų technologijose. Dideli optiniai, radijo, infraraudonųjų spindulių ir rentgeno teleskopai (tiek antžeminiai, tiek orbitiniai kosminiai teleskopai) leido astronomams žvalgytis pro didžiulius dulkių kiekius ir toli į kosmosą. Naudodamiesi šiais įrankiais, jie galėtų sujungti, kaip iš tikrųjų atrodo Paukščių kelias.

Tai, ką jie atrado, buvo nuostabu:

  • Paukščių kelias iš tikrųjų yra galaktika - didelė žvaigždžių, dujų (daugiausia vandenilio), dulkių ir tamsiosios medžiagos sistema, skriejanti aplink bendrą centrą ir sujungta gravitacijos.
  • Mūsų galaktika yra spiralės formos.
  • Priešingai populiariems įsitikinimams, mūsų Saulės sistema nėra galaktikos centre.
  • Paukščių kelias yra tik viena iš milijardų visatos galaktikų.

Ateikite paskui mus į atradimų kelionę, kai tyrinėjame Paukščių kelią. Mes ištirsime, kaip astronomai suprato jo formą, dydį ir struktūrą. Mes apžvelgsime, kaip juda jame esančios žvaigždės ir kaip Paukščių takas yra lyginamas su kitomis galaktikomis.

Kaip jau minėjome, „Galileo“ atrado, kad Paukščių takas yra iš blankių žvaigždžių, bet kaip su jo forma? Kaip jūs galite pasakyti kažko formą, jei esate jos viduje? 1700-ųjų pabaigoje astronomas seras Williamas Herschelis kreipėsi į šį klausimą. Herschelis samprotavo, kad jei Paukščių takas būtų sfera, turėtume pamatyti daugybę žvaigždžių į visas puses. Taigi, jis ir jo sesuo Caroline suskaičiavo žvaigždes daugiau nei 600 dangaus sričių. Jie nustatė, kad Paukščių Tako juostos kryptimis žvaigždžių buvo daugiau nei viršuje ir apačioje. Herschelis padarė išvadą, kad Paukščių takas buvo disko formos statinys. Kadangi jis rado maždaug tiek pat žvaigždžių visomis disko dalimis, jis padarė išvadą, kad saulė yra netoli disko centro.

Maždaug 1920 m. Olandų astronomas, vardu Jokūbas Kapetynas, paralakso technika išmatavo tariamus atstumus iki netoliese esančių ir nutolusių žvaigždžių. Kadangi paralaksas turėjo matuoti žvaigždžių judesius, jis palygino tolimų žvaigždžių judesius su šalia esančiais. Jis padarė išvadą, kad Paukščių kelias buvo maždaug 20 kiloparsekų arba 65 000 šviesmečių skersmens diskas (vienas kiloparsekas = 3260 šviesmečių). Kapetyn taip pat padarė išvadą, kad saulė yra Paukščių Tako centre arba šalia jo.

Tačiau būsimi astronomai abejos šiomis idėjomis, o pažangios technologijos padėtų jiems užginčyti teorijas ir pateikti tikslesnius matavimus.

Jei ištiesite nykštį ištiestos rankos atstumu, o žiūrėdami į tai pakaitomis atidarysite ir uždarysite kiekvieną akį, pamatysite, kad nykštis matyt juda arba pasislenka fone. Šis poslinkis vadinamas a paralaksinis poslinkis. Judindami nykštį arčiau nosies ir pakartodami procesą, turėtumėte pastebėti, kad poslinkis tampa didesnis. Astronomai gali naudoti tą pačią techniką matuodami atstumus iki žvaigždžių. Žemei skriejant aplink saulę, tam tikros žvaigždės padėtis keičiasi kitų žvaigždžių fone. Palyginę žvaigždės nuotraukas kas šešis mėnesius, astronomai gali išmatuoti poslinkio laipsnį ir gauti paralakso kampą (pusė paralaksinio poslinkio = teta arba Θ). Žinodami paralaksės kampą ir Žemės orbitos spindulį (R), astronomai gali apskaičiuoti atstumą iki žvaigždės (D) naudodami trigonometriją: D = R x kotangentas (teta) arba D = RCotΘ. Paralakso matavimai yra patikimi žvaigždėms, kurių atstumas yra mažesnis arba lygus 50 parsekų. Jei atstumas yra didesnis, astronomai turi rasti kintamus žvaigždžių žymenis ir naudoti šviesumo ir atstumo santykius.

Rutuliniai klasteriai ir spiraliniai ūkai

Maždaug tuo metu, kai Kapetynas paskelbė savo Paukščių Tako modelį, jo kolega Harlowas Shapely'as pastebėjo, kad žvaigždžių spiečius vadinamas rutulinis klasteris turėjo unikalų pasiskirstymą danguje. Nors Paukščių Tako juostoje rasta nedaug rutulinių sankaupų, jų buvo daug ir aukščiau, ir žemiau. Shapely nusprendė susikurti kamuolinių grupių pasiskirstymą ir išmatuoti jų atstumus, naudodami kintamus žvaigždžių žymenis grupėse ir šviesumo ir atstumo santykis (žr. šoninę juostą). Shapely nustatė, kad rutuliniai klasteriai buvo rasti sferiniame pasiskirstyme ir susitelkė šalia Šaulio žvaigždyno. Shapely padarė išvadą, kad galaktikos centras buvo netoli Šaulio, o ne saulės, o Paukščių Tako skersmuo buvo apie 100 kiloparsekų.

„Shapely“ dalyvavo didžiulėse diskusijose apie programos pobūdį spiraliniai ūkai (nakties danguje matomi silpni šviesos lopai). Jis tikėjo, kad tai yra & quot; žemės visatos & quot; arba galaktikos, esančios už Paukščių Tako ribų. Kitas astronomas Heberas Curtisas tikėjo, kad spiraliniai ūkai yra Paukščių Tako dalis. Edvino Hubble'o pastebėjimai apie kefeido kintamuosius galutinai užbaigė diskusijas - ūkai iš tikrųjų buvo už Paukščių Tako ribų.

Bet klausimų vis tiek liko. Kokia forma buvo Paukščių takas ir kas tiksliai egzistavo jo viduje?

Astronomai profesionalai ir mėgėjai gali išmatuoti žvaigždės ryškumą uždėdami a fotometras arba įkrovimo prijungtas prietaisas ant teleskopo galo. Jei jie žino žvaigždės ryškumą ir atstumą iki žvaigždės, jie gali apskaičiuoti žvaigždės išleidžiamą energijos kiekį arba jos šviesumą (šviesumas = ryškumas x 12,57 x (atstumas) 2 ). Ir atvirkščiai, jei žinote žvaigždės spindesį, galite apskaičiuoti jos atstumą nuo Žemės. Tam tikros žvaigždės, pvz., RR Lyrae ir Cepheid kintamieji, gali būti šviesos standartai. Šios žvaigždės reguliariai keičia savo ryškumą, o ryškumas yra tiesiogiai susijęs su jų ryškumo ciklo laikotarpiu.

Norėdami nustatyti kamuolinių grupių šviesumą, Shapely išmatavo grupėse esančių „RR Lyrae“ žvaigždžių ryškumo periodus. Sužinojęs šviesumą, jis galėjo apskaičiuoti jų atstumus nuo Žemės. Sužinokite, kaip veikia galaktikos, kaip astronomas Edwinas Hubble'as naudojo panašią metodiką su kefeidinėmis kintamosiomis žvaigždėmis, norėdamas nustatyti, kad spiraliniai ūkai yra toliau nei Paukščių Tako ribos.

Kokia forma yra Paukščių kelias?

Edvinas Hablas studijavo galaktikas ir skirstė jas į įvairias rūšis elipsės formos ir spiralinės galaktikos. Spiralinėms galaktikoms buvo būdingos disko formos su spiralinėmis rankomis. Paaiškėjo, kad dėl to, kad Paukščių kelias buvo disko formos ir dėl to, kad spiralinės galaktikos buvo disko formos, Paukščių Takas greičiausiai buvo spiralinė galaktika.

3-ajame dešimtmetyje astronomas R. J. Trumpleris suprato, kad Kapetyno ir kitų Paukščių Tako galaktikos dydžio įvertinimai neatitinka, nes matavimai rėmėsi stebimais matomais bangos ilgiais. Trumpleris padarė išvadą, kad didžiulis dulkių kiekis Paukščių Tako plokštumoje sugėrė šviesą matomuose bangos ilgiuose ir tolimosios žvaigždės bei spiečiai atrodė blankesni nei buvo iš tikrųjų. Todėl norint tiksliai pažymėti žvaigždes ir žvaigždžių sankaupas Paukščių Tako diske, astronomams reikės būdo pažvelgti pro dulkes.

1950-aisiais pirmasis radijas teleskopai buvo sugalvoti. Astronomai atrado, kad vandenilio atomai radijo bangų ilgyje skleidžia radiaciją ir kad šios radijo bangos gali prasiskverbti į Paukščių Tako dulkes. Taigi tapo įmanoma žymėti spiralines Paukščių Tako rankas. Svarbiausia buvo žymeklio žvaigždės, tokios kaip tos, kurios buvo naudojamos matuojant atstumą. Astronomai nustatė, kad tiks O ir B klasės žvaigždės. Šios žvaigždės turėjo keletą savybių:

  • Ryškumas: Jie gerai matomi ir dažnai būna mažose grupėse ar asociacijose.
  • Šiluma: Jie skleidžia kelis bangos ilgius (matomus, infraraudonuosius, radijo).
  • Trumpas gyvenimas: Jie gyvena apie 100 milijonų metų, todėl, atsižvelgiant į tai, kokiu greičiu žvaigždės skrieja aplink galaktikos centrą, jos nebetoli toli nuo savo gimimo vietos.

Astronomers could use radio telescopes to accurately map the positions of these O and B stars and use the Doppler shifts of the radio spectrum to determine their rates of motion. When they did this with many stars, they were able to produce combined radio and optical maps of the Milky Way's spiral arms. Each arm is named for the constellations that exist within it.

Astronomers think that the motion of the material around the galactic center sets up density waves (areas of high and low density), much like you see when you stir cake batter with an electric mixer. These density waves are thought to cause the spiral nature of the galaxy.

So, by examining the sky in multiple wavelengths (radio, infrared, visible, ultraviolet, X-ray) with various ground-based and space-based telescopes, we can get different views of the Milky Way.

Much like the high-pitched sound from a fire-truck siren gets lower as the truck moves away, the movement of stars affects the wavelengths of light that we receive from them. This phenomenon is called the Doppler effect. We can measure the Doppler effect by measuring lines in a star's spectrum and comparing them to the spectrum of a standard lamp. The amount of the Doppler shift tells us how fast the star is moving relative to us. In addition, the direction of the Doppler shift can tell us the direction of the star's movement. If the spectrum of a star is shifted to the blue end, the star is moving toward us if the spectrum is shifted to the red end, the star is moving away from us.


Construction

General structure

Exploring the structure of the Milky Way system is more difficult than exploring the structure of other galaxies because observations can only be made from one point within the disk. Because of the aforementioned absorption of visible light by interstellar dust, it is not possible to obtain a complete picture of the Milky Way system through visual observations. Great advances were only made when observations in other wavelength ranges, especially in the radio frequency range and in the infrared, became possible. However, many details of the structure of the galaxy are not yet known.

The number of stars and the total mass of the Milky Way can only be estimated on the basis of calculations and observations, which results in large tolerances in the numbers. The Milky Way System consists of around 100 to 300 billion stars and large amounts of interstellar and dark matter. The extent of the Milky Way in the galactic plane is about 100,000 light years (30 CCP), the thickness of the disc about 3,000 light-years (920 pc) and of the central bulge about 16,000 light-years (5 CCP). For comparison: The Andromeda Galaxy (M31) has an extent of about 150,000 ly. And the third largest member of the local group, the Triangle Nebula (M33), approx. 50,000 ly. The information on the thickness may have to be corrected upwards by up to twice that, as the Australian scientist Bryan Gaensler and his team said in January 2008.

Until the 1990s, a relatively regular spiral galaxy was assumed, similar to the Andromeda galaxy. The galaxy is probably a barred spiral galaxy of the Hubble type SBbc. The movement of interstellar gas and the distribution of stars in the bulge give it an elongated shape. This bar forms an angle of 45 ° with the line connecting the solar system to the center of the Milky Way system. As determined using the infrared – Spitzer Space Telescope is the beam structure with an area of 27,000 light years surprisingly long.

The Milky Way also shows signs of weak central, ring-shaped structures of gas and stars around the bulge. In the De Vaucouleur system, the Milky Way is therefore classified accordingly as type SB (rs) bc.

Based on the known period of revolution of the sun and its distance from the galactic center, Kepler’s third law can be used to calculate the total mass that is within the solar orbit. The total mass of the Milky Way system was previously estimated at around 400 billion to 700 billion solar masses. According to more recent findings, the total mass in a radius of 129,000 light years around the Galactic Center is around 1,500 billion solar masses. This makes the Milky Way in front of the Andromeda Galaxy (800 billion solar masses) the most massive galaxy in the Local Group.

Galactic halo

The galaxy is surrounded by the spherical galactic halo with a diameter of about 165,000 light years (50 kpc), a kind of galactic ” atmosphere “. In addition to the approximately 150 known globular clusters, there are other ancient stars, including RR Lyrae variables, and very low density gas. The hot Blue Straggler stars are an exception. In addition, there are large amounts of dark matter with around 1 billion solar masses, including so-called MACHOs. Unlike the galactic disk, the halo is largely dust-free and almost exclusively contains stars from the older, metal-poor Population II, theirs Orbit is very strongly inclined to the galactic plane. The age of the inner part of the halo was given in a new method for determining the age presented in May 2012 by the Space Telescope Science Institute in Baltimore as 11.4 billion years (with an uncertainty of 0.7 billion years). The astronomer Jason Kalirai from the Space Telescope Science Institute succeeded in determining the age by comparing the halo dwarfs of the Milky Way with the well-studied dwarfs in the globular cluster Messier 4, which are located in the constellation Scorpio.

Galactic disk

The majority of the stars in the galaxy are almost evenly distributed across the galactic disk. In contrast to the halo, it mainly contains stars from Population I with a high proportion of heavy elements.

Bulge

Most spiral galaxies are domed. There is no relationship between the frequency of a bulge and the age of the galaxy. In 1957, measurements with radio telescopes based on the 21 cm radiation of neutral hydrogen showed that the Milky Way disk is also slightly curved in the direction of the Magellanic Clouds – like a very flat plate. Since both young and very old stars move in the same way in terms of curvature, the curvature is a consequence of the gravitational field.

Spiral arms

The spiral arms characteristic of the Milky Way system are also part of the disk. These contain enormous accumulations of hydrogen and also the largest HII regions, the star formation regions of the galaxy with many protostars, young stars of the T-Tauri type and Herbig-Haro objects. During their lifetime, stars move away from their birthplaces and spread across the disk. Very massive and luminous stars do not move so far away from the spiral arms due to their shorter lifespan, which is why they emerge. Therefore, the stellar objects located there mainly include stars of the Spectral classes O and B, supergiants and Cepheids, all younger than 100 million years. However, they only make up about one percent of the stars in the Milky Way system. Most of the galaxy’s mass is made up of old, low-mass stars. The “space” between the spiral arms is not empty, but just less bright.

Scheme of the observed spiral arms of the Milky Way system (see text)
User:Rursus / CC BY-SA

The spiral structure of the galaxy was confirmed by observing the distribution of neutral hydrogen. The spiral arms discovered were named after the constellations in their direction.

The drawing on the right shows the structure of the Milky Way system schematically. The center is not directly observable in visible light, as is the area behind it. The sun (yellow circle) lies between the spiral arms Sagittarius (according to the constellation Sagittarius) and Perseus in the Orion arm. This arm is probably not complete, see the brown line in the figure. In relation to this immediate environment, the sun moves at about 30 km / s in the direction of the constellation Hercules. The innermost arm is the Norma arm (according to the constellation angle measure, also 3 kpc arm), the outermost arm (not in the figure) is the Cygnus arm (according to the constellation Swan), which is probably the continuation of the Scutum-Crux-Arm (after the constellations Shield and Cross of the South).

Evaluations of infrared images of the Spitzer telescope published by the University of Wisconsin in June 2008 showed the Milky Way system only as a two-armed galaxy. Sagittarius and Norma were only recognizable as thin side arms with an excess gas distribution, while in the other two arms a high one Dense old reddish stars noticed. A more recent study of the distribution of star formation regions and young stars, however, demonstrated the well-known four-armed structure. The Milky Way therefore apparently consists of four spiral arms, which are primarily defined by gas clouds and young stars, with many older stars also concentrating in two arms. A well-defined logarithmic spiral pattern is rarely found in spiral galaxies across the entire disk. Arms often have extreme branches and ramifications. The likely nature of the local arm as such an irregularity suggests that such structures could be common in the Milky Way.

Default namealternative nameAstronomic
Norma arm3 kpc arm (ring)
Scutum crux armCentaurus arm−II
Sagittarius armSagittarius Carina arm−I
Orion armLocal arm0
Perseus arm+ I
Cygnus armOuter arm+ II

How the spiral structure came about has not yet been clearly clarified. Stars belonging to the spiral arms are not a rigid structure that rotates in formation around the galactic center. If this were the case, the spiral structure of the Milky Way System and other spiral galaxies would wind up due to the different orbital speeds and become unrecognizable. The density wave theory offers an explanation. This sees spiral arms as zones of increased matter density and star formation that move through the disk independently of the stars. Disturbances in the orbits of the stars caused by spiral arms can lead to Lindblad resonances.

Stars of the galactic disk

The stars of the galactic disk belonging to population I can be divided into three subpopulations with increasing scatter around the main plane and age. The so-called “thin disk” in a range of 700 to 800 light years above and below the galactic plane contains, in addition to the above-mentioned luminous stars of the spiral arms, which are only a maximum of 500 light years away from the plane, stars of the spectral classes A and F, some Giants of classes A, F, G and K, as well as dwarf stars of classes G, K and M and also some white dwarfs. The metallicity of these stars is comparable to that of the sun, but usually twice as high. Their age is around a billion years.

Atacama Large Millimeter-submillimeter Array,
Milky Way – Y. Beletsky (LCO)/ESO / CC BY

Another group is that of the middle-aged stars (up to five billion years old). These include the sun and other dwarf stars of the spectral types G, K and M, as well as some sub and red giants. The metallicity is significantly lower here with only about 50 to 100 percent of that of the sun. The eccentricity of the orbit of these stars around the galactic center is also higher. They are no more than 1500 light years above or below the galactic plane.

The “thick disk” extends between a maximum of 2500 light years above and below the main level. It contains red K- and M-dwarfs, white dwarfs, as well as some sub-giants and red giants, but also long-period variables. The age of these stars reaches up to ten billion years and they are comparatively low in metal (about a quarter of the solar metallicity). This population also resembles many stars in the bulge.

Center

The center of the Milky Way system lies in the constellation Sagittarius and is hidden behind dark clouds of dust and gas so that it cannot be directly observed in visible light. Beginning in the 1950s, it was possible to obtain increasingly detailed images of the vicinity of the galactic center in the radio wave range as well as with infrared radiation and X-rays. A strong radio source has been discovered there, called Sagittarius A *(Sgr A *), which radiates from a very small area. This mass concentration is orbited by a group of stars in a radius of less than half a light year with an orbital period of about 100 years and a black hole with 1,300 solar masses three light years away. The star S2, which is closest to the central black hole, orbits the galactic center in a strongly elliptical orbit with a minimum distance of about 17 light hours in a period of only 15.2 years. Its path could now be observed over a full circuit. From the observations of the movements of the stars in the central star cluster, it follows that within the orbit described by S2 there must be a mass of an estimated 4.31 million solar masses. The most plausible explanation for this large mass concentration within the framework of the theory of relativity and the only one that is consistent with all observations is the presence of a black hole.

The galactic center is currently in a comparatively quiet phase. But still around 3.5 million years ago, i.e. only a blink of an eye back in cosmological times, the central black hole was very active. There is some evidence that it will release 100,000 to 1 million times more energy over a period of a few 100,000 years than the sun will ever radiate during its entire lifespan. This discovery was made during a study of the Magellanic Current made, which connects the Milky Way with the two Magellanic Clouds as a gas bridge. An unusually high number of ionized carbon and silicon atoms were found in the gas of the Magellanic Current, which indicates an extremely high dose of UV radiation resulting from this energy output. During this active phase, the Milky Way behaved like a Seyfert galaxy.

Gamma-ray emitting bubbles

On November 9, 2010, Doug Finkbeiner of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics announced that he had discovered two giant spherical bubbles extending north and south from the center of the Milky Way. The discovery was made with the help of data from the Fermi Gamma-ray Space Telescope. The diameter of the bubbles is about 25,000 light years each they extend in the southern night sky from the maiden to the crane. Its origin has not yet been clarified.

Size comparison

You get a clear idea of ​​the size of the Milky Way with its 100 to 300 billion stars if you reduce it to a scale of 1:10 and imagine it to be drifting snow over an area 10 km in diameter and around 1 km in height on average. Each snowflake corresponds to a star and there are about three per cubic meter. On this scale, the sun would have a diameter of about 10 nm, i.e. it would be smaller than a virus. Even Pluto’s orbit, which is on average 40 times as far from the sun as the earth’s orbit, would be at the limit of visual visibility with a diameter of 0.1 mm. Pluto itself, like the earth, would only have atomic dimensions. This model thus also demonstrates the low average mass density of the Milky Way. Furthermore, in this model our radio signals, which have been emitted for about 120 years, would have been about 11 m away from us (120 ly), and the Arecibo message sent about 4 m away.


Join Our Members List For Exclusive Reports

I’ve retreated into an unbloody world of animated depictions of astronomical measurements. All this trauma has got me dissociated. I’m out of body and I’ve gone cosmic.

A few years ago, I wrote a book about the 2012 hoopla, where I learned about how the Solar System orbits around the center of the Milky Way galaxy once every

240,000,000 years (one Galactic Year). The trajectory has been classically described as a “horse-on-a-carousel” motion, passing through the Galactic Plane every

So it’s interesting to see all of this data animated in what looks more like a corkscrew trajectory, or what is here being called here the Helical Model by musician (and slick computer animator) DJ Sadhu. This same creator made a video about the orbit of the Solar System’s planets around the Sun that went viral worldwide, including on this site. You’ve probably seen it, it’s very cool.

DJ Sadhu says the animation was based on the work of Indian ethnobotanist, Dr. Keshava Bhat and he admits that the scale of both the corkscrews are off. Bad Astronomy’s Phil Plait says the errors here are more than just about scale.

Plait, a professional skeptic who’s served as the President of the James Randi Educational Foundation says first, that the orbits of the planets are tipped by 60°, not 90° as shown, so the planets are sometimes ahead and sometimes behind the Sun they’re not being dragged behind the Sun in a “vortex”. Second, the “carousel” motion of the Solar System occurs with a periodicity of four times per Galactic Year, not the dozens of times shown. Finally, the massive curlicue trajectory shown of the Solar System as it revolves around the Galaxy is completely wrong Bhat confused the Ecliptic Plane with the Galactic Plane.

Otherwise, Plait calls Sadhu’s animation “lovely”, which it is and I think still worth contemplating – anything to put the hideousness of what’s happening in America into a greater context – and that transports us away!


2 atsakymai 2

So what is the inertial frame of reference in which orbital motion happens bound to?

TLDR: Whatever you want. Conceptually, all frames of reference are equally valid. However, some frames are computationally better than others, depending on context. While you could do it, it would be ludicrous to describe the formation of a hurricane or the orbit of a satellite in low Earth orbit from the perspective of a Triton-centered, Triton-fixed frame.

In fact, modeling the orbit of an object in low lunar orbit from the perspective of a Neptune-centered inertial frame is one of my favored tests of the orbital mechanics package I developed for the Johnson Space Center. The result is pure garbage after a few dozen orbits, but it does work initially. The object initially orbits the Moon, but numerical issues quickly arise.

What is this thing that you call an "inertial frame of reference"? As a supervisor said to me almost 40 years ago, name one. The so-called Earth-centered inertial frame obviously isn't inertial the Earth is accelerating gravitationally toward the Sun, the Moon, the other planets, nearby and remote stars, other galaxies, etc. In addition, the axes of an ECI frame are almost certainly rotating with respect to those of a Newtonian inertial frame of reference.

There's one catch, good luck finding a Newtonian inertial frame of reference. Or as my supervisor said almost 40 years ago, name one. To make matters worse, this doesn't even take general relativity into account. Ultimately, the concept of a Newtonian inertial frame of reference is a fiction. That said, it is a very, very useful fiction because our solar system is very close to Newtonian in behavior. Even the motion of Mercury can be approximated extremely accurately as being due to Newtonian gravity plus some very small post-Newtonian accelerations.

There are two challenges with regard to defining a Newtonian frame of reference, the placement of the origin and the placement of the axes. It's important to keep in mind that all frames of reference are equally valid. Using a quasi-inertial solar system barycenter frame to describe the motion of a satellite in low Earth orbit doesn't make any sense. An Earth-centered inertial perspective is a much more sensible perspective.

As previously mentioned, an Earth-centered frame is an accelerating frame. This is easily addressed: Add fictitious accelerations due to the Earth's gravitational acceleration toward the Sun, the Moon, and perhaps the other planets. In the space exploration community, the term describing perturbations due to choosing a frame based on the center of some massive body is "third body effects" (or third body accelerations, or third body perturbations).

A rotating frame makes for a much messier situation. Up until the mid 20th century, the preference was to use a very slowly rotating frame based on the location of the vernal equinox. This resulted in apparent apsidal precessions of the orbits of the planets about the Sun. As is the case with third body effects, this is not necessarily problematic. The techniques that addressed this apparent precession were sufficient for the 19th century discovery that Mercury suffered a precession that could not be explained by Newtonian mechanics.

Three key things changed in this regard during the latter half of the 20th century. One was that humanity started putting things into space. Another was drastic improvements to astronomical observations. Both motivated the improvement of the concept of frames of reference.

The third key item was the discovery of quasars. Quasars are so remote that their proper motions are are extremely small and are unrelated to anything close by. (A galaxy even remotely connected to the Milky Way qualifies as "close by" compared to quasars. The current gold standard with regard to the orientation of a frame of reference is the International Celestial Reference Frame (ICRF). This is based on almost 300 quasars, with over 3000 other quasars used as a sanity check.


Žiūrėti video įrašą: Kaip pajudinti Saulę. Žvaigždžių varikliai. (Vasaris 2023).