gov-civil-vilareal.ptKur yra Paukščių Tako Saulė?
>Gaunu el. Dažniausiai žmonės, užduodami vieną ar du klausimus, yra „Google“ pajėgūs (užuominos užuomina), o kartais tai yra klausimas, kurį turiu šiek tiek pasigilinti, kad atsakyčiau. Man tai patinka, nes tai reiškia, kad turiu išmokti ką nors.
kas yra kvaila ir kvailiau įvertinta
Šiuo atveju, blogas skaitytojas Joshua Brown, tai buvo apie Saulės vietą galaktikoje. Ne toli nuo centro, kurį dabar gerai žinome (apie 26 700 šviesmečių), bet kiek toli nuo vidurio plokštuma galaktikos. Mūsų Paukščių Tako galaktika yra plokščias diskas, kurio skersmuo yra maždaug 100 000 šviesmečių, tačiau jis taip pat yra apie 2 000 šviesmečių storio. Tikrąjį storį sunku apibrėžti, nes pakilus aukštyn (arba žemyn) nuo disko žvaigždės tarsi išnyksta, pavyzdžiui, didėjant aukščiui, plonėja Žemės atmosfera. Be to, kiek jis storas, priklauso nuo to, ką matuojate!
Viso dangaus infraraudonųjų spindulių galaktikos vaizdas buvo pertvarkytas taip, kad plokščias galaktikos diskas eitų tiesiai per centrą, o centras būtų galaktikos centras. Mes esame galaktikos viduje, todėl šis vaizdas yra tarsi žvilgsnis atgal į galaktikos centrą, o diskas tęsiasi už mūsų. Galaktinė šiaurė yra aukštyn, o vidurio plokštuma pjauna lygiai pusę disko. Kreditas: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF
Iš tikrųjų galaktikoje yra du diskai: a storas diskas ir a plonas diskas , o plonas diskas yra storo viduryje. Įsivaizduokite, kad galaktika yra dviejų sluoksnių pyragas, kurio sluoksniai yra apledėję. Ledas yra plonas diskas, o pyrago kempinė - stora. Jei abu kempinės sluoksniai yra vienodo aukščio, tada galaktikos vidurio plokštuma horizontaliai perpjautų per matinio sluoksnio centrą tarp jų. Kad tortas būtų mastelio pojūtis, jei jis yra 10 cm aukščio (storio disko storis nuo viršaus iki apačios), tada pagal mastelį pagal Paukščių taką pats pyragas būtų 5 metrų skersmens apskritimas! Tai labai platus, plokščias pyragas. Matinis sluoksnis viduryje, vaizduojantis ploną diską, būtų apie 4 cm storio, o tai yra storas matinis sluoksnis!).
Be to, pagal šią skalę Saulė būtų 1,3 metro atstumu nuo centro, maždaug pusiaukelėje nuo centro iki krašto.
Bet kur jis vertikaliai į pyragą? Tiesiai to matinio sluoksnio centre, ar šiek tiek aukštyn ar žemyn?
Naujausias Paukščių Tako žemėlapis rodomas menininko atvaizde. Saulė yra tiesiai žemiau galaktikos centro, netoli Oriono atramos. „Scutum-Centaurus“ rankos nuslenka į dešinę ir aukščiau, eidamos už centro į tolimąją pusę. Stebėtas maseris yra beveik tiesiai priešais Saulę nuo centro S-C rankoje, 65 000 šviesmečių atstumu. Kreditas: NASA/JPL-Caltech/R. „Hurt“ (SSC/„Caltech“)
Šį skaičių buvo sunku nustatyti. Tačiau 2016 m. Pora astronomų išsiaiškino galaktikos orientaciją erdvėje. Jei tai plokščias diskas, tada to disko ašis rodo į tam tikrą dangaus vietą. Jų tikslas buvo rasti tą vietą , tačiau kaip šalutinis produktas jie taip pat gavo Saulės poslinkio iš vidurinės plokštumos matavimą. Jų rezultatas yra tai, kad mes esame apie 55 šviesmečius į šiaurę nuo tos plokštumos (kur yra „šiaurė“ galaktinė šiaurė , kuris yra Berenices komos žvaigždyne). Jų apskaičiavimai yra labai neapibrėžti, nors apie 16 šviesmečių, tačiau net ir tuo atveju mes tikrai esame į šiaurę nuo vidurio plokštumos.
Jie tai matavo iš tikrųjų matuodami kryptį į šiaurinį galaktikos polių! Jie diske, objektuose ar objektų grupėse, naudojančiose Paukščių Tako disko formą, naudojo daugybę skirtingų „atsekamųjų“. Tada jie žiūri į šių objektų pasiskirstymą diske, leisdami tai apibrėžti pačią galaktikos plokštumą. Kai jie tai turės, jie galės pritaikyti tam tikrą geometriją, kad surastų tos plokštumos polių (pagalvokite apie tai kaip į tą plokštumą nukreiptą kryptį).
Jie tai daro dviem būdais: vienas yra „nevaržomas“, kai jie tiesiog naudoja tuos žymeklius, kad gautų geometriją. Kitas būdas yra „suvaržytas“, kai jie priverčia galaktikos centrą būti mūsų centrinės supermasyvios juodosios skylės Sgr A* vieta. Šie du metodai duoda šiek tiek skirtingus atsakymus, kuriuos jie priskiria tam, kad Saulė nėra tiksliai disko plokštumos viduryje. Kai jie tai apskaičiuoja, jie gauna 55 šviesmečių skaičių.
Saulės kelio aplink Paukščių taką schema, kai ji keliauja ir nusileidžia iš galaktikos plokštumos keliasdešimt šviesmečių. Vertikalaus judesio mastas yra labai perdėtas. Kreditas: Chrisas Setteris / Philas Plaitas
Šaunu. Beje, Saulė skrieja aplink galaktikos centrą (vadinamą galaktikos metai o kartais ir kosminiai metai ) kas porą šimtų milijonų Žemės metų , bet kaip tai daro, jis klysta aukštyn ir žemyn disko atžvilgiu! Kai jis yra virš disko vidurio plokštumos, milijardų sujungtų žvaigždžių gravitacija jį traukia žemyn, todėl jis nukrenta atgal, praeina per vidurinę plokštumą, tada nukrenta iki kelių dešimčių šviesmečių žemiau disko, o tada jį pakelia ir procesas kartojasi. Dabar mes vis dar pakeliui . Ciklas užtrunka apie 60 milijonų metų.
Taigi, štai! Žinojau, kad tiksliai nesame vidurio plokštumoje, bet nežinojau, kiek buvome išvykę ar kaip tai buvo matuojama. Dabar darau. Tikimės, kad dabar jūs taip pat.
Mano ačiū Joshua Samuelis Brownas ( @josambro „Twitter“), kad pirmiausia uždavėte klausimą!
Korekcija (2019 m. Spalio 2 d.): Plonų ir storų diskų storio nustatymas yra šiek tiek sudėtingas; iš pradžių naudojami skaičiai buvo per maži. Svinburno astronomijos internetinis kursas išvardija, kad jų skalės aukštis yra atitinkamai 400 ir 1000 šviesmečių, o tai man tinka. „Mastelio aukštis“ čia galima atidaryti visą kirminų skardinę, bet jei turite kažką, kuris tampa plonesnis ar ne toks tankus (pvz., Žemės atmosfera), skalės aukštis yra ten, kur jo tankis sumažėja 1/e koeficientu, kur e yra natūralaus logaritmo pagrindas, apie 2,7. Taigi taip, tai šiek tiek sudėtinga. Taigi pyragas yra analogija, tačiau jis yra tvirtas, todėl jis neveikia siaubingai gerai, kai kasate detales (tai galioja visoms analogijoms). Esmė: storas diskas yra storesnis nei plonas diskas, o pyragas yra tikrai platus, palyginti su abiem!
