linnunrata on galaksi, jossa Maa sijaitsee. Osa siitä näkyy kirkkaana yönä maasta, paksuna taivaalle ulottuvana tähtijoukkona. Voimme nähdä tuhansia tähtiä paljain silmin ja monia muita kaukoputkella. Mutta montako tähteä Linnunradalla on?
”Se on yllättävän vaikea vastata. Ei voi vain istua ja laskea tähtiä, yleensä galaksissa”, sanoi Ithaca Collegen apulaisprofessori David Kornreich New Yorkissa., Hän oli Cornellin yliopiston ”Ask An Astronomer” – palvelun perustaja.
Vaikka Andromedan Galaksi, joka on kirkas, suuri ja suhteellisen lähellä Maan 2,3 miljoonan valovuoden päässä — vain suurimmat tähdet, ja muutama muuttuja tähteä (erityisesti Cepheid variables) ovat tarpeeksi kirkas loistaa kaukoputket tuon matkan. Auringon kokoinen tähti olisi meille liian vaikea nähdä. Niinpä tähtitieteilijät arvioivat käyttäen joitakin jäljempänä esitettyjä tekniikoita.,
Linnunradan rakenne
havainnoista, tähtitieteilijät tiedämme, että linnunrata on estetty spiraali galaksi on noin 100000 valovuotta. Näkymä galaksin ulkopuolelle paljastaisi neljän käsivarren, kahden Majorin ja kahden alaikäisen, ympäröimän Keskisen pullistuman. Linnunradan päävarret tunnetaan nimellä Perseus ja Jousimies. Aurinko sijaitsee toisessa kahdesta pienestä kannuksesta, jota kutsutaan Orionin Käsivarreksi.
galaksissa on myös sen ympärillä valtava kuumakaasukehä, jonka läpimitta on useita satoja tuhansia valovuosia., Tähtitieteilijät arvioivat, että sädekehä on yhtä massiivinen kuin kaikki Linnunradan tähdet. Monia Linnunradan tähtiä on kuitenkin vaikea nähdä. Tämä johtuu siitä, että galaksin keskustassa on galaktinen pullistuma, joka on täynnä tähtiä, kaasua ja pölyä — sekä supermassiivinen musta aukko. Alueella on niin paljon materiaalia, että edes voimakkaat teleskoopit eivät näe sen läpi. Tähtitieteilijät eivät ole varmoja, milloin ja miten pullistuma muodostui; jotkut viittaavat siihen, että Linnunradan varhaishistoria muuttui, kun galaksi törmäsi toiseen.,
Tähtitieteilijät tapana ajatella, että kaikki tähdet maailmankaikkeudessa oli sisäpuolella Linnunradan, mutta se muuttui 1920-luvulla. Tähtitieteilijä Edwin Hubble käyttää tähti nimeltään Cepheid muuttuja mitata etäisyyksiä taivaalla. Sieltä tähtitieteilijät saivat tietää, että maailmankaikkeudessa oli kokonaisia galakseja erillään Linnunradasta.
Massiivinen tutkimus
ensisijainen tapa tähtitieteilijät arvioivat, tähdet, galaksi on määrittämällä galaksin massa., Massaa arvioidaan katsomalla, miten galaksi pyörii, sekä sen spektriä spektroskopian avulla.
Kaikki galaksit liikkuvat poispäin toisistaan, ja niiden valo on siirtynyt punainen ääripäässä, koska tämä venyy valo on aallonpituuksilla. Tätä kutsutaan punasiirtymäksi.”Pyörivä galaxy, kuitenkin, siellä on osa, joka on enemmän ”blueshifted”, koska se osa on hieman liikkuvat kohti Maata. Tähtitieteilijät täytyy myös tietää, mitä kaltevuuden tai suunnan galaxy on ennen arvio, joka on joskus yksinkertaisesti ”sivistynyt arvaus,” Kornreich sanoi.,
tekniikka nimeltä ”long-slit spectroscopy” on paras tämän tyyppisten töiden suorittamiseen. Tässä pitkänomaista kohdetta, kuten galaksia, tarkastellaan pitkänomaisen raon läpi, ja valo taittuu prisman kaltaisella laitteella. Tämä erottaa tähtien värit sateenkaaren väreihin.
Jotkut ne värit puuttuu, näytetään sama ”kuvioita” puuttuu osia, kuten tiettyjä elementtejä jaksollisen. Näin tähtitieteilijät saavat selville, mitä elementtejä tähdissä on. Kunkin tähti on ainutlaatuinen kemiallinen sormenjälki, joka näyttää kaukoputket., (Tämä on perusta OBAFGKM sekvenssi tähtitieteilijät käyttää erottamaan tyyppisiä tähtiä.)
mikä tahansa teleskooppi voi tehdä tällaista spektroskopiatyötä. Kornreich usein käyttää 200-tuumainen kaukoputki Palomar Seurantakeskuksen, California Institute of Technology, mutta hän lisäsi, että lähes kaikki kaukoputki riittävä koko olisi riittävä.
ihanteellinen olisi käyttää kaukoputken kiertoradalle, koska sironta tapahtuu Maan ilmakehän valosaastetta ja myös luonnon tapahtumia — jopa jotain niin yksinkertaista kuin auringonlasku., Hubble – avaruusteleskooppi on yksi observatorio, joka tunnetaan tällaisesta työstä, Kornreich lisäsi. James Webb – Avaruusteleskoopiksi kutsutun observatorion odotetaan käynnistyvän vuonna 2020. Haasteena kuitenkin on, että Hubble on kaukoputki suuri kysyntä – ja samaa on odotettavissa Webb kun sen käynnistää. Observatoriot eivät voi käyttää aikaansa galaksin massan arviointiin.
kuinka suuri osa massasta on tähtiä?
saman massan eri galaksien välillä voi olla variansseja tähtien tyyppien ja kokonaismassan suhteen., Kornreich varoitti, tämä olisi hyvin vaikea puhua yleisesti, mutta sanoi, että yksi ero voi olla elliptinen galaksit vs. kierre galaksit kuten oman, Linnunradan. Elliptinen galaksit, on yleensä enemmän K – ja M-tyyppi punainen kääpiö tähteä kuin spiraali-galaksit. Koska elliptiset galaksit ovat vanhempia, niillä on vähemmän kaasua, koska se puhallettiin pois niiden evoluution aikana.
Kun galaksin massa määritetään, toinen hankala asia on selvittää, kuinka paljon, että massa on valmistettu tähteä., Suurin osa massasta on pimeää ainetta, materiaa, joka säteilee valoa, mutta jonka uskotaan muodostavat suurimman osan maailmankaikkeuden massasta.
”sinun täytyy mallintaa galaksia ja katsoa, ymmärrätkö, mikä osuus tuosta tähtien massasta on”, Kornreich sanoi. ”Tyypillisessä galaksissa, jos sen massaa mitataan pyörimiskäyrää katsomalla, noin 90 prosenttia siitä on pimeää ainetta.,”
paljon jäljellä ”tavaraa” galaksi koostuu hajanainen kaasu-ja pöly, Kornreich arvioitu, että noin 3 prosenttia galaksin massa koostuu tähteä, mutta se voi vaihdella. Lisäksi itse tähtien koko voi vaihdella suuresti jostain, mikä on aurinkomme kokoinen, johonkin kymmeniä kertoja pienempään tai suurempaan.Tähtien määrä on noin …
Niin, onko mitään keinoa selvittää, kuinka monta tähteä ovat varmasti? Lopulta kyse on arviosta., Tässä yksi laskelma, Linnunradan massa on noin 100 miljardia auringon massaa, joten se on helpointa kääntää, että 100 miljardia tähteä. Tämä selittää tähdet, jotka olisivat suurempia tai pienempiä kuin aurinkomme, ja keskiarvot ne pois. Massaa on kuitenkin vaikea laskea — muiden arvioiden mukaan galaksin massa on 400-700 miljardia Auringon massaa.
Euroopan avaruusjärjestön Gaia-tehtävä kartoittaa Linnunradan noin miljardin tähden paikkoja., ESAn mukaan Gaia kartoittaa Linnunradan tähtisisisällöstä yhden prosentin, mikä asettaa arvion galaksimme kokonaistähdistä 100 miljardiin. Gaian tavoitteena on tehdä kaikkien aikojen paras kolmiulotteinen kartta Linnunradasta.
Kornreich sanoi, että nämä luvut ovat likiarvoja. Kehittyneempiä malleja voi tehdä lainsäädännön tarkempi, mutta se olisi hyvin vaikea laskea tähdet yksi kerrallaan ja kertoa varmasti, kuinka monta galaksia.