A Tejút az a galaxis, amelyben a Föld lakik. Egy része látható egy tiszta éjszakán a Földről, mint egy vastag csillagszalag, amely az égen húzódik. Több ezer ilyen csillagot láthatunk szabad szemmel, és még sok mást egy távcsőben. De hány csillag van a Tejútban?
” meglepően nehéz kérdésre válaszolni. Nem lehet csak ülni és csillagokat számolni, általában egy galaxisban” – mondta David Kornreich, a New York-i Ithaca Főiskola adjunktusa., Ő volt a Cornell Egyetem “Ask an Astronomer” szolgáltatásának alapítója.
még az Androméda-galaxisban is-amely fényes, nagy és viszonylag közel van a Földhöz, 2,3 millió fényévnyire – csak a legnagyobb csillagok és néhány változó csillag (nevezetesen a Cepheid változók) elég fényesek ahhoz, hogy ebből a távolságból távcsövekben ragyogjanak. A nap méretű csillag túl nehéz lenne számunkra, hogy. Tehát a csillagászok becslése, az alábbi technikák alkalmazásával.,
A Tejút szerkezete
megfigyelésekből a csillagászok tudják, hogy a Tejút egy elzárt spirális galaxis, amely körülbelül 100 000 fényév. A galaxison kívüli látvány egy központi dudort fedne fel, amelyet négy kar, két őrnagy és két kiskorú vesz körül. A Tejútrendszer fő karjait Perszeusznak és Nyilasnak nevezik. A nap két kisebb sarkantyú egyikében található, amelyet Orion Karnak neveznek.
a galaxis körül hatalmas meleggáz-halo is van, amely több százezer fényév átmérőjű., A csillagászok becslése szerint a halo ugyanolyan hatalmas, mint a Tejút összes csillaga. A Tejút számos csillagát azonban nehéz megnézni. Ez azért van, mert a galaxis közepén van egy galaktikus dudor, tele csillagokkal, gázzal és porral — valamint egy szupermasszív fekete lyuk. Ez a terület annyira vastag az anyaggal, hogy még az erős teleszkópok sem látnak rajta. A csillagászok nem tudják, mikor és hogyan alakult ki a dudor; egyesek arra utalnak, hogy a Tejút korai története megváltozott, amikor a galaxis összeütközött egy másikkal.,
a csillagászok azt hitték, hogy az univerzum összes csillaga a Tejút belsejében található, de ez megváltozott az 1920-as években. Edwin Hubble csillagász egy Cepheid változónak nevezett csillagot használt az égbolt távolságának mérésére. Innen a csillagászok megtudták, hogy az univerzumban egész galaxisok vannak, amelyek elkülönülnek a Tejútrendszertől.
Massive investigation
a csillagászok elsődleges módja a galaxis csillagainak becslése a galaxis tömegének meghatározásával., A tömeget úgy becsülik meg, hogy megvizsgálják, hogyan forog a galaxis, valamint spektrum spektroszkópiával.
minden galaxis távolodik egymástól, fényük a spektrum vörös végére tolódik, mert ez kitágítja a fény hullámhosszát. Ez az úgynevezett ” redshift.”Egy forgó galaxisban azonban lesz egy rész, amely inkább “kékelt”, mert ez a rész kissé mozog a Föld felé. A csillagászoknak azt is tudniuk kell, hogy mi a galaxis dőlése vagy orientációja, mielőtt becslést készítenének, ami néha egyszerűen “képzett találgatás” – mondta Kornreich.,
a “hosszú hasított spektroszkópia” nevű technika a legjobb az ilyen típusú munkák elvégzéséhez. Itt egy hosszúkás tárgyat, például egy galaxist egy hosszúkás résen keresztül tekintünk meg, a fényt pedig egy olyan eszközzel, mint egy prizma, megtörik. Ez a csillagok színeit a szivárvány színeire bontja.
néhány ilyen szín hiányzik, ugyanazokat a “mintákat” jelenítve meg a hiányzó részekből, mint a periódusos rendszer egyes elemei. Ez lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy kitalálják, milyen elemek vannak a csillagokban. Minden csillagtípus egyedi kémiai ujjlenyomattal rendelkezik, amely a távcsövekben jelenik meg., (Ez az alapja az OBAFGKM szekvenciának, amelyet a csillagászok a csillagok típusainak megkülönböztetésére használnak.)
bármilyen távcső képes ilyen típusú spektroszkópiai munkát végezni. Kornreich gyakran használja a 200 hüvelykes távcsövet a kaliforniai Technológiai Intézet Palomar Obszervatóriumában, de hozzátette, hogy szinte minden megfelelő méretű távcső megfelelő lenne.
Az ideális teleszkóp használata lenne a pályán, mert a Föld légkörében a fényszennyezés, valamint a természeti események — akár valami olyan egyszerű, mint a naplemente-szóródása történik., A Hubble Űrteleszkóp az ilyen jellegű munkákról ismert Obszervatórium-tette hozzá Kornreich. A James Webb Űrteleszkóp nevű utódmegfigyelő Obszervatórium várhatóan 2020-ban indul. A kihívás azonban az, hogy a Hubble nagy igényű távcső – ugyanez várható Webb-től a bevezetése után. Tehát a megfigyelőközpontok nem tölthetik az idejüket a galaxis tömegének becslésével.
mennyi a tömeg csillagok?
az azonos tömegű különböző galaxisok között eltérések lehetnek a csillagtípusok és a teljes tömeg tekintetében., Kornreich figyelmeztetett, hogy ez nagyon nehéz lenne általánosságban beszélni, de azt mondta, hogy az egyik különbség az elliptikus galaxisok vs.spirális galaxisok, mint például a sajátunk, a Tejút. Az elliptikus galaxisok általában több k-és M-típusú vörös törpecsillaggal rendelkeznek, mint a spirális galaxisok. Mivel az elliptikus galaxisok idősebbek, kevesebb gázuk lesz, mert az evolúciójuk során felrobbant.
a galaxis tömegének meghatározása után a másik trükkös dolog kitalálni, hogy ennek a tömegnek mekkora része csillagokból készül., A tömeg nagy része sötét anyagból készül, olyan típusú anyagból, amely nem bocsát ki fényt, de úgy gondolják, hogy az univerzum tömegének nagy részét alkotja.
“modelleznie kell a galaxist, és meg kell vizsgálnia, hogy meg tudja-e érteni a csillagok tömegének százalékos arányát” – mondta Kornreich. “Egy tipikus galaxisban, ha a tömegét a forgási görbe alapján mérjük, ennek körülbelül 90% – a sötét anyag.,”
A galaxis többi” anyagának ” nagy része diffúz gázból és porból áll, Kornreich becslése szerint a galaxis tömegének körülbelül 3 százaléka csillagokból áll, de ez változhat. Továbbá maga a csillagok mérete nagyban eltérhet a napunk méretétől, valami több tucatszor kisebb vagy nagyobb méretig.A Csillagok száma megközelítőleg …
tehát van-e mód arra, hogy kitaláljuk, hány csillag biztos? A végén, jön le, hogy egy becslést., Egy számítás szerint a Tejút tömege körülbelül 100 milliárd naptömeg, így a legegyszerűbb ezt 100 milliárd csillagra fordítani. Ez azt jelenti, hogy a csillagok nagyobbak vagy kisebbek lesznek, mint a napunk, és átlagolják őket. A tömeget azonban nehéz kiszámítani — más becslések szerint a galaxis tömege 400-700 milliárd naptömeg között van.
Az Európai Űrügynökség Gaia küldetése körülbelül 1 milliárd csillag helyét térképezi fel a Tejútrendszerben., Az ESA szerint a Gaia a Tejút csillagtartalmának 1% – át fogja feltérképezni, ami a galaxisunk összes csillagának becslését 100 milliárdra teszi. Gaia célja, hogy elkészítse a Tejút valaha volt legjobb háromdimenziós térképét.
A figyelmeztetés, Kornreich azt mondta, hogy ezek a számok közelítések. A fejlettebb modellek pontosabbá tehetik a közelítést, de nagyon nehéz lenne egyenként megszámolni a csillagokat, és biztosan megmondani, hányan vannak a galaxisban.