Протягом тисячоліть люди дивилися на нічне небо і стояли з побоюванням Чумацького Шляху. Сьогодні зіркові зйомки та астрономи-аматори продовжують цю традицію, знаючи, що те, про що вони свідчать, насправді є сукупністю сотень мільйонів зірок та хмари пилу, не кажучи вже про мільярди інших світів.
Але треба задатися питанням, якщо ми можемо побачити світиться смугу Чумацького Шляху, чому ми не можемо побачити, що лежить у центрі нашої галактики? Якщо припустити, що ми дивимось у правильному напрямку, чи не могли б ми неозброєним оком побачити таку велику яскраву вибухівку зірок? Ви знаєте, що я маю на увазі, це на всіх картинах!
На жаль, відповідаючи на це питання, необхідно здійснити ряд перевірок реальності. Коли вже досить темно, а умови ясні, пильне кільце Чумацького Шляху, безумовно, можна помітити на нічному небі. Однак ми все ще можемо бачити близько 6000 світлових років на диску неозброєним оком та спираючись на видимий спектр. Ось перегляд того, чому це так.
Розмір і структура:
Перш за все, великого розміру нашої галактики достатньо, щоб заглушити розум. NASA підраховує, що Чумацький Шлях знаходиться в діаметрі від 100 000 до 120 000 світлових років - хоча деякі відомості дозволяють припустити, що він може становити до 150 000 - 180 000 світлових років. Так як один світловий рік становить приблизно 9,5 х 1012км, це робить діаметр галактики Чумацький Шлях приблизно 9,5 х 1017 - 1,14 х 1018 км в діаметрі.
Якщо говорити про це, то 950 квадрильйонів (590 квадратних миль) до 1,14 квінтільйонних км (7 мільйонних міль). За оцінкою Млечного Шляху також міститься 100–400 мільярдів зірок (хоча це може бути до одного трильйона) і може мати аж 100 мільярдів планет.
У центрі розміром ок. Діаметром 10 000 світлових років - це щільно упакована група зірок, відома як «опуклість». В самому центрі цієї випинання знаходиться інтенсивне радіоджерело на ім’я Стрілець А *, яке, ймовірно, є надмасивною чорною дірою, що містить 4,1 мільйона разів більше маси нашого Сонця.
Ми, в нашій скромній Сонячній системі, знаходимося приблизно від неї 28 000 світлових років. Коротше кажучи, цей регіон нам просто занадто далеко, щоб бачити неозброєним оком. Однак у цьому є більше, ніж просто це ...
Низька яскравість поверхні:
Окрім того, що є спіральною забороненою галактикою, Чумацький шлях - це те, що відомо як галактика з низькою поверхневою яскравістю (LSB) - класифікація, що відноситься до галактик, де їх поверхнева яскравість принаймні на одну величину нижча, ніж навколишнє нічне небо. По суті, це означає, що для того, щоб було видно Чумацький Шлях, небо має бути темніше, ніж приблизно 20,2 магнітуди на квадратну дугу.
Це робить Чумацький Шлях важко помітити з будь-якого місця на Землі, де загальне забруднення світла - наприклад, у містах чи заміських районах - або коли бродяче світло з Місяця є фактором. Але навіть коли умови оптимальні, ми все одно можемо бачити неозброєним оком з причин, які мають багато спільного з усім, що лежить між нами та галактичним ядром.
Пил і газ:
Хоча це може не схоже на випадкового спостерігача, Чумацький шлях сповнений пилу та газу. Ця речовина відома як міжзоряне середовище, диск, який складає колосальні 10-15% світної / видимої речовини в нашій галактиці і заповнює довгі простори між зірками. Товщина пилу відхиляє видиме світло (як це пояснено тут), залишаючи через пил лише інфрачервоне світло.
Це робить інфрачервоні телескопи на зразок космічного телескопа Спітцера надзвичайно цінними інструментами для картографування та вивчення галактики, оскільки він може зазирнути через пил і серпанок, щоб дати нам надзвичайно чіткі уявлення про те, що відбувається в основі галактики та у формуванні зірок регіони. Однак, дивлячись у візуальний спектр, світло від Землі та інтерференційний ефект пилу та газу обмежують, наскільки ми можемо бачити.
Обмежений інструментарій:
Астрономи дивляться на зірки тисячі років. Однак лише порівняно недавно вони навіть знали, на що дивляться. Наприклад, у своїй книзі Meteorologica, Арістотель (384–322 рр. До н. Е.) Писав, що грецькі філософи Анаксагор (приблизно 500–428 рр. До н.е.) і Демокріт (460–370 рр. До н.е.) запропонували, що Чумацький Шлях може складатися з далеких зірок.
Однак сам Арістотель вважав, що Чумацький Шлях був викликаний "запаленням вогненного видиху деяких зірок, які були великими, численними та близькими разом", і що ці запалення відбуваються у верхній частині атмосфери. Як і багато теорій Арістотеля, це залишатиметься каноном для західних вчених до 16-17 століть, і тоді сучасна астрономія почне приживатися.
Тим часом в ісламському світі багато середньовічних вчених сприйняли іншу точку зору. Наприклад, перський астроном Абу Райхан аль-Біруні (973–1048) запропонував Чумацький Шлях «колекцією незліченних фрагментів природи туманних зірок». Ібн Каїїм Аль-Явзія (1292–1350) з Дамаску аналогічно запропонував, що Чумацький Шлях є «безліччю крихітних зірок, зібраних разом у сферу нерухомих зірок» і що ці зірки є більшими за планети.
Персидський астроном Назір аль-Дін аль-Тусі (1201–1274) також стверджував у своїй книзі Тадкіра що: «Чумацький шлях, тобто Галактика, складається з дуже великої кількості маленьких, щільно скупчених зірок, які через їх зосередженість і малість здаються мутними плямами. Через це його уподібнювали до молочного кольору ».
Незважаючи на ці теоретичні прориви, до 1610 року, коли Галілей Галілей повернув телескоп до неба, це підтвердження підтверджувало ці твердження. За допомогою телескопів астрономи вперше зрозуміли, що на небі було багато, набагато більше зірок, ніж ті, що ми можемо бачити, і що всі ті, що ми можемо бачити, є частиною Чумацького Шляху.
Через століття Вільям Гершель створив першу теоретичну схему того, як виглядав Чумацький Шлях (1785). У ній він описав форму Чумацького Шляху як велику, схожу на хмару зірку, і стверджував, що Сонячна система знаходиться близько до центру. Хоча це було помилково, це була перша спроба гіпотезувати, як виглядає наше космічне подвір’я.
Лише у 20 столітті астрономи змогли отримати точну картину того, як насправді виглядає наша Галактика. Це почалося з астронома Харлоу Шейплі, який вимірював розподіли та місця скупчення кульових зірок. З цього він визначив, що центр Чумацького Шляху був за 28000 світлових років від Землі, і що центр - це опуклість, а не плоска площа.
У 1923 році астроном Едвін Хаббл використав найбільший телескоп своєї доби на горі. Обсерваторія Вілсона поблизу Пасадена, Каліфорнія, щоб спостерігати галактики поза нашими власними. Спостерігаючи, як виглядають спіральні галактики у всьому Всесвіті, астрономи та вчені змогли отримати уявлення про те, як виглядає наша власна.
З цього часу здатність спостерігати за нашою галактикою через декілька довжин хвиль (тобто радіохвилі, інфрачервоні, рентгенівські, гамма-промені), а не лише видимий спектр допомогла нам отримати ще кращу картину. Крім того, розробка космічних телескопів - таких як Хаббл, Спітцер, WISE та Кеплер - допомогла нам зробити спостереження, які не піддаються втручанню з нашої атмосфери чи метеорологічних умов.
Але, незважаючи на всі зусилля, ми все ще обмежені поєднанням перспектив, розмірів та бар'єрів видимості. Поки всі картини, які зображують нашу галактику, є або зображеннями художника, або зображеннями інших спіральних галактик. Ще зовсім недавно в нашій історії вченим було дуже важко оцінити, як виглядає Чумацький Шлях, головним чином тому, що ми вбудовані в нього.
Щоб отримати фактичний вигляд Галактики Чумацького Шляху, потрібно було б зробити кілька речей. По-перше, нам знадобиться камера, яка працювала в космосі, який мав широке поле зору (ака. Хаббл, Спітцер тощо). Тоді нам потрібно було б перенести цю камеру на місце, яке знаходиться приблизно в 100 000 світлових років над Чумацьким Шляхом і направити її назад на Землю. З нашою нинішньою технологією приведення в рух на це знадобиться 2,2 мільярда років.
На щастя, як уже зазначалося, астрономи мають кілька додаткових довжин хвиль, які вони можуть використовувати, щоб побачити галактику, і вони роблять набагато більше видимих галактики. Окрім того, що ми бачимо більше зірок та більше зіркових скупчень, ми також можемо бачити більше центру нашої Галактики, що включає надмасивну чорну діру, яку теоретизували як існуючу там.
Протягом деякого часу астрономи мали назву регіону неба, затьмареного Чумацьким Шляхом - "Зона уникнення". Ще в часи, коли астрономи могли робити лише візуальні спостереження, зона уникання займала близько 20% нічного неба. Але спостерігаючи в інших довжинах хвиль, таких як інфрачервоний, рентгенівський, гамма-промені, і особливо радіохвилі, астрономи можуть бачити все, окрім 10% неба. Що з іншого боку від цих 10% - це переважно таємниця.
Словом, прогрес досягається. Але до тих пір, поки ми не зможемо відправити корабель за межі нашої Галактики, який може робити знімки і передавати їх нам назад, все це в межах простору нашого життя, ми будемо залежати від того, що ми можемо спостерігати зсередини.
У нас є багато цікавих статей про Чумацький Шлях тут у журналі Space. Наприклад, ось що таке Чумацький Шлях? Ось стаття про те, чому він називається Чумацький Шлях, наскільки він великий, чому він обертається і яка найближча до нього галактика.
І ось 10 фактів про Чумацький Шлях. І обов’язково ознайомтеся з нашим посібником з Космосу на Чумацькому Шляху.
І не забудьте ознайомитись з інтерв'ю Space Magazine з доктором Андреа Гез, професором астрономії UCLA, який розповідає про те, що знаходиться в центрі нашої Галактики.
Podcast (аудіо): Завантажити (Тривалість: 4:36 - 4.2MB)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (відео): Завантажити (Тривалість: 4:59 - 59,2MB)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
