Timp de milenii, ființele umane s-au uitat în sus la cerul nopții și s-au oprit în fața Calea Lactee. Astăzi, stargazerii și astronomii amatori continuă în această tradiție, știind că ceea ce asistă este de fapt o colecție de sute de milioane de stele și nori de praf, ca să nu mai vorbim de miliarde de alte lumi.
Dar trebuie să ne întrebăm dacă putem vedea trupa strălucitoare a Căii Lactee, de ce nu putem vedea ce se află în centrul galaxiei noastre? Presupunând că căutăm în direcția bună, nu ar trebui să putem vedea acea mare și strălucitoare stea cu ochiul liber? Știți cea pe care vreau să o spun, este în toate imaginile!
Din păcate, pentru a răspunde la această întrebare, trebuie efectuate o serie de verificări ale realității. Când este suficient de întuneric și condițiile sunt clare, inelul de praf al Căii Lactee poate fi cu siguranță discernut pe cerul nopții. Cu toate acestea, încă putem vedea aproximativ 6.000 de ani lumină pe disc cu ochiul liber și bazându-ne pe spectrul vizibil. Iată un rezumat despre motivul pentru care este vorba.
Mărime și structură:
În primul rând, dimensiunea pură a galaxiei noastre este suficientă pentru a zgâlci mintea. NASA estimează că Calea Lactee are un diametru cuprins între 100.000 - 120.000 de ani-lumină - deși unele informații sugerează că ar putea ajunge la 150.000 - 180.000 de ani-lumină. Întrucât un an lumină este de aproximativ 9,5 x 1012km, acest lucru face ca diametrul galaxiei Calea Lactee să fie de aproximativ 9,5 x 1017 - 1,14 x 1018 km în diametru.
Pentru a spune asta, în termeni de profan, acei 950 de pătrimi (590 de miliarde de mile) la 1,14 km de 5 miliarde de kilograme (7 km septendecillion miles). Calea Lactee este, de asemenea, estimată a conține 100-400 de miliarde de stele (deși aceasta ar putea ajunge la un trilion) și poate avea până la 100 de miliarde de planete.
În centru, măsurând cca. În diametru de 10.000 de ani-lumină, este grupul de stele bine împachetat, cunoscut sub numele de „bombă”. În centrul acestui suflu se află o sursă de radio intensă, numită Săgetătorul A *, care este probabil să fie o gaură neagră supermasivă care conține de 4,1 milioane de ori mai mult decât masa Soarelui nostru.
Noi, în umilul nostru sistem solar, suntem la aproximativ 28.000 de ani lumină de el. Pe scurt, această regiune este pur și simplu prea departe pentru a putea vedea cu ochiul liber. Cu toate acestea, există mai mult decât asta ...
Luminozitate redusă a suprafeței:
Pe lângă faptul că este o galaxie cu bară în spirală, Calea Lactee este ceea ce este cunoscut sub numele de galaxie de suprafață scăzută (LSB) - o clasificare care se referă la galaxii unde luminozitatea lor de suprafață este, atunci când este privită de pe Pământ, cu cel puțin o magnitudine mai mică decât cer de noapte ambiental. În esență, acest lucru înseamnă că cerul trebuie să fie mai întunecat decât o magnitudine de aproximativ 20,2 per arc pătrat secundă pentru a putea fi văzută Calea Lactee.
Acest lucru face ca Calea Lactee să fie dificil de observat din orice locație de pe Pământ unde poluarea luminoasă este comună - cum ar fi locațiile urbane sau suburbane - sau când lumina rătăcită de pe Lună este un factor. Dar chiar și atunci când condițiile sunt optime, există doar atât de multe lucruri pe care le putem vedea cu ochiul liber, din motive care au mare legătură cu tot ceea ce se află între noi și miezul galactic.
Praf și gaz:
Deși s-ar putea să nu semene cu observatorul ocazional, Calea Lactee este plină de praf și gaze. Această materie este cunoscută sub numele de mediu interstelar, un disc care alcătuiește 10-15% din materia luminosă / vizibilă din galaxia noastră și umple spațiile lungi dintre stele. Grosimea prafului deviază lumina vizibilă (așa cum este explicat aici), lăsând doar lumina infraroșie să treacă prin praf.
Acest lucru face ca telescoapele cu infraroșu precum Telescopul spațial Spitzer să fie instrumente extrem de valoroase pentru cartografierea și studierea galaxiei, deoarece poate privi prin praf și ceata pentru a ne oferi opinii extraordinar de clare despre ceea ce se întâmplă în centrul galaxiei și în formarea stelelor. regiuni. Cu toate acestea, când privim în spectrul vizual, lumina de pe Pământ și efectul de interferență al prafului și gazului limitează cât de departe putem vedea.
Instrumentare limitată:
Astronomii privesc stelele de mii de ani. Cu toate acestea, abia în vremuri relativ recente au știut chiar la ce priveau. De exemplu, în cartea sa Meteorologica, Aristotel (384–322 î. Hr.) A scris că filozofii greci Anaxagoras (cca 500–428 î.e.n.) și Democrit (460–370 î.e.n.) au propus că Calea Lactee ar putea consta din stele îndepărtate.
Cu toate acestea, Aristotel însuși credea că Calea Lactee a fost cauzată de „aprinderea exhalării arzătoare a unor stele care erau mari, numeroase și apropiate” și că aceste aprinderi au loc în partea superioară a atmosferei. La fel ca multe dintre teoriile lui Aristotel, aceasta ar rămâne canon pentru savanții occidentali până în secolele XVI și XVII, moment în care astronomia modernă va începe să se înrădăcineze.
Între timp, în lumea islamică, mulți savanți medievali au avut o viziune diferită. De exemplu, astronomul persan Abu Rayhan al-Biruni (973-1048) a propus că Calea Lactee este „o colecție de nenumărate fragmente din natura stelelor nebuloase”. Ibn Qayyim Al-Jawziyya (1292-1350) din Damasc a propus în mod similar că Calea Lactee este „o multitudine de stele minuscule împachetate în sfera stelelor fixe” și că aceste stele sunt mai mari decât planetele.
Astronomul persan Nasir al-Din al-Tusi (1201–1274) a susținut și el în cartea sa Tadhkira asta: „Calea Lactee, adică Galaxia, este alcătuită dintr-un număr foarte mare de stele mici, strâns grupate, care, din cauza concentrației și a mărimii lor, par a fi pete tulbure. Din această cauză, a fost asemănat cu laptele în culori. "
În ciuda acestor descoperiri teoretice, abia în 1610, când Galileo Galilei și-a îndreptat telescopul spre ceruri, există o dovadă pentru a susține aceste afirmații. Cu ajutorul telescoapelor, astronomii și-au dat seama pentru prima dată că erau multe, multe mai multe stele pe cer decât cele pe care le putem vedea și că toate cele pe care le putem vedea fac parte din Calea Lactee.
Peste un secol mai târziu, William Herschel a creat prima diagrama teoretică despre cum arăta Calea Lactee (1785). În ea, el a descris forma Căii Lactee ca o colecție mare de stele asemănătoare norului și a susținut că Sistemul Solar este aproape de centru. Deși eronată, aceasta a fost prima încercare de a ipoteza cum arăta curtea noastră cosmică.
Abia în secolul XX, astronomii au reușit să obțină o imagine exactă despre cum arată Galaxia noastră. Aceasta a început cu astronomul Harlow Shapely măsurând distribuțiile și locațiile grupurilor de stele globulare. Din aceasta, el a stabilit că centrul Căii Lactee se afla la 28.000 de ani lumină de Pământ și că centrul era o bombă, mai degrabă decât o zonă plană.
În 1923, astronomul Edwin Hubble a folosit cel mai mare telescop din zilele sale la Muntele. Observatorul Wilson de lângă Pasadena, California, pentru a observa galaxii dincolo de ale noastre. Observând cum arată galaxiile în spirală din întreg universul, astronomii și oamenii de știință au putut să ne facă o idee despre cum arată propriile noastre.
Din acel moment, capacitatea de a observa galaxia noastră prin mai multe lungimi de undă (adică unde radio, infraroșu, raze X, raze gamma) și nu doar spectrul vizibil ne-a ajutat să obținem o imagine și mai bună. În plus, dezvoltarea telescoapelor spațiale - cum ar fi Hubble, Spitzer, WISE și Kepler - au fost instrumentale pentru a ne permite să facem observații care nu sunt supuse interferenței atmosferei sau condițiilor meteorologice noastre.
Dar, în ciuda celor mai bune eforturi, suntem în continuare limitați de o combinație de perspective, dimensiuni și bariere de vizibilitate. Până în prezent, toate imaginile care înfățișează galaxia noastră sunt fie redări ale artistului, fie imagini cu alte galaxii în spirală. Până destul de recent în istoria noastră, oamenilor de știință a fost foarte dificil să evalueze cum arată Calea Lactee, mai ales pentru că ne-am încorporat în ea.
Pentru a obține o imagine reală a galaxiei Calea Lactee, ar trebui să se întâmple mai multe lucruri. În primul rând, am avea nevoie de o cameră care să funcționeze în spațiu care să aibă un câmp vizual larg (de asemenea, Hubble, Spitzer, etc). Apoi, va trebui să plutim camera respectivă într-un loc care se află la aproximativ 100.000 de ani lumină deasupra Căii Lactee și să-l îndreptăm spre Pământ. Cu tehnologia noastră actuală de propulsie, ar fi nevoie de 2,2 miliarde de ani pentru a realiza.
Din fericire, așa cum s-a menționat deja, astronomii au câteva lungimi de undă suplimentare pe care le pot folosi pentru a le vedea în galaxie, iar acestea fac mult mai vizibile ale galaxiei. Pe lângă faptul că am văzut mai multe stele și mai multe cluster-uri de stele, am putut vedea și mai multe din centrul galaxiei noastre, care include și gaura neagră super-masivă care a fost teoretizată ca existentă acolo.
De ceva timp, astronomii au numit regiunea cerului care este întunecată de Calea Lactee - „Zona de evitare”. În zilele în care astronomii nu puteau face decât observații vizuale, Zona de Evitare a preluat aproximativ 20% din cerul nopții. Dar observând în alte lungimi de undă, cum ar fi radiațiile infraroșii, radiografia, raze gamma și, în special, undele radio, astronomii pot vedea toate, în afară de aproximativ 10% din cer. Ce este de cealaltă parte a acestui 10% este în mare parte un mister.
Pe scurt, se înregistrează progrese. Dar până la momentul în care vom putea trimite o navă dincolo de galaxia noastră care poate să ia instantanee și să le transmită înapoi la noi, toate în spațiul propriilor noastre vieți, vom fi dependenți de ceea ce putem observa din interior.
Avem multe articole interesante despre Calea Lactee aici la Space Magazine. De exemplu, iată care este Calea Lactee? Și iată un articol despre ce se numește Calea Lactee, cât de mare este, de ce se rotește și care este galaxia cea mai apropiată de ea.
Și iată 10 fapte despre Calea Lactee. Și nu uitați să consultați secțiunea Ghid pentru spațiu de pe Calea Lactee.
Și asigurați-vă că consultați interviul Space Magazine cu Dr. Andrea Ghez, profesor de astronomie la UCLA, vorbind despre ceea ce este în centrul galaxiei noastre.
Podcast (audio): descărcare (durata: 4:36 - 4,2 MB)
Abonare: Podcast-uri Apple | Android | RSS
Podcast (video): descărcare (durata: 4:59 - 59.2MB)
Abonare: Podcast-uri Apple | Android | RSS
