هيكل المجرات: لوحة مسطحة وجود ذراع لولبية، وجود وسط أثار

كما منذ وقت مبكر من بضع مئات من السنين، المستكشفين عبر المحيط، عبر القارة المجهولة لرسم الخريطة، ولكن ليس حتى القرن 19، الفلكي الإيرلندي وليام بارسونز وجد الأول سديم دوامة M51.

ومع ذلك، فإن عدم وجود عصر تلسكوب فلكي حديث، والناس الكثير من درب التبانة بعيدا، بنية شيء ملموس تقريبا أي المعرفة. بعد النقاش حول هذه القضايا استمر حتى القرن 20 في وقت مبكر، اكتشفت الأمريكيات اللاتي الفلك هنريتا سوان ليفيت العلاقة فترة معان من CEPHEID النجوم متغير، عالم الفلك الشهير إدوين هابل الاستفادة من هذه التكنولوجيا ، إلا أن العثور على مجرة درب التبانة ليست وحدها في الكون، وكان الكون في التوسع، وهذا هو قانون هابل الشهير.

من الصعب رسم درب التبانة يقع

في النصف قرن الماضي، وقد أرسلت البشرية لمسبار الفضاء القبض على أكثر من نظام الشمسي. ومع ذلك، لدينا مظهر الفعلي للصورة درب التبانة لا تزال غامضة. والسبب بسيط: لدينا العلم والتكنولوجيا الحالية لا يمكن إطلاق المركبات الفضائية، على مدى ملايين السنين رحلة الخروج من درب التبانة، ثم يعود لالتقاط الصورة.

وهناك سبب آخر ونحن نعرف القليل جدا عن ظهور درب التبانة هي مجرة التي تحتوي على كمية كبيرة من الغبار. الغبار بكفاءة تمتص الضوء، وذلك في أكثر من خط الأفق من خلال قرص درب التبانة، ونحن لا نرى بعيدا جدا، لأن الغبار وحجب الرؤية.

والسبب الثالث هو أن غالبية المجرة عميقة: درب التبانة من الجانب الآخر من الشمس ضوء أن تأخذ أكثر من 50،000 سنة للوصول إلى الأرض من هذا يجعل من الصعب التمييز بين ما نجم أقرب، وهو من بعيد !.

درب التبانة القطب الشمالي عرض خطة تبين موقف مثلث قياس وجود المنظر نجمة عالية المنطقة تشكيل

لذلك، لدينا الكثير معلق على درب التبانة والمشاكل التي لم تحل، على سبيل المثال، أن عدد من الأذرع الحلزونية، سواء الهياكل الكبيرة الأقرب إلى الشمس يمكن أن يكون بمثابة الذراع الحلزوني، والموقف من النظام الشمسي في مجرة درب التبانة وهلم جرا.

ومع ذلك، والعلماء باستخدام بيانات من عدة مشاريع بحثية جديدة، خصوصا "إرث منع دوامة وبنية حلزونية" راديو المسح مشروع (بسل)، في فائقة لمسافات طويلة الأرض مجموعة تلسكوب للحصول على 5000 ساعة مراقبة الوقت، نهائي حتى الآن أفضل يصور خريطة المجرة. ويكشف المشتركة اللوالب اللبني ليس مرة واحدة الفكر، ولكن دوامة منعت، التي تضم أربعة على الأقل الكبرى وبعض الذراع قاصر حيث الذراع، في حين تكون الشمس بالضبط تقريبا على متن الطائرة مركز المجرة القرص.

منعت مجرة لولبية NGC 1300 تمثل

حيث الشعبية، دوامة منع وجود المجاميع المتوسطة تتكون من النجوم بذرة اللوالب الشكل. NGC 1300 مجرة قرب درب التبانة مثالا جيدا. NGC 1300 مركزا للمشرق على شكل كعب هيكل، من نهاية لشكل منشؤها اثنين من الأذرع الحلزونية بذرة يبدأ، ويمتد ظاهريا ببطء. تنبعث الأذرع الحلزونية الضوء الأزرق، الذي تنتجه المناطق النجوم الحضانة واسعة النطاق.

قبل 70 عاما، حسب العلماء المسافة من الأرض إلى بعض النجوم الزرقاء المضيئة في مكان قريب. رسم الخرائط المرسومة على هذه النقاط الثلاث سوف تجد أجزاء من الأذرع الحلزونية، ونحن سوف ندعو ذراع القوس، ذراع وذراع حامل رأس الغول المحلي. وفي الوقت نفسه، في 1950s، لاحظ علماء الفلك الراديو ذرة الهيدروجين، وهذا غاز الهيدروجين الذي صدر في المرئي الخفيفة إشارة الطول الموجي 21 سم. عندما يتم نقل هذا الغاز بالنسبة إلى الأرض، ويرجع ذلك إلى ظاهرة دوبلر، وتواتر التغييرات ذرات الهيدروجين، حتى أن سرعة الغاز يمكن أن تقاس علماء الفلك لتقديم أدلة إلى الموقع في المجرة. رسامي الخرائط غالاكسي تستخدم هذه الطريقة قياس، من وجهة نظر من الشمس، وذلك باستخدام نظام الإحداثيات لتوفير الراحة لمجرتنا.

علماء الفلك كان يعتقد دائما أن مجرة درب التبانة أيضا قد تحتوي على مجرة لولبية منعت. الأشعة تحت الحمراء تلسكوب الفضاء سبيتزر الملاحظات التي أبديت منذ أكثر من عشر سنوات أظهرت أن يبدو مرجحا أن اثنين فقط من الأذرع الحلزونية درب التبانة. في الآونة الأخيرة، ومع ذلك، ركزت موجات الراديو على مراقبة المجرات الأخرى دوامة ذرات الهيدروجين الأسلحة وأظهر أول أكسيد الكربون أربعة أذرع حلزونية لها المجرة إلى حد كبير.

وجعلها أكثر دقة درب التبانة

مع ظهور التلسكوب الجديد أكثر تقدما، علماء الفلك تتجه بسرعة نحو الطريق دراسات أكثر دقة بشأن مسألة درب التبانة. مهمة غايا، أطلقت في عام 2013، وتهدف إلى قياس الأرض إلى أكثر من مليار النجوم في درب التبانة المسافات، والتي سوف فهم بلا شك ثورة السكان ممتاز مختلفة من تشكيل مجرتنا. ولكن نظرا لاستخدام غايا ضوء ما بين النجوم وتمتصه جزيئات الغبار، بحيث أنه لا يمكن تحقيق الأذرع الحلزونية بعيدة بحرية. يمكن للموجات الراديو تمر بسهولة من خلال الغبار، حتى نتمكن من استكشاف قرص المجرة بأكملها ورسم هيكلها.

يشار إليه الآن، واثنين من البنود الرئيسية ضعت مخطط التكوين التبانة المستخدمة في علم الفلك الراديوي على أنها تقنية "جدا طويل الأساس التداخل" (VLBI). على سبيل المثال، يستخدم مشروع VERA اليابان أربعة تلسكوبات لاسلكية، والتي هي في جميع أنحاء الأراضي اليابانية، والمياه زي من الجزء الشمالي من البلاد إلى أقصى الجنوب في إيشيجاكي.

"هيكل دوامة وحلزونية إرث منعت" مشروع (بسل) باستخدام مجموعة طويلة، والذي يتضمن 10 التلسكوبات، التي تغطي معظم مناطق نصف الكرة الغربي، من هاواي إلى نيو انغلاند ومن ثم إلى سانت كروا، جزر فيرجن الأمريكية للجنس. منذ المسافة بين الأرض تلسكوب قطره تقريبا، وهذه المصفوفات يمكن الحصول على تجاوز أي قرار حتى الآن أي تلسكوب الطول الموجي الآخرين. يجب أن لاحظ الباحثون من جميع التلسكوبات، واستخدام الساعات الذرية ليتم تسجيلها على قرص كمبيوتر في كل مزامنة بيانات الموقع. ثم، فإنها تنقل البيانات المسجلة على كمبيوتر مخصص، وتنسيق إشارة الكمبيوتر بين التلسكوبات. بعد المعايرة، وسيتم منح صورة رقمية.

FIG الفن مبدأ التثليث المنظر

رسم تسليح السماوية FIG درب هذا المستوى، يجب استخدام تقنيات التثليث علماء الفلك المنظر. نجوم مسافة تقاس من خلال مراقبة موقع الشمس لوحظ من الجانب المقابل من مدار الأرض أو المنظر زاوية الانحراف. A الأرض نجمة أقرب، وكلما زاد التباين الذي من الربط من الأرض والشمس، والنجوم المنظر المثلثات باستخدام الأساسية المثلثية تمكين علماء الفلك لحساب المسافة إلى النجوم والأرض.

من الناحية المثالية، لرسم هيكل ذراع علماء الفلك FIG لمراقبة النجوم الشباب واسعة النطاق. هذه النجوم وعادة ما تكون قصيرة ومكثفة نجوم شكلت دوامة حول الذراع الداخلي، وارتفاع في درجة الحرارة، بحيث المؤينة الغاز في جميع أنحاء بحيث تنبعث الضوء الأزرق، وتشكل التتبع مرئية منارة الأذرع الحلزونية في الكون كله. ومع ذلك، ويرجع ذلك إلى الغبار المحاصرين في قرص مجرة درب التبانة، لا يمكننا بسهولة ملاحظة هذه النجوم في درب التبانة بأكملها. لحسن الحظ، وهذه المناطق هي خارج المتأينة جزيئات الماء والميثانول نجمة الساخنة يمكن أن يكون مشرقا جدا نموذج الراديو المصدر، لأنها تنبعث من الطبيعي، وعدد كبير من إشارات الأشعة والغبار المجرة بالكاد الموهن. الأشعة الضوئية الليزر هو الراديو التناظرية. البيئة الفيزياء الفلكية، والإشعاع من نظام نطاق سحابة الغاز والطاقة الشمسية، ونوعية من كوكب المشتري. في الصورة الراديو، فهي مشرق جدا "بقعة"، بل هو أيضا قياس مثالية الهدف المنظر.

رسم خرائط حاليا بتنفيذ خريطة درب التبانة

بسل واستخدام مشروع المراقبة VERA، وقد جمع علماء الفلك نحو 200 بناء على قياسات المسافة التفاوت للنجوم الشباب الساخنة عبر مساحة كبيرة من مجرة درب التبانة. تسمح هذه البيانات لنا لتكشف عن وجود مظهر جيدة التبانة أربعة مستمرة، لمسافات طويلة من الأذرع الحلزونية.

رسم خرائط حاليا بتنفيذ خريطة درب التبانة

ويبين البحث أن موقف الشمس تسمى وثيقة للغاية "ذراع جزئي"، والذي يبدو أن تكون شريحة معزولة من الأذرع الحلزونية. هيكلها يشبه المسمار فرعية أخرى الدورية المجرات الصغيرة الزوائد الذراع المتفرعة. ومع ذلك، في طوله القصير، وعدد كبير من تكون النجوم، وهو مبلغ مشابه لما نراه في محيط طول مماثل ذراع حامل رأس الغول.

ومن المثير للاهتمام، وبعض من الغول تسليح علماء الفلك يعتقدون أن مجرة درب التبانة هي واحدة من اثنين من الأسلحة الرئيسية. ومع ذلك، أظهرت أحدث البيانات أنه عندما تدور الذراع الداخل كما الى الداخل بعيدا عن الشمس، وعدد كبير من تكون النجوم وسيتم خفض بشكل كبير، مشيرا إلى أن مراقب الخارجي لا يبدو الأذرع الحلزونية بارزة جدا.

نمذجة موقف ثلاثي الأبعاد باستخدام عدد كبير من النجوم الشباب والحركة تقاس علماء الفلك الآن تقدير قيمة المعايير الأساسية للمجرات. ووجد الباحثون أن: المسافة من الشمس إلى مركز المجرة هو 8150 150 فرسخ (أو 26600 سنة ضوئية). هذه الفجوة من 8500 ثواني عقود IAU اقترح قيمة أصغر (المسافة الفجوة الثانية هي النظام الشمسي نطاق كوني لقياس الكائنات الأخرى من يعرف طول الفجوة كوحدة 0.2 ثانية وحدة فلكية جرم سماوي 1 ومن مسافة زاوية مائلة من 1 ثانية). وبالإضافة إلى ذلك، وجد علماء الفلك المجرة يدور بسرعة 236 كيلومتر في الثانية، وهو ما يقرب من سرعة دوران الأرض حول الشمس 8 مرات. واستنادا إلى هذه المعايير، وجد العلماء أن كل 212 مليون سنة الشمس سوف تدور مرة واحدة حول درب التبانة. وبعبارة أخرى، فإن وقت نظامنا الشمسي في نفس الجزء من الديناصورات تجوب الارض لا يزال درب التبانة.

ومن المعروف جيدا، درب التبانة المنطقة تقريبا مسطحة ومستوية الداخلية رقيقة جدا، ولكن كان موقف الشمس المتعلقة الطائرة المثير للجدل. سابقا، علماء الفلك من الشمس بالنسبة للقرص المجرة كما كان 25 فرسخ (حوالي 82 سنة ضوئية)، ولكن الملاحظات الجديدة عدلت هذا الرقم، وهذا هو، والشمس ليست سوى ارتفاع حوالي 6 ثوان الفجوة من القرص درب التبانة ( 20 سنة ضوئية). كانت المسافة فقط 0.07 من الشمس إلى مركز المجرة، مما يعني أن الشمس هي قريبة جدا من الطائرة من مجرة درب التبانة.

كما أكد أحدث الملاحظات الملاحظات السابقة التي في أماكن أبعد مجرة، بدأ قرص درب التبانة لثني والانحناء في الجانب الجنوبي لتصل في جانبها الشمالي، قليلا مثل رقائق البطاطس. حليبي في الواقع قرصين، طبقة رقيقة من القرص الرملي جزءا لا يتجزأ من بين قرص سميكة، مثل قطعة من الكعكة، والاسفنج أو اثنين. سمك القرص حوالي 1000 سنة ضوئية، وحوله هناك 2000 سنة ضوئية القرص سميكة. أقراص مختلفان جسديا. النجوم القرص رقيقة تميل إلى أن تكون أصغر سنا، والتي تحتوي على عناصر أثقل، مثل الحديد. قرص سميك نسبيا من المجرة القرص القديمة والفقيرة والعناصر، ولكن أكثر سمكا من النجوم بالقرب من مركز المجرة من النجوم البعيدة الشباب.

علماء الفلك ما زالوا يدرسون قرص سميك من مجرة درب اللبانة. وليس من الواضح أسبابه. ربما شكل أصغر عندما تصطدم المجرات ودمج مع القرص سميكة درب التبانة، أو مع مرور الوقت، اندمجت العديد من المجرات الصغيرة لتشكيل قرص سميك.

المزيد من الغموض

منطقة تشكل على أساس الموقف من نوعية المسافة المنظر درب التبانة النجوم والأحمر النقطة المركزية الشمسية

على الرغم من أن هيكل درب التبانة لدينا بعض إجابة جديدة أكثر وضوحا، لكننا نواجه أيضا الكثير من القضايا الهامة حل. لا يزال علماء الفلك استكشاف كيفية إنتاج الأسلحة مجرة لولبية.

حاليا هناك نوعان من النظريات. نظرية الأولى هي أن نطاق الجاذبية على المجرة شكل عدم استقرار دائم للوضع موجة دوامة، سيتم تمديد النظرية الثانية، وعدم استقرار الجاذبية على مقياس أصغر مع مرور الوقت وتضخيم في القسم الذراع، ثم متصلة تشكل الذراع الطويلة من المجرة.

في نظرية السابقة، يمكن أن الأذرع الحلزونية تستمر لبلايين السنين، في حين أن النظرية الأخيرة، وأقصر من عمر الأذرع الحلزونية، والذراع الجديد سوف تظهر عدة مرات طوال حياة المجرة.

لأنه لا يوجد تاريخ واضح للميلاد، فإنه من الصعب تقدير عمر مجرة درب التبانة. التكهنات الحالية هو أن العديد من المجرات الصغيرة مع التاريخ الأصلي للكون شكلت تصادم في وقت سابق والانصهار المجرة تنصهر تدريجيا معا. في حوالي 5 مليارات سنة، وقد تم الاعتراف درب التبانة كما مجرة كبيرة، ولكن يبدو من المرجح الآن مع مختلف جدا ثم، لأن نطاق واسع الاندماج ومن المرجح أن يعطل أي بنية حلزونية القائمة.

سوف نحتاج إلى مزيد الملاحظات من أحدث الخرائط درب التبانة، لدعم الجيل القادم من الراديو التلسكوبات VLBI مجموعة ستوفر المساعدة. ويجري حاليا التخطيط لمجموعة، بما في ذلك كيلومتر مربع صفيف أفريقيا والجيل القادم من صفائف كبيرة جدا في أمريكا الشمالية. كلاهما ضخمة مجموعة تلسكوب لاسلكي، ومن المتوقع أن تغطي القارة بأكملها، ويمكن أن يكون التشغيل الكامل في غضون 10 سنوات.

مقارنة مع المجموعة الحالية، من خلال زيادة كبيرة في منطقة تجميع التلسكوب، وجيل جديد من التلسكوبات قادرة على اكتشاف ضعف الإشعاع الراديو من الشمس، ولذا فإننا سوف تصبح خط المراقبة أكثر بعدا عن الأنظار من المجرة. في نهاية المطاف، يمكن للعلماء الخرائط أكثر دقة هيكل كبير من درب التبانة.