gov-civil-vilareal.pt은하수에서 태양은 어디에 있습니까?
>이메일을 받습니다. 대부분의 경우 Google이 할 수 있는 한두 가지 질문을 하는 사람들이며(힌트 힌트) 때로는 답을 찾기 위해 조금 더 파고 들어야 하는 질문입니다. 나는 그것을 좋아합니다. 왜냐하면 그것은 내가 무언가를 배우게 된다는 것을 의미하기 때문입니다.
이 경우 나쁜 리더 조슈아 브라운은 은하계에서 태양의 위치에 관한 것이었습니다. 우리가 현재 잘 알고 있는 중심에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지(약 26,700광년)가 아니라 우리가 중심에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지 미드플레인 은하의. 우리의 은하수 지름이 100,000광년 정도인 평평한 원반이지만 두께도 약 2,000광년입니다. 실제 두께는 정의하기 어렵습니다. 고도를 높이면 지구의 대기가 얇아지는 것처럼 별이 원반에서 위로 올라갈 때(또는 아래로 내려갈 때) 희미해지기 때문입니다. 또한 두께는 측정 대상에 따라 다릅니다!
은하의 평면 원반이 중심을 관통하고 중심이 은하 중심이 되도록 다시 매핑된 은하의 전천적 적외선 이미지. 우리는 은하계 안에 있으므로 이 이미지는 은하계의 중심을 뒤돌아보고 있는 것과 같으며 디스크가 우리 뒤에 있습니다. 은하계의 북쪽이 위로 향하고 미드플레인이 디스크의 정확히 절반을 자릅니다. 신용 거래: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF
실제로 은하계에는 두 개의 디스크가 있습니다. 두꺼운 디스크 그리고 얇은 디스크 , 두꺼운 디스크의 중간에 얇은 디스크가 있습니다. 은하계가 층 사이에 설탕을 입힌 2층 케이크라고 상상해 보십시오. 프로스팅은 얇은 디스크이고 케이크 스펀지는 두꺼운 디스크입니다. 두 해면 층이 정확히 같은 높이라면, 은하 중앙면은 그들 사이의 설탕 층의 중심을 통해 정확히 수평으로 자를 것입니다. 스케일감을 느끼시려면 케이크 높이가 10cm(두꺼운 원반의 위아래 두께)인 경우 은하수와 함께 스케일을 하면 케이크 자체는 지름 5m의 원이 됩니다! 그것은 매우 넓고 평평한 케이크입니다. 얇은 디스크를 나타내는 가운데의 설탕 층은 두께가 약 4cm로 두꺼운 설탕 층입니다!).
또한 이 규모에서 태양은 중심에서 1.3미터, 중심에서 가장자리까지의 대략 절반이 됩니다.
근데 어디야 수직으로 케이크에? 바로 그 설탕 층의 중앙에 있습니까, 아니면 약간 위 또는 아래로 떨어져 있습니까?
가장 최근의 은하수 지도는 예술가의 표현으로 표시됩니다. 태양은 오리온 박차 근처의 은하 중심 바로 아래에 있습니다. Scutum-Centaurus 팔은 오른쪽과 위쪽으로 쓸어내며 중앙 뒤에서 먼 쪽으로 이동합니다. 관측된 메이저는 65,000광년 떨어진 S-C 팔의 중심에서 태양의 거의 바로 맞은편에 있습니다. 신용 거래: NASA/JPL-Caltech/R. 상처(SSC/Caltech)
그 숫자는 확인하기 어려웠습니다. 그러나 2016년에 두 명의 천문학자가 우주에서 은하의 방향을 알아내기 위해 조사했습니다. 그것이 평평한 디스크라면, 그 디스크의 축은 하늘의 특정 지점을 가리킵니다. 그들의 목표는 그 자리를 찾는 것이었습니다. , 그러나 부산물로 그들은 또한 미드플레인에서 태양의 변위를 측정했습니다. 그들의 결과는 우리가 그 평면에서 북쪽으로 약 55광년 떨어져 있다는 것입니다(여기서 '북쪽'은 은하의 북쪽 , 이것은 Coma Berenices의 별자리에 있습니다). 그들의 추정치는 약 16광년이라는 큰 불확실성을 가지고 있지만, 그럼에도 불구하고 우리는 확실히 중앙면의 북쪽에 있습니다.
그들은 실제로 북극의 방향을 측정하여 이것을 측정했습니다! 그들은 우리 은하의 원반 모양을 추적하는 원반, 대상 또는 대상 그룹에 대해 다양한 '추적자'를 사용했습니다. 그런 다음 그들은 디스크를 가로질러 이러한 물체의 분포를 살펴보고 그것이 은하계 자체의 평면을 정의하도록 합니다. 일단 그것이 있으면, 그들은 그 평면의 극을 찾기 위해 약간의 기하학을 적용할 수 있습니다(평면이 향하고 있는 방향으로 생각하십시오).
그들은 이것을 두 가지 방법으로 수행합니다. 하나는 '제약되지 않은' 것입니다. 여기서 추적자를 사용하여 지오메트리를 가져옵니다. 다른 방법은 '제약'으로 은하의 중심이 우리의 중심 초대질량 블랙홀인 Sgr A*의 위치가 되도록 강제하는 것입니다. 이 두 가지 방법은 약간 다른 답을 내는데, 이는 태양이 디스크 평면의 중앙에 정확히 있지 않기 때문입니다. 그들이 그것을 설명할 때, 그들은 55광년 수를 얻습니다.
수십 광년만큼 은하계에서 위아래로 흔들리는 은하수 주위의 태양 경로의 개략도. 수직 운동의 규모가 크게 과장되었습니다. 신용 거래: 크리스 세터 / 필 플레트
쿨. 덧붙여서, 태양은 은하의 중심을 공전합니다. 은하의 해 그리고 때로는 우주의 해 ) 지구 2억년마다 , 하지만 그렇게 하면서 디스크에 대해 위아래로 움직입니다! 그것이 원반 미드플레인 위에 있을 때 결합된 수십억 개의 별들의 중력이 그것을 아래로 끌어당겨서 다시 아래로 떨어지고 미드플레인을 통과한 다음 원반 아래 수십 광년 아래로 떨어지면서 원반을 위로 끌어당깁니다. 과정이 반복됩니다. 지금 바로 우리는 아직 올라가는 중이야 . 주기가 한 번 완료되는 데 약 6천만 년이 걸립니다.
자, 여기 있습니다! 나는 우리가 정확히 미드플레인에 있지 않다는 것을 알고 있었지만 우리가 얼마나 벗어났는지 또는 그것이 어떻게 측정되었는지는 알지 못했습니다. 이제 내가 할 수 있습니다. 바라건대 지금 당신도 그렇게하십시오.
덕분에 조슈아 사무엘 브라운 ( @josambro Twitter에서) 먼저 질문해 주셔서 감사합니다!
수정(2019년 10월 2일): 얇은 디스크와 두꺼운 디스크의 두께를 구하는 것은 약간 까다롭습니다. 원래 사용했던 숫자가 너무 작았습니다. Swinburne 천문학 온라인 과정 그것들이 각각 400광년과 1,000광년의 축척 높이를 가지고 있는 것으로 나와 있는데, 이것은 나에게 맞는 소리입니다. '스케일 높이' 여기에서 열 수 있는 전체 벌레 캔이지만 높이에 따라 더 얇아지거나 덜 조밀해지는 것(지구 대기와 같이)이 있는 경우 스케일 높이는 밀도가 1/e만큼 떨어지는 곳입니다. 여기서 e는 자연 로그의 밑, 약 2.7. 네 그래서 좀 복잡합니다. 따라서 케이크는 유추이지만 단단하기 때문에 세부 사항을 파헤쳐 보면 끔찍하게 잘 작동하지 않습니다(모든 유추에 해당됨). 포인트: 두꺼운 원반이 얇은 원반보다 두껍고, 둘에 비해 케이크가 정말 넓다!
