은하수의 모양: 은하의 저편 매핑

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우리 은하를 밖에서 볼 수 있다면 어떤 모습일까요?



이것은 꽤 흥미로운 질문입니다. 오랫동안 , 우리는 우리가 수천억 개 중 하나인 은하계에 살고 있다는 사실조차 몰랐습니다. 약 100년 전까지만 해도 우리가 하늘에서 본 모든 것이 하나의 거대한 덩어리로 이루어진 것인지, 아니면 우리가 본 작은 흐릿한 부분이 실제로 별도의 은하(과거에는 '섬 우주, ' 시적이기도 하고 적절하기도 함).

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그런 다음 Edwin Hubble(망원경의 이름을 따서 명명됨)이 주도하고 천문학자 팀이 수행한 작업은 작은 퍼지가 실제로 매우 멀리 떨어져 있으므로 별도의 더 작은 구조에서 살아야 한다는 결론을 내렸습니다. 우리는 우리 은하의 이름인 우리 은하가 원반처럼 납작해져서 그 안에 있었다는 것을 이미 알고 있습니다. 왜냐하면 우리는 그것을 하늘을 가로질러 펼쳐진 넓은 빛 띠로 보기 때문입니다. 은하가 구형이라면 우리는 별을 모든 방향에서 똑같이 볼 것입니다. 대신, 그 밴드는 은하가 평평하다는 것을 의미합니다.







우리는 하늘에서 다른 원반은하를 볼 수 있으며 나선 구조를 보여줍니다. 시간이 지남에 따라 다양한 방법을 사용하여 우리은하도 나선 팔이 있는 평평한 원반이라는 것을 알게 되었고 중앙에 돌출된 부분과 중간에 긴 Tic-Tac 모양의 '막대'가 있음을 확인했습니다. 우리 태양계가 있는 태양은 은하 중심에서 약 26-27,000광년 떨어져 있습니다.

그러나 은하의 정확한 모양은 무엇입니까? 얼마나 많은 나선형 팔이 있습니까? 그들은 단단히 감겨 있습니까, 아니면 그들에게 더 부족한 감기가 있습니까?

이러한 질문은 대답하기가 쉽지 않습니다. 정교한 기술을 통해 우리는 우리 주변의 은하계의 일부를 매핑할 수 있었지만 먼 쪽은 관찰하기가 더 어렵습니다. 우선 우리의 시야를 가리는 많은 쓰레기가 은하계에 있습니다. 대부분 가스와 먼지이며 빛을 흡수하며 은하 중심으로 갈수록 이 물질은 더 두꺼워집니다.

또한 은하의 반대편은 멀리 떨어져 있기 때문에 관찰하고자 하는 빛의 근원(별, 가스 구름 등)이 더 가깝게 나타납니다. 마치 숲 옆에 서서 근처의 개별 나무를 쉽게 분리할 수 있는 것과 같습니다. 하지만 그것들이 더 멀리 섞이는 것을 보는 것입니다. 우리는 이러한 종류의 관찰을 '혼돈 제한적'이라고 부릅니다.





하지만, 천문학자 팀 그들은 다소 놀라운 일을 해냈습니다. 그들은 은하수 저편에서 별을 형성하는 가스 구름의 위치를 ​​고정하고 나선 팔 중 하나에 대한 더 나은 지도를 만드는 데 사용했습니다.

근원은 소위 말하는 극초단파 방사선을 방출하는 젊은 별입니다. 메이저 (레이저를 만드는 것과 동일한 물리학이지만 빛의 '색상'이 다릅니다). 그들은 서로 연결된 지구 전체에 걸쳐 일련의 전파 망원경을 사용하여 본질적으로 수천 킬로미터에 달하는 망원경을 만들었습니다. 이 배열은 놀라운 해상도를 가지고 있습니다. 그들은 별이 은하 주위의 궤도에서 물리적으로 움직일 때 메이저의 움직임을 추적할 수 있었습니다! 명심하십시오. 은하계를 한 바퀴 도는 데 2억 년 이상이 걸리므로 이 운동은 믿을 수 없을 정도로 작습니다.

지구가 태양을 공전할 때 우리는 다른 각도에서 멀리 있는 물체를 봅니다. 이를 통해 천문학자들은 은하의 반대편에 있는 물체까지의 거리를 결정할 수 있었습니다. 이 시차각은 매우 작지만 측정할 수 있습니다.확대

지구가 태양을 공전할 때 우리는 다른 각도에서 멀리 있는 물체를 봅니다. 이를 통해 천문학자들은 은하의 반대편에 있는 물체까지의 거리를 결정할 수 있었습니다. 이 시차각은 매우 작지만 측정할 수 있습니다. 신용 거래: 빌 색스턴, NRAO/AUI/NSF; 로버트 허트, NASA

하지만 일단 그들이 그것을 측정할 수 있게 되자 , 그들은 짝수를 볼 수 있습니다 더 작은 효과: 지구가 태양을 공전할 때 물체가 만드는 겉보기 운동. 지구가 궤도의 한쪽에서 다른 쪽으로 이동할 때 멀리 있는 물체가 앞뒤로 움직이는 것처럼 보입니다. 우리는 이 효과를 시차라고 부릅니다(자세한 내용을 원하면 이것이 어떻게 작동하는지 단기집중과정 천문학: 거리 ), 그리고 그것은 물체의 거리를 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 많이 움직이면 더 가까워야 하고, 조금만 움직이면 더 멀리 떨어져 있어야 합니다. 지구가 얼마나 움직이는지 알고 물체가 움직이는 각도를 측정하면 거리를 계산할 수 있습니다.

그래서 그들은 했다! 이 메이저의 거리는 66,500광년이었습니다. 반대편 은하계를 가로질러 클리어 (그리고 일부는) 이 방법으로 거리를 측정한 은하계에서 가장 먼 물체가 되었습니다.

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.확대

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)

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이것이 중요한 이유는 이것이 우리가 Scutum-Centaurus arm(우리가 보는 별자리의 이름을 따서 명명됨)이라고 부르는 나선 팔의 일부임이 틀림없다는 것을 의미한다는 것입니다. 꽤 많은 개체에 이것 그 팔에 있는 은하의 측면은 측정되었지만 먼 쪽은 아무것도 측정되지 않았습니다. 이 먼 쪽 메이저의 거리 측정은 그들이 은하 반대편에 있는 나선팔의 위치를 ​​정확히 파악할 수 있었다는 것을 의미합니다.

나선형 다이어그램

나선형 암은 팔이 원에서 얼마나 벗어나는가를 나타내는 피치각(pitch angle)이라고 하는 개방각을 가지고 있습니다. 빨간색 화살표는 이 특정 나선의 피치 각도를 나타냅니다. 0°이면 암이 회색 원과 겹치고 각도가 클수록 암이 더 넓게 펄럭입니다. 신용 거래: 아침 고른 / Wikipedia

그것은 실제로 놀라운 결과를 낳았습니다. 나선형 암이 얼마나 열려 있거나 얼마나 단단히 감겨 있는지 정의하는 데 도움이 되는 각도가 있습니다. 라고 피치 각 , 0°이면 암이 원을 형성하고 피치 각도가 클수록 암이 더 많이 열립니다. 근처의 물체를 사용하여 Scutum-Centaurus 팔의 피치 각도가 14°인 것으로 보입니다. 그러나 은하 중심의 반대쪽에 팔을 고정하기 위해 메이저도 포함하면 피치 각도는 22°와 비슷합니다. 중요한 변화입니다.

정의 사랑 타로

은하수의 팔은 우리가 처음 생각했던 것보다 더 넓게 열려 있습니다.

또는 원하는 경우 : 우리는 생각했던 것보다 덜 단단히 상처를 입었습니다.

여기서 요점은 우리가 은하계 안에 살고 있지만 여전히 그것에 대해 배우는 것이 많다는 것입니다. 그것은 연기로 가득 찬 방에 있고 마침내 멀리 벽에 대해 반대편에 있는 것을 볼 수 있는 것과 같습니다. 현재 위치의 모양과 구조를 정의하는 데 도움이 됩니다.

그리고 그것은 우주에 대한 우리의 과학적 사고방식이 시간이 지남에 따라 많이 변했음을 의미합니다. 망원경의 발명은 그것이 우리가 알고 있는 것보다 훨씬 더 크고 인구가 많다는 것을 보여주었고 시간이 지남에 따라 전체 훨씬 더 큽니다.

그리고 우리가 우리 은하의 본질을 마침내 이해한 지 한 세기가 지난 지금도 우리의 이 지역 마을에는 여전히 우리에게 아름다운 놀라움이 있습니다. 그것은 당신의 블록을 돌아 다니며 전에는 결코 눈치 채지 못한 개울을 발견하는 것과 같습니다. 그 안에는 어떤 경이로움이 있으며, 어떤 보물이 여전히 보이지 않습니까?

그것이 우리가 계속 찾는 이유입니다. 우리는 아름다운 동네에 살고 있으며 방문할 장소를 더 많이 발견하는 것이 즐겁습니다.