Kaip Veikia Pieno Kelias

{h1}

Pieno kelias yra galaktika, kurioje randama saulės sistema, ir yra viena iš milijardų galaktikų visatoje. Sužinokite apie pieno kelią.

Žvilgsnis į naktinį dangų bet kuriuo metų laiku atskleis silpną šviesos juostą, besidriekiančią per dangų per vidurį ar šalia horizonto. Senovės graikai pamatė šią juostą o-f šviesos ir pavadino ją „galaktikų kuklomis“, „pieno ratu“. Romėnai tai vadino „Pieno keliu“. 1610 m. „Galileo“ panaudojo pirmuosius teleskopus ir nustatė, kad Paukščių Tako šviesa sklinda iš milijardų neryškių žvaigždžių, supančių mus.

Šimtmečius astronomai uždavė daug pagrindinių klausimų apie Pieno kelią. Kas tai? Iš ko jis padarytas? Kokia ji forma? Į šiuos klausimus buvo sunku atsakyti dėl kelių priežasčių.

  1. Mes gyvename Paukščių Tako viduje. Tai tarsi gyvenimas milžiniškos dėžutės viduje ir klausiama, kokia yra dėžutės forma? Iš ko jis padarytas? Kaip tu žinai?
  2. Ankstyvieji astronomai buvo apriboti technologijomis. Ankstyvieji teleskopai nebuvo labai dideli, neturėjo daug nuotolio ir negalėjo didinti didelių atstumų ar jų išspręsti.
  3. Ankstyvieji teleskopai galėjo aptikti tik matomą šviesą. Pieno take yra daug dulkių, kurios kliudė jų vaizdams. Kai kuriomis kryptimis žvilgsnis į Paukščių Taką yra tarsi per dulkių audrą.

XX amžius padarė didelę pažangą teleskopo technologijos srityje. Dideli optiniai, radijo, infraraudonųjų spindulių ir rentgeno teleskopai (tiek ant žemės, tiek orbitoje skriejantys kosminiai teleskopai) astronomams leido peržvelgti didžiulį dulkių kiekį ir toli į kosmosą. Naudodamiesi šiais įrankiais jie galėtų sudėti, kaip atrodo Pieno kelias.

Tai, ką jie atrado, buvo nuostabi:

  • Pieno kelias iš tikrųjų yra galaktika - didelė žvaigždžių, dujų (daugiausia vandenilio), dulkių ir tamsiosios medžiagos sistema, kuri skrieja aplink bendrą centrą ir yra sujungta gravitacijos.
  • Mūsų galaktika yra spiralės formos.
  • Priešingai populiarių įsitikinimų, mūsų Saulės sistema nėra galaktikos centre.
  • Pieno kelias yra tik viena iš milijardų galaktikų Visatoje.

Eikite paskui mus į atradimų kelionę, kai apžiūrėsime Paukščių kelią. Mes ištirsime, kaip astronomai išsiaiškino jo formą, dydį ir struktūrą. Pažiūrėsime, kaip juda žvaigždės jame ir kaip Paukščių Takas lyginamas su kitomis galaktikomis.

Ankstyvojo pieno kelio teorijos

Kaip minėjome, „Galileo“ atrado, kad Paukščių Takas yra pagamintas iš neryškių žvaigždžių, bet kaip su jo forma? Kaip tu gali pasakyti kažko formą, jei esi jo viduje? 1700 m. Pabaigoje astronomas seras Williamas Herschelis atkreipė dėmesį į šį klausimą. Heršelis teigė, kad jei Paukščių Takas būtų sfera, mes turėtume pamatyti daugybę žvaigždžių visomis kryptimis. Taigi jis ir jo sesuo Karolina suskaičiavo žvaigždes daugiau nei 600 dangaus sričių. Jie nustatė, kad Pieno kelio juostos kryptyse yra daugiau žvaigždžių nei aukščiau ir žemiau. Heršelis padarė išvadą, kad Pieno kelias yra disko formos struktūra. Kadangi visose disko vietose jis rado maždaug tą patį skaičių žvaigždžių visomis kryptimis, jis padarė išvadą, kad saulė buvo netoli disko centro.

Maždaug 1920 m. Olandų astronomas, vardu Jacobus Kapetyn, paralakso metodu išmatavo tariamą atstumą iki netoliese esančių ir nutolusių žvaigždžių. Kadangi paralaksas buvo susijęs su žvaigždžių judesių matavimu, jis palygino tolimų žvaigždžių judesius su šalia esančiais. Jis padarė išvadą, kad Paukščių Takas yra maždaug 20 kiloparsekų arba 65 000 šviesmečių skersmens diskas (vienas kiloparsecas = 3260 šviesmečių). Kapetynas taip pat padarė išvadą, kad saulė buvo Pieno kelio centre arba netoli jo.

Tačiau būsimi astronomai abejoja šiomis idėjomis, o pažangioji technologija padėtų jiems užginčyti teorijas ir sugalvoti tikslesnius matavimus.

Matuojant atstumus iki žvaigždžių

Jei laikysite nykštį ištiestos rankos ilgio link, o tada pakaitomis atidarysite ir užmerksite kiekvieną akį žiūrėdami į ją, pamatysite, kad nykštys akivaizdžiai juda arba pasislenka prieš foną. Šis poslinkis vadinamas a paralakso pamaina. Judant nykščiu arčiau nosies ir pakartojant procesą, turėtumėte pastebėti, kad pamaina tampa didesnė. Astronomai gali naudoti tą pačią techniką atstumui iki žvaigždžių išmatuoti. Kai Žemė skrieja aplink saulę, žvaigždės padėtis keičiasi kitų žvaigždžių fone. Palyginę žvaigždės nuotraukas su šešių mėnesių intervalais, astronomai gali išmatuoti poslinkio laipsnį ir gauti paralakso kampą (pusė paralakso poslinkio = teta arba Θ). Žinodami paralakso kampą ir Žemės orbitos spindulį (R), astronomai gali apskaičiuoti atstumą iki žvaigždės (D) naudodami trigonometriją: D = R x cotangent (theta) arba D = RCotΘ. „Parallax“ matavimai yra patikimi žvaigždėms, kurių atstumas yra mažesnis arba lygus 50 parsių. Jei atstumas didesnis nei šis, astronomai turi rasti kintamus žvaigždės žymenis ir naudoti šviesumo ir atstumo ryšius (žr. Kitą puslapį).

Globular klasteriai ir spiraliniai ūgliai

Tuo metu, kai Kapetynas paskelbė savo „Pieno kelio“ modelį, jo kolega Harlow Shapely pastebėjo, kad žvaigždžių spiečiaus tipas vadinamas rutulinis klasteris turėjo unikalų pasiskirstymą danguje. Nors Paukščių Tako juostoje buvo rasta nedaug rutulinių klasterių, jų buvo daug virš ir po juo. Shapely nusprendė suskaidyti rutulinių klasterių pasiskirstymą ir išmatuoti jų atstumą, naudodamas kintamus žvaigždžių žymenis klasteriuose ir šviesumo ir atstumo santykis (žr. šoninę juostą). Shapely nustatė, kad rutuliniai klasteriai buvo rasti sferiniame pasiskirstyme ir susitelkę netoli Šaulio žvaigždyno. Shapely padarė išvadą, kad galaktikos centras buvo šalia Šaulio, o ne saulės, ir kad Paukščių Takas buvo maždaug 100 kiloparsekų skersmens.

Shapely dalyvavo didelėse diskusijose apie spiraliniai ūkai (naktiniame danguje matomos silpnos šviesos dėmės). Jis tikėjo, kad jos yra „salų visatos“ arba galaktikos, esančios už Paukščių Tako ribų. Kitas astronomas Heberis Curtisas manė, kad spiraliniai ūkai yra Pieno kelio dalis. Edvino Hablo pastebėjimai apie „Cepheid“ kintamuosius galutinai išsprendė diskusiją - ūkai iš tikrųjų buvo už Paukščių Tako ribų.

Tačiau klausimų vis tiek liko. Kokia forma buvo Pieno kelias ir kas tiksliai egzistavo jo viduje?

Šviesos ir atstumo santykis

Profesionalūs ir mėgėjai astronomai gali išmatuoti žvaigždės ryškumą, įvesdami fotometras arba prie krūvio prijungtas įrenginys ant teleskopo galo. Jei jie žino žvaigždės ryškumą ir atstumą iki žvaigždės, jie gali apskaičiuoti žvaigždės išleidžiamos energijos kiekį arba jos šviesumą (-šviesumas = ryškumas x 12,57 x (atstumas)2). Ir atvirkščiai, jei žinote žvaigždės šviesumą, galite apskaičiuoti jos atstumą nuo Žemės. Tam tikros žvaigždės, tokios kaip „RR Lyrae“ ir „Cepheid“ kintamieji, gali tarnauti kaip šviesos standartai. Šios žvaigždės reguliariai keičia savo ryškumą, o ryškumas yra tiesiogiai susijęs su jų ryškumo ciklo periodu.

-Norėdamas nustatyti rutulinių grupių spindesį, Shapely išmatavo RR Lyrae žvaigždžių ryškumo periodus klasteriuose. Sužinojęs šviesos ryškumą, jis galėjo apskaičiuoti jų atstumą nuo Žemės. Pažiūrėkite, kaip veikia galaktikos, kaip astronomas Edwinas Hablas naudojo panašią metodą su kofeido kintamosiomis žvaigždėmis, kad nustatytų, ar spiraliniai ūkai yra toliau už Paukščių Tako ribas.

Kokia forma yra Pieno kelias?

Kaip veikia pieno kelias: kaip

Edvinas Hablas tyrinėjo galaktikas ir suskirstė jas į įvairius tipus elipsės formos ir spiralinės galaktikos. Spiralinėms galaktikoms būdingos disko formos su spiralinėmis rankomis. Priežastis buvo ta, kad kadangi Paukščių Takas buvo disko formos ir todėl, kad spiralinės galaktikos buvo disko formos, Paukščių Takas greičiausiai buvo spiralinė galaktika.

Dešimtajame dešimtmetyje astronomas R. J. Trumpleris suprato, kad Kapetyno ir kitų atliktų Paukščių Tako galaktikos dydžio įverčiai buvo atmesti, nes matavimai rėmėsi stebimais matomų bangų ilgiais. Trumperis padarė išvadą, kad didžiulis dulkių kiekis Paukščių Tako plokštumoje sugeria šviesą matomų bangų ilgiuose ir tolimoms žvaigždėms bei klasteriams atrodo silpnesnis, nei buvo iš tikrųjų. Todėl astronomams, norint tiksliai nustatyti žvaigždes ir žvaigždžių grupes Paukščių Tako diske, reikia būdo, kaip pažvelgti į dulkes.

Šeštajame dešimtmetyje, pirmasis radijas teleskopai buvo sugalvotos. Astronomai išsiaiškino, kad vandenilio atomai skleidžia radiacijos bangos ilgį ir kad šios radijo bangos gali prasiskverbti į dulkes Paukščių Take. Taigi tapo įmanoma pažymėti Paukščių Tako spiralines puses. Raktas buvo žvaigždės žvaigždės, tokios, kokios buvo naudojamos matuojant atstumą. Astronomai nustatė, kad veiks O ir B klasės žvaigždės. Šios žvaigždės turėjo keletą bruožų:

  • Ryškumas: Jie yra gerai matomi ir dažnai būna mažose grupėse ar asociacijose.
  • Šiluma: Jie skleidžia kelių bangų ilgį (matomą, infraraudonąjį, radijo).
  • Trumpas gyvenimas: Jie gyvena apie 100 milijonų metų, taigi, atsižvelgiant į tai, kokiu greičiu žvaigždės orbitavo galaktikos centre, jos nejuda toli nuo gimimo vietos.

Astronomai galėjo naudoti radijo teleskopus, kad tiksliai nustatytų šių O ir B žvaigždžių padėtis, ir panaudoti radijo spektro Doplerio poslinkius, kad nustatytų jų judėjimo greitį. Kai jie tai padarė su daugybe žvaigždžių, jie sugebėjo sudaryti kombinuotus radijo ir optinius Paukščių Tako spiralinių ginklų žemėlapius. Kiekviena ranka yra pavadinta pagal joje esančius žvaigždynus.

Astronomai mano, kad medžiagos judėjimas aplink galaktikos centrą susidaro tankio bangos (didelio ir mažo tankio sritys), panašiai kaip matote maišant pyrago tešlą elektriniu maišytuvu. Manoma, kad šios tankio bangos sukelia spiralinę galaktikos prigimtį.

Taigi, ištyrę dangų įvairiais bangos ilgiais (radijo, infraraudonųjų spindulių, matomu, ultravioletiniu spinduliu, rentgeno spinduliu) su įvairiais antžeminiais ir kosminiais teleskopais, galime gauti skirtingus Pieno kelio vaizdus.

Kitame puslapyje panagrinėsime, kas yra Paukščių Tako viduje.

Doplerio efektas

Panašiai, kaip sunkų gaisrinės sirenos skleidžiamą garsą sumažėja, kai sunkvežimis tolsta, žvaigždžių judėjimas daro įtaką šviesos bangos ilgiui, kurį mes gauname iš jų. Šis reiškinys vadinamas Doplerio efektu. Doplerio efektą galime išmatuoti išmatuodami linijas žvaigždės spektre ir palygindami jas su standartinės lempos spektru. Doplerio poslinkio dydis parodo, kaip greitai žvaigždė juda mūsų atžvilgiu. Be to, Doplerio poslinkio kryptis gali mums pasakyti žvaigždės judėjimo kryptį. Jei žvaigždės spektras pasislenka į mėlyną galą, žvaigždė juda link mūsų; jei spektras pasislenka į raudoną galą, žvaigždė tolsta nuo mūsų.

Pieno kelio struktūra

Kaip veikia pieno kelias: veikia

Pagal Edvino Hablo klasifikavimo sistemą, Paukščių Takas yra spiralinė galaktika, nors naujesni žemėlapių duomenys rodo, kad tai gali būti užribinė spiralinė galaktika. Pieno kelias turi daugiau nei 200 milijardų žvaigždžių (tai buvo įvertinta pagal jo masę - žr. Kitą puslapį). Tai yra maždaug 100 000 šviesmečių skersmens, o saulė yra maždaug 28 000 šviesmečių nuo centro. Jei pažvelgtume į Paukščių Tako struktūrą, kokia ji atrodytų iš išorės, galime pamatyti šias dalis:

  1. Galaktikos diskas: Čia įsikūrusios dauguma Pieno kelio žvaigždžių. Diskas pagamintas iš senų ir jaunų žvaigždžių, taip pat daug dujų ir dulkių. Žvaigždės disko orbitoje skrieja galaktikos centru maždaug žiedinėmis orbitomis. (Dėl gravitacinių žvaigždžių sąveikos sukamaisiais judesiais judama šiek tiek aukštyn ir žemyn, kaip arkliai ant žiedinio judesio). Pats diskas yra suskaidytas į šias dalis: Branduolys: Disko centras Išsipūtimas: Tai yra sritis aplink branduolį, įskaitant tiesioginius plotus virš ir po disko plokštuma. Spiralinės rankos: Šios sritys tęsiasi į išorę nuo centro. Mūsų saulės sistema yra vienoje iš Spiralinių Paukščių Tako sijų.
  2. „Globular“ klasteriai: Keli šimtai jų yra išsibarstę aukščiau ir žemiau disko plokštumos. Gaubliniai klasteriai orbitoje skrieja galaktikos centru elipsės formos orbitais, kurių kryptys yra atsitiktinai išsklaidytos. Žvaigždės rutuliniuose spiečiuose yra daug senesnės nei galaktikos diske esančios žvaigždės, o dujų ir dulkių yra mažai arba jų nėra.
  3. Halo: Tai yra didelis neryškus regionas, kuris supa visą galaktiką. Halo yra pagamintas iš karštų dujų ir galbūt tamsiosios medžiagos.

Visi šie komponentai skrieja aplink branduolį ir yra laikomi kartu gravitacijos. Kadangi gravitacija priklauso nuo masės, galite pamanyti, kad didžioji galaktikos masės dalis bus galaktikos diske arba netoli disko centro. Tačiau, tyrinėdami Paukščių Tako ir kitų galaktikų sukimosi kreives, astronomai padarė išvadą, kad didžioji dalis masės slypi galaktikos išorinėse dalyse (pavyzdžiui, halogeno), kur mažai žvaigždžių ar dujų skleidžiama šviesa.

Paukščių Tako gravitacija veikia dvi mažesnes palydovines galaktikas, vadinamas Dideli ir maži Magelano debesys (pavadintas Portugalijos tyrinėtojo Ferdinando Magellano vardu). Jie skrieja žemiau Pieno kelio plokštumos ir yra matomi pietiniame pusrutulyje. Didysis Magelano debesis yra apie 70 000 šviesmečių skersmens ir 160 000 šviesmečių nuo Paukščių Tako. Astronomai mano, kad Paukščių Takas iš orbitos siurbia dujas ir dulkes iš šių palydovinių galaktikų.

Taigi, kiek žvaigždžių yra Paukščių Take? Mes jums parodysime formulę kitame puslapyje.

Kiek žvaigždžių yra Paukščių Take?

Tai sudėtinga, tačiau galite naudoti Niutono Keplerio trečiojo įstatymo versiją, kad sužinotumėte, kiek žvaigždžių yra Paukščių Take.

Tai sudėtinga, tačiau galite naudoti Niutono Keplerio trečiojo įstatymo versiją, kad sužinotumėte, kiek žvaigždžių yra Paukščių Take.

Anksčiau minėjome, kad astronomai įvertino žvaigždžių skaičių Paukščių Take pagal galaktikos masės matavimus. Bet kaip išmatuoti galaktikos masę? Akivaizdu, kad negalite jo išdėstyti masteliu. Vietoj to, jūs naudojate jo judėjimą orbitoje. Iš Niutono versijos Trečiasis Keplerio planetų judėjimo dėsnis, objekto orbitos greitį apskritimo orbitoje ir šiek tiek algebros, masės dydžiui apskaičiuoti galite išvesti lygtį:r), esantis bet kurioje apskritimo orbitoje, kurios spindulys (r).

  1. Apskrito objekto orbitinis greitis (v) v = 2Πa / p
  2. -Dėl to, kad tai apvali orbita, a tampa spinduliu (r), o M tampa masė tame spindulyje (M)r). Mr rv2/ G

Paukščių takui saulė yra 2,6 x 10 atstumu20 metrų (28 000 šviesmečių), o jo orbitalės greitis yra 2,2 x 105 metrų per sekundę (220 km / s), gauname tą 2 x 1049 kg yra saulės orbitoje. Kadangi saulės masė yra 2 x 1030, tada turi būti 1011, arba maždaug 100 milijardų saulės masių (į saulę panašių žvaigždžių) jos orbitoje. Kai pridedame pieno kelio dalį, esančią už saulės orbitos, mes gauname maždaug 200 milijardų žvaigždžių.

Norėdami sužinoti daugiau apie Paukščių Taką, pažiūrėkite į nuorodas kitame puslapyje.

„WordsSideKick.com“ straipsniai

  • Kaip veikia galaktikos
  • Kaip veikia žvaigždės
  • Kaip veikia saulė
  • Kaip veikia tamsi medžiaga
  • Kaip veikia juodosios skylės
  • Kaip veikia šviesa
  • Kaip veikia Hablo kosminis teleskopas
  • Kaip veikia teleskopai
  • Kaip veikia SETI


Vaizdo Papildas: Amberlynn Reid GoFundMe Scam.




Tyrimas


Ar Spalvotos Bakterijos Gali Padėti Pastebėti Išsiliejusį Aliejų?
Ar Spalvotos Bakterijos Gali Padėti Pastebėti Išsiliejusį Aliejų?

Didžiausias Pasaulyje Nuošliaužos Plūduriavo Kaip Oro Pagalvė
Didžiausias Pasaulyje Nuošliaužos Plūduriavo Kaip Oro Pagalvė

Mokslas Naujienos


Ši „Dingusi“ Optinė Iliuzija Įrodo, Kad Jūsų Smegenys Yra Per Daug Protingos Savo Labui
Ši „Dingusi“ Optinė Iliuzija Įrodo, Kad Jūsų Smegenys Yra Per Daug Protingos Savo Labui

Kaip Beprotiškos Idėjos Gali Suteikti Galios Ateičiai
Kaip Beprotiškos Idėjos Gali Suteikti Galios Ateičiai

Senovės Romos Griuvėsiuose Nenušviestas Marmuras „Medusa“
Senovės Romos Griuvėsiuose Nenušviestas Marmuras „Medusa“

4 Kūdikių Botulizmo Atvejai, Susiję Su Medumi Pamerktais Žindukais
4 Kūdikių Botulizmo Atvejai, Susiję Su Medumi Pamerktais Žindukais

„Rock Snot“ Užsikemša Jav Vandens Keliai
„Rock Snot“ Užsikemša Jav Vandens Keliai


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com