HVORFOR KAN VI IKKE SE CENTRUM AF MæLKEVEJEN?

Send

I årtusinder har mennesker stirret op på nattehimlen og stod i ærefrygt for Mælkevejen. I dag fortsætter stargazers og amatørastronomer i denne tradition, vel vidende, at det, de er vidne til, faktisk er en samling af hundreder af millioner af stjerner og støvskyer, for ikke at nævne milliarder af andre verdener.

Men man må undre sig, hvis vi kan se det glødende bånd af Mælkevejen, hvorfor kan vi ikke se, hvad der ligger mod centrum af vores galakse? Hvis vi antager, at vi kigger i den rigtige retning, skulle vi ikke kunne se den store, lyse bule af stjerner med det blotte øje? Du kender den, jeg mener, det er på alle billederne!

Desværre skal der ved besvarelsen af dette spørgsmål foretages en række virkelighedskontroller. Når det er mørkt nok, og forholdene er klare, kan den støvede ring på Mælkevejen helt sikkert ses på nattehimlen. Vi kan dog stadig kun se omkring 6.000 lysår ind i disken med det blotte øje og stole på det synlige spektrum. Her er en oversigt over, hvorfor det er.

Størrelse og struktur:

Først og fremmest er størrelsen af vores galakse nok til at forstyrre sindet. NASA estimerer, at Mælkevejen er mellem 100.000 - 120.000 lysår i diameter - skønt nogle oplysninger antyder, at det kan være så meget som 150.000 - 180.000 lysår på tværs. Da et lysår er omkring 9,5 x 10¹²km, gør dette diameteren til Mælkevejen galaksen cirka 9,5 x 10¹⁷ - 1,14 x 10¹⁸ km i diameter.

For at sætte det i lægmandsmæssige vilkår, at 950 quadrillion (590 quadrillion miles) til 1,14 quintillion km (7oo septendecillion miles). Mælkevejen skønnes også at indeholde 100–400 milliarder stjerner (skønt det kan være så højt som en billion) og kan have så mange som 100 milliarder planeter.

I midten måler man ca. 10.000 lysår i diameter er den tætpakkede gruppe af stjerner kendt som ”bule”. Midt i midten af denne bule er en intens radiokilde, der hedder Skytten A *, som sandsynligvis vil være et supermassivt sort hul, der indeholder 4,1 millioner gange massen af vores Sol.

Vi i vores ydmyge solsystem er omkring 28.000 lysår væk fra det. Kort sagt, denne region er simpelthen for langt for os at se med det blotte øje. Der er dog mere ved det end bare det ...

Lav overfladelysstyrke:

Ud over at være en spiralbarreret galakse, er Mælkevejen det, der er kendt som en LSB-galakse med lav overflade - en klassificering, der henviser til galakser, hvor deres overfladelysstyrke, når man ser fra Jorden, er mindst en styrke lavere end omgivende nattehimmel. I det væsentlige betyder dette, at himlen er nødt til at være mørkere end ca. 20,2 størrelsesorden pr. Kvadrat buesekund for at Mælkevejen kan ses.

Dette gør Mælkevejen vanskelig at se fra et hvilket som helst sted på Jorden, hvor lysforurening er almindelig - såsom byer eller forstæder - eller når strejfende lys fra Månen er en faktor. Men selv når forholdene er optimale, er der stadig kun så meget vi kan se med det blotte øje af grunde, der har meget at gøre med alt hvad der ligger mellem os og den galaktiske kerne.

Støv og gas:

Selvom det måske ikke ligner det for den afslappede observatør, er Mælkevejen fuld af støv og gas. Denne sag er kendt som det interstellare medium, en skive, der udgør en kæmpe 10-15% af det lysende / synlige stof i vores galakse og udfylder de lange rum mellem stjernerne. Støvets tykkelse afleder synligt lys (som forklaret her), hvilket kun lader infrarødt lys passere gennem støvet.

Dette gør infrarøde teleskoper som Spitzer-rumteleskopet ekstremt værdifulde værktøjer til kortlægning og undersøgelse af galaksen, da det kan kigge gennem støvet og uklarheden for at give os ekstraordinært klare syn på, hvad der foregår i hjertet af galaksen og i stjernedannende regioner. Når man ser i det visuelle spektrum, begrænser lys fra Jorden og interferenseffekten af støv og gas imidlertid, hvor langt vi kan se.

Begrænset instrument:

Astronomer har stirret op i stjernene i tusinder af år. Imidlertid var det kun i relativt nyere tid, at de endda vidste, hvad de kiggede på. For eksempel i hans bog Meteorologica, Aristoteles (384–322 f.Kr.) skrev, at de græske filosoffer Anaxagoras (ca. 500–428 f.Kr.) og Democritus (460–370 fvt) havde foreslået, at Mælkevejen kunne bestå af fjerne stjerner.

Dog mente Aristoteles selv, at Mælkevejen var forårsaget af "antændelsen af den fyrige udånding af nogle stjerner, der var store, talrige og tæt sammen", og at disse antændelser finder sted i den øverste del af atmosfæren. Som mange af Aristoteles teorier, ville dette forblive kanon for vestlige lærde indtil 1500- og 1600-tallet, hvor moderne astronomi ville begynde at slå rod.

I mellemtiden tog mange middelalderlige lærde en anden opfattelse i den islamiske verden. For eksempel foreslog den persiske astronom Abu Rayhan al-Biruni (973–1048), at Mælkevejen er ”en samling af utallige fragmenter af naturen til de tåge stjerner”. Ibn Qayyim Al-Jawziyya (1292–1350) fra Damaskus foreslog ligeledes, at Mælkevejen er ”et utal af bittesmå stjerner, der er pakket sammen i faste stjerners sfære”, og at disse stjerner er større end planeter.

Den persiske astronom Nasir al-Din al-Tusi (1201–1274) hævdede også i sin bog Tadhkira at: ”Mælkevejen, dvs. galaksen, består af et meget stort antal små, tæt sammenklyngede stjerner, der på grund af deres koncentration og småhed ser ud til at være uklar pletter. På grund af dette blev det sammenlignet med mælk i farve. ”

På trods af disse teoretiske gennembrud var det først i 1610, da Galileo Galilei vendte sit teleskop mod himlen, der eksisterede bevis for at sikkerhedskopiere disse påstande. Ved hjælp af teleskoper indså astronomer for første gang, at der var mange, mange flere stjerner på himlen end dem, vi kan se, og at alle dem, vi kan se, er en del af Mælkevejen.

Over et århundrede senere skabte William Herschel det første teoretiske diagram over, hvordan Mælkevejen (1785) så ud. I den beskrev han formen på Mælkevejen som en stor, skylignende samling af stjerner og hævdede, at solsystemet var tæt på centrum. Selvom han var fejlagtig, var dette det første forsøg på at antage, hvordan vores kosmiske baggård så ud.

Det var først i det 20. århundrede, at astronomer var i stand til at få et nøjagtigt billede af, hvordan vores Galaxy faktisk ser ud. Dette begyndte med, at astronom Harlow Shapely målte fordelingerne og placeringerne af kugleformede stjerneklynger. Herfra bestemte han, at midten af Mælkevejen var 28.000 lysår fra Jorden, og at centrum var en bule, snarere end et fladt område.

I 1923 brugte astronom Edwin Hubble det største teleskop på sin tid ved Mt. Wilson Observatory nær Pasadena, Californien, for at observere galakser ud over vores egne. Ved at observere, hvordan spiralgalakser ser ud i hele universet, var astronomer og videnskabsfolk i stand til at få en idé om, hvordan vores egne ser ud.

Siden den tid har evnen til at observere vores galakse gennem flere bølgelængder (dvs. radiobølger, infrarøde, røntgenstråler, gammastråler) og ikke kun det synlige spektrum hjulpet os med at få et endnu bedre billede. Derudover har udviklingen af rumteleskoper - såsom Hubble, Spitzer, WISE og Kepler - været medvirkende til, at vi kan gøre observationer, der ikke er udsat for interferens fra vores atmosfære eller meteorologiske forhold.

Men trods vores bedste indsats er vi stadig begrænset af en kombination af perspektiv, størrelse og synlighedsbarrierer. Indtil videre er alle billeder, der viser vores galakse, enten kunstnerens gengivelser eller billeder af andre spiralgalakser. Indtil for nylig i vores historie var det meget vanskeligt for forskere at måle, hvordan Mælkevejen ser ud, hovedsageligt fordi vi er indlejret inde i den.

For at få et reelt billede af Mælkevejen Galaxy skal flere ting ske. Først ville vi have brug for et kamera, der arbejdede i rummet, der havde et bredt synsfelt (alias Hubble, Spitzer, osv.). Så bliver vi nødt til at flyve det kamera til et sted, der er ca. 100.000 lysår over Mælkevejen og pege det tilbage på Jorden. Med vores nuværende fremdriftsteknologi vil det tage 2,2 milliarder år at opnå.

Heldigvis, som allerede bemærket, har astronomer et par ekstra bølgelængder, de kan bruge til at se ind i galaksen, og disse synliggør meget mere af galaksen. Ud over at se flere stjerner og flere stjerne klynger er vi også i stand til at se mere af vores Galaxy Galaxy, som inkluderer det supermassive sorte hul, der er blevet teoretiseret som eksisterende der.

I nogen tid har astronomer haft navn til den himmelregion, der er skjult af Mælkevejen - ”Undgåelseszonen”. Tilbage i de dage, hvor astronomer kun kunne foretage visuelle observationer, udgjorde zone med undgåelse ca. 20% af nattehimmelen. Men ved at observere i andre bølgelængder, som infrarød, røntgenstråle, gammastråler og især radiobølger, kan astronomer se alt andet end ca. 10% af himlen. Hvad der er på den anden side af disse 10% er for det meste et mysterium.

Kort sagt er der gjort fremskridt. Men indtil vi kan sende et skib ud over vores Galaxy, der kan tage snapshots og stråle dem tilbage til os, alt inden for vores egen levetid, vil vi være afhængige af, hvad vi kan se fra indersiden.

Vi har mange interessante artikler om Mælkevejen her på Space Magazine. For eksempel er her Hvad er Mælkevejen? Og her er en artikel om, hvorfor den kaldes Mælkevejen, hvor stor den er, hvorfor den roterer, og hvad den nærmeste galakse er den.

Og her er 10 fakta om Mælkevejen. Og sørg for at se vores Guide til Space-sektionen om Mælkevejen.

Og vær sikker på at tjekke Space Magazines interview med Dr. Andrea Ghez, professor i astronomi ved UCLA, der taler om hvad der er i centrum af vores Galaxy.