Как мы можем сказать, что Млечный Путь - это спиральная галактика?

30

От Земли мы можем очень легко отличить тип другой галактики, просто наблюдая форму, цвет и структуру галактики, когда мы ее изображаем. Но поскольку мы находимся внутри Млечного Пути, мы не можем получить «внешний вид». Таким образом, как мы можем определить, находимся ли мы в спиральной или эллиптической галактике?

milky-way

— Devgeet Patel
источник

@Deveet Patel. Не могли бы вы прокомментировать, почему вы выбрали награду за этот вопрос? С решением MBR я не уверен, что осталось ответить.

— Мориарти

@ Девит-Патель, как насчет принятия ответа! Дайте своему любимому галочку ...

— Джереми

35

Есть несколько подсказок.

Млечный Путь - плоский диск

Первый и самый простой - мы живем на диске. Как вы можете видеть на изображениях, подобных изображениям, полученным при съемке 2MASS в инфракрасном диапазоне: введите описание изображения здесь

Мы ясно видим, что мы находимся внутри диска, так как то, что мы видим, когда смотрим вокруг нас, это диск, видимый с ребра. Это не похоже на эллипсоид или любую другую форму; это похоже на диск.

Млечный Путь имеет оружие

Другая сильная подсказка, которую мы имеем, - это скорость звезд Млечного Пути, которую мы можем измерить. Во-первых, мы видим общее вращательное движение, и, если вы внимательно посмотрите на закономерности (как на следующем изображении, то есть наблюдения в радиодиапазоне Млечного пути в Обсерватории Грин-Бэнк), вы можете сделать вывод, что звезды даже упорядочены. в спирали: введите описание изображения здесь

— MBR
источник

Второе изображение очень убедительно ... но я все еще не понимаю, черная линия ABCD на самом деле не соответствует какому-либо реальному образцу (AB да, но тогда рисунок большого красного немеченого пятна действительно не выглядит как будто это так оборачивается. Я просто не вижу этого. Можете ли вы быть более откровенным?

— Митч Харрис

@MitchHarris: Это не двумерная пространственная карта, а график зависимости скорости от галактической долготы. Пространственная карта показана в верхнем правом углу, с сегментами AB и C-? что соответствует двум подмножествам одного и того же спирального рукава (с BCD, по-видимому, заблокированным от нашего взгляда ядром).

— Кит Томпсон

Обратите внимание, что карта на втором рисунке на самом деле является радиоизлучением газовых облаков, а не звезд, поэтому на самом деле вам говорят, что газ (нейтральный водород) на диске Млечного Пути организован в спиральные рукава.

— Питер Эрвин

12

В дополнение к ответу @ MBR; Существуют и другие (менее запутанные) способы представления данных. Эта статья описывает используемый метод; в основном они изображают положение и движение звезд или водородных облаков . Распределение водорода в нашей галактике выглядит следующим образом:
водородная карта галактики
сейчас в этих измерениях много шума, но обычно вы можете видеть, что водород слипается в спирали.

— Гоббс
источник

6

Еще одним источником доказательств являются другие спиральные галактики. Мы можем видеть, как они выглядят, как они составлены, и мы можем видеть, что доказательства, которые мы имеем из наблюдений нашей собственной галактики, соответствуют этим галактикам. Это не так сильно, как данные наблюдений, показанные в других местах в ответах, но они поддерживают их.

— adrianmcmenamin
источник

3

Ключи к форме Млечного Пути, которые мы имеем:

1) Когда вы смотрите в сторону галактического центра, вы видите длинную тонкую полосу. Это говорит о том, что диск виден ребром, а не эллипсоидом или другой формой. Мы также можем обнаружить выпуклость в центре. Поскольку мы видим спиральные галактики, которые представляют собой диски с центральными выпуклостями, это немного кончик.

2) Когда мы измеряем скорости звезд и газа в нашей галактике, мы видим общее вращательное движение больше случайных движений. Это еще одна характеристика спирали.

3) Газовая доля, цвет и содержание пыли в нашей галактике имеют спиральную форму.

Итак, в целом, это довольно убедительный аргумент. Конечно, мы должны предположить, что наша галактика совсем не похожа на другие галактики, которые мы видим - но я полагаю, что как только цивилизация признает, что она не занимает какого-либо особого места во вселенной, аргументы о сходстве кажутся разумными.

— Antp
источник