กาแล็กซี่ทางช้างเผือกมีแขนกี่แขน?

กาแลคซีทางช้างเผือกมีแขนกี่แขนและมันกำหนดได้อย่างไร?

นี่เป็นคำถามที่ยากมากจริงๆ

ดูแผนภาพนี้:

^{สีม่วง: Norma Arm และ Outer Arm
เขียว: Scutum-Centaurus Arm
Pink: แขนCarina-Sagittarius
สีฟ้า: แขน 3 kpc และ Perseus Arm}

ดังนั้นเราสามารถแก้ไขรูปภาพนี้ได้เล็กน้อยโดยบอกว่ามีสี่แขนและเรียกพวกมันด้วยชื่อต่อไปนี้:

Norma-Outer Arm

แขนนี้มีปลายด้านหนึ่งที่เป็นศูนย์กลางของทางช้างเผือก ปลายนี้เรียกว่านอร์มาอาร์ม จริงๆแล้วมันค่อนข้างเล็ก อย่างไรก็ตามในขณะที่คุณออกไปข้างนอกตามช่องทางของฝุ่นละอองและดวงดาวนอร์มาอาร์มจะกลายเป็น - รอให้มัน - แขนด้านนอก

Scutum-Centaurus / Crux-Scutum Arm

แขนนี้เล็ดลอดออกมาจากศูนย์กลาง (ดี, duh!) และโดดเด่นด้วยกลุ่มของ supergiants สีแดงจำนวนมากใกล้กับศูนย์ (ซึ่งเรียกว่าแขน Scutum) ของทางช้างเผือก แขน Scutum-Sagittarius เป็นหนึ่งในสองแขนหลักของทางช้างเผือก

แขน Carina-Sagittarius

คุณสมบัติการกำหนดของแขนนี้คือมีหลายภูมิภาค H IIซึ่งมีก๊าซไอออไนซ์มากมาย ดูเหมือนว่าดาวนั้นจะก่อตัวขึ้นได้ อย่างไรก็ตามบริเวณ H II นั้นมีอยู่ในส่วนอื่น ๆ ของกาแลคซีด้วย การสังเกตจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ดูเหมือนจะสนับสนุนทฤษฎีเหล่านี้และการสังเกตก่อน

ฉันคิดว่าผลลัพธ์ของสปิตเซอร์สำคัญมากสำหรับการทำความเข้าใจกาแลคซีของเราและสิ่งต่าง ๆ ในนั้น มันยืนยันการมีอยู่ของแขนทั้งสี่ แต่ยังยืนยันว่า Norma-Outer Arm และ Sagittarius Arm นั้นค่อนข้างเล็กน้อยเมื่อเทียบกับอีกสองแขน

ใกล้ / ไกล 3 kpc ArmและPerseus Arm

แขนใกล้และไกล 3 kpc (ซึ่งเป็นเพียงแขนเดียว) อยู่ใกล้กับศูนย์กลางกาแลคซีมากถึงประมาณ 3,000 พาร์เซก (จึงเป็นชื่อ) Far Arm เพิ่งค้นพบเมื่อไม่นานมานี้ในขณะที่ Near Arm ถูกพบครั้งแรกเมื่อประมาณ 50 ปีที่แล้ว อาวุธขนาดเล็กทั้งสองนี้กำลังขยายตัวออกไปด้านนอกด้วยอัตรามหาศาล จากนั้นแขน 3 kpc ที่รวมกันจะกลายเป็นแขน Perseus ซึ่งขยายออกไปประมาณ 3.5 เท่าของระยะทางจากจุดศูนย์กลางของแขน 3 kpc มันเป็นแขนกังหันที่สำคัญอื่น ๆ ของทางช้างเผือก

ตกลงนั่นง่ายพอ ทางช้างเผือกมีแขนกังหันสี่แขนใช่ไหม อืม . . ประเภทของ การค้นพบ "New Outer Arm" ¹เขย่าสิ่งต่าง ๆ เพราะนั่นหมายความว่า Norma-Outer Arm เอื้อมมือไปเกือบตลอดทางรอบทางช้างเผือก นั่นเป็นสิ่งที่แปลกและอธิบายไม่ได้ ก็ไม่ได้จริงๆ แต่มันน่าสนใจมาก

ภาพนี้ให้ความคิดที่ดีแก่คุณเกี่ยวกับลักษณะที่อาจมีลักษณะ:

โดยวิธีการที่บางคนสงสัยว่า "เราอยู่ในไหน?" นั่นก็ไม่มีคำตอบง่ายๆ การสำรวจในปัจจุบันระบุว่าเราอยู่ในOrion-Cygnus Arm / a คนแคระของกาแลคซี (ขึ้นอยู่กับว่ามี "แขนเล็ก" อื่น ๆ ) มันเล็ก - กว้าง 1.1 kpc และยาว 10 kpc - และอยู่ระหว่าง Carina-Sagittarius Arm และ Perseus Arm

นี่คือสิ่งที่ดูเหมือนว่า:

เมื่อรวมเข้าด้วยกัน Robert Hurt ก็ได้สร้างความประทับใจที่โด่งดังเกี่ยวกับทางช้างเผือกซึ่งอาจมีลักษณะดังนี้:

นาซาให้คำอธิบายที่ดีของมันนี่

หากคุณต้องการภาพรวมที่ดีในทุกสิ่งลองดูโพสต์บล็อกนี้ซึ่งมีแหล่งข้อมูลที่สมเหตุสมผล โพสต์อื่นอธิบายถึงปัญหาสี่แขนเทียบกับสองแขน:

เหมือนนักปราชญ์ตาบอดที่อธิบายช้างนักวิทยาศาสตร์สองกลุ่มกำลังตรวจสอบส่วนต่าง ๆ ของทางช้างเผือก การศึกษาสปิตเซอร์ตรวจพบวัตถุร้อนที่มองเห็นได้ในอินฟราเรด การศึกษา CfA ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุซึ่งสามารถตรวจจับวัตถุที่เย็นกว่าเช่นเศษซูเปอร์โนวาพื้นที่ก่อตัวดาวอายุน้อยมากและเมฆก๊าซไฮโดรเจนขนาดใหญ่ ดังนั้นดูเหมือนว่าบริเวณก่อตัวดาวฤกษ์ที่ก่อตั้งขึ้นส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในแขนกังหันสองแห่ง แต่ส่วนที่ก่อตัวดาวฤกษ์ใหม่แห่งนี้และเมฆไฮโดรเจนซึ่งพวกมันก่อตัวนั้นก็กำลังพัฒนาขึ้นในสองแขนเพิ่มเติม

หากคุณบินอยู่เหนือทางช้างเผือกในยานอวกาศโดยใช้กล้องส่องทางไกลหรือกล้องโทรทรรศน์ออพติคอลทั่วไปคุณจะเห็นอาวุธหลักสองแขน แต่ถ้าคุณมีกล้องโทรทรรศน์วิทยุด้วยก็จะตรวจจับอีกสองตัว

กลุ่มนักวิทยาศาสตร์อีกกลุ่มที่อ้างถึงที่นี่ใช้อาเรย์พื้นฐานที่ยาวมากเพื่อถ่ายภาพทางช้างเผือกด้วยคลื่นวิทยุ การสังเกตของพวกเขาสนับสนุนโมเดลอาวุธสี่หลัก

ดังนั้นในตอนนี้ฉันคิดว่าคำตอบคือสี่แม้ว่าแขนสองข้างจะมีความชัดเจนมากกว่าอีกสองแขน

¹ _{Dammit, paywall! ขอบคุณพระเจ้าสำหรับarXiv}