พวกเขาจะถ่ายรูปทางช้างเผือกได้อย่างไร


14

ฉันมีคำถามเล็ก ๆ น้อย ๆ มาเป็นเวลานาน ฉันไม่เข้าใจว่าคุณสามารถถ่ายรูปสิ่งภายนอกได้อย่างไรเมื่อคุณเป็นจุดเล็ก ๆ ในนั้น

จริงๆแล้วพวกเขาถ่ายภาพทางช้างเผือกเหล่านี้อย่างไร? พวกเขาเป็นภาพที่แท้จริงหรือเพียงแค่การคำนวณและจินตนาการบางอย่าง?


คุณสามารถถ่ายรูปถังจากข้างในได้ไหม และจากการวิเคราะห์ภาพนั้นคุณสามารถคาดการณ์ลักษณะภายนอกของกระบอกสูบได้
Elzo Valugi

1
เราอาจไม่สามารถสังเกตกาแลคซีของเราจากด้านนอก แต่เราสามารถสังเกตกาแลคซีอื่น ๆ ที่เราเชื่อว่ามีโครงสร้างคล้ายกันดังนั้นเราจึงสามารถคาดการณ์สิ่งที่กาแลคซีของเราจะมีลักษณะ
ความจริงที่ถูกสาป

คำตอบ:


24

ตามเนื้อผ้ามันเป็นจินตนาการส่วนใหญ่เพราะการดูดกลืนโดยเมฆฝุ่นระหว่างดวงดาวทำให้เราไม่สามารถมองเห็นได้ในแสงที่มองเห็นได้ไกลเกินกว่าโซนในทางช้างเผือกซึ่งอยู่ห่างจากใจกลางกาแลคซีประมาณ 20% เท่านั้น นั่นเป็นเพียงประมาณ 4% ของดิสก์ทั้งหมดของทางช้างเผือกที่มองเห็นได้ แน่นอนว่าเราสามารถมองเห็นได้ไกลอย่างไม่หยุดยั้งเมื่อเรามองออกไปจากเครื่องบิน

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ดาราศาสตร์วิทยุทำให้เราเห็นสสารระหว่างดวงดาวทั่วทั้งกาแลคซีในรูปแบบของเส้นสเปกตรัม 21 ซม. (1.4 GHz) ของไฮโดรเจนอะตอมกลาง (HI) จากนั้นเราจะเห็นหลักฐานสำหรับแขนกังหันยักษ์ แต่การตรวจสอบระยะทางของก๊าซระหว่างดวงดาวนั้นเป็นค่าประมาณมากดังนั้นเราจึงได้แนวคิดทั่วไปว่ามันมีลักษณะเป็นอย่างไรเมื่อมองจากผู้สังเกตการณ์ภายนอก ต่อมาการสำรวจอย่างละเอียดของสายสเปกตรัม 2.6 มม. (115 GHz) ของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ระหว่างดวงดาว ( CO ) ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในเมฆไฮโดรเจนโมเลกุลทำให้เรามีรายละเอียดเชิงลึกมากขึ้นเนื่องจากเมฆโมเลกุลกำหนดแขนกังหันของกาแลคซีของเรามากกว่า ทำเมฆที่กระจายตัวมากขึ้นของไฮโดรเจนที่เป็นกลาง

เนื่องจากการปล่อย HI และ CO อยู่ในรูปของเส้นสเปกตรัมเราจึงสามารถกำหนดความเร็วของรัศมี (ความเร็วไปทางหรือห่างจากเรา) ของแต่ละเมฆที่เปล่งจากการใช้เอฟเฟกต์ Doppler โดยใช้รูปแบบการหมุนกาแลคซีจากนั้นเราสามารถสร้างแผนที่แขนกังหันไปทั่วกาแลคซีทั้งหมด

แต่สิ่งเหล่านี้ก็ยังใกล้เคียงกันมากเพราะ (1) แต่ละก้อนเมฆมีการเคลื่อนที่ของมันเองซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดระยะทางเมื่อเปรียบเทียบการสังเกตกับแบบจำลองและ (2) มีสองระยะทางที่เป็นไปได้ที่สอดคล้องกับรัศมีความเร็ว ศูนย์กลางที่เราเป็น

ดังนั้นเราจึงรู้แขนเกลียวขนาดใหญ่และที่ ๆ พวกมันอยู่ แต่ภาพที่มีรายละเอียดส่วนใหญ่ยังคงเป็นจินตนาการ

เมื่อไม่นานมานี้การสำรวจอย่างละเอียดในอินฟราเรดช่วยให้เราเห็นลึกลงไปในบริเวณที่มีการก่อตัวดาวฤกษ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ทั่วกาแลคซี การก่อตัวดาวฤกษ์เหล่านี้กำหนดแขนกังหันได้ดีกว่าการสำรวจก๊าซระหว่างดวงดาว แต่งานจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบทั้งอินฟราเรดวิทยุและไมโครเวฟจำเป็นต้องมีภาพทั่วไปที่ดี ดูแผนที่ทางช้างเผือกสำหรับมุมมองที่ดีเกี่ยวกับความเข้าใจในปัจจุบันของเราว่ากาแลคซีทางช้างเผือกอาจมีลักษณะอย่างไรเมื่อมองจากภายนอก


8

รูปภาพทางช้างเผือกของกาแล็กซี่ส่วนใหญ่จะใช้แผนที่แขนกังหันของกาแลคซีของเราที่ได้จากดาราศาสตร์วิทยุจากสายกลางไฮโดรเจน 21 ซม. นี่เป็นครั้งแรกที่ทำมานานกว่า 50 ปีที่ผ่านมาและได้รับการปรับปรุงเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้รูปภาพยังได้รับการปรับปรุงผ่านความรู้ของเราเกี่ยวกับกาแลคซีกังหันอื่น ๆ ที่เราสังเกตเห็นรอบตัวเรา

http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy#Modern_research


5

พวกเขาจะขยาย 'การตีความศิลปิน' บางส่วน แต่ยังรวมถึงการเป็นตัวแทนที่แท้จริง เราสามารถสังเกตกาแลคซีได้จากภายในและจากข้อมูลที่เราสามารถสังเกตได้เราสามารถสร้างการแสดงข้อมูลเดียวกับที่เห็นจากภายนอก - ในแบบเดียวกับที่คุณนั่งในรถของคุณและสังเกตการจราจรติดขัดด้านหน้า ของคุณและคุณสามารถสังเกตได้ว่าเป็นภาพที่ดีมากในความคิดของคุณว่ามันจะเป็นอย่างไรจากเฮลิคอปเตอร์


4

พวกมันเป็นเพียงจินตนาการตามการประมาณการที่มาจากความหนาแน่นของดาว (เพื่อตรวจสอบว่าเราอยู่ในดาราจักรชนิดก้นหอยแบบมีแถบ) และการสังเกตว่ากาแลคซีที่มีลักษณะคล้ายกันอย่างไร ไม่มีวิธีที่เราจะได้โพรบออกไปไกลพอที่จะถ่ายรูปกาแลคซีทั้งหมด


3

เพื่อชี้ให้เห็นสิ่งที่ชัดเจนว่าคำตอบอื่น ๆ ไม่ได้กล่าวถึง: คุณสามารถถ่ายรูปทางช้างเผือกจากด้านใน ในความเป็นจริงมันง่ายกว่าการถ่ายรูปกาแลคซีอื่น ๆ - เพื่อเริ่มต้นสิ่งที่คุณต้องมีคือกล้องที่ดีการติดเส้นศูนย์สูตร (อุปกรณ์เสริมทางเทคนิค

นี่เป็นสิ่งที่ดีเป็นพิเศษโดยได้รับความอนุเคราะห์จาก ESO:


(ภาพโดย ESO / S. Brunier ผ่าน Wikimedia Commons; ใช้ภายใต้ใบอนุญาต CC-By 3.0)

พวกมันดูไม่เหมือนภาพของกาแลคซีอื่น ๆ ที่เราเห็นจากภายนอกแม้ว่าจะมีจินตนาการนิดหน่อยคุณสามารถตรวจจับความคล้ายคลึงบางอย่างได้

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.