I årtusener har mennesker stirret opp på nattehimmelen og stått i ærefrykt for Melkeveien. I dag fortsetter stjernekikkere og amatørastronomer i denne tradisjonen, vel vitende om at det de er vitne til, faktisk er en samling av hundrevis av millioner av stjerner og støvskyer, for ikke å nevne milliarder av andre verdener.
Men man må lure på, hvis vi kan se det glødende båndet til Melkeveien, hvorfor kan vi ikke se hva som ligger mot sentrum av galaksen? Hvis vi antar at vi ser i riktig retning, bør vi ikke kunne se den store, lyse bula av stjerner med det blotte øye? Du vet den jeg mener, det er i alle bildene!
For å svare på dette spørsmålet må det dessverre foretas en rekke virkelighetskontroller. Når det er mørkt nok, og forholdene er klare, kan den støvete ringen på Melkeveien helt sikkert bli sett på nattehimmelen. Imidlertid kan vi fortsatt bare se rundt 6000 lysår inn i disken med det blotte øye, og stole på det synlige spekteret. Her er en oversikt over hvorfor det er.
Størrelse og struktur:
Først av alt, den store størrelsen på galaksen vår er nok til å forstyrre sinnet. NASA anslår at Melkeveien er mellom 100 000 - 120 000 lysår i diameter - selv om noe informasjon antyder at det kan være så mye som 150 000 - 180 000 lysår på tvers. Siden ett lysår er omtrent 9,5 x 1012km, gjør dette diameteren til Melkeveis galaksen omtrent 9,5 x 1017 - 1,14 x 1018 km i diameter.
For å sette det i lekmannsbetingelser, de 950 kvadrillion (590 kvadrillion miles) til 1,14 kvintillion km (7oo septendecillion miles). Melkeveien er også anslått å inneholde 100–400 milliarder stjerner, (selv om det kan være så høyt som en billion), og kan ha så mange som 100 milliarder planeter.
I sentrum måler du ca. 10.000 lysår i diameter, er den tettpakte gruppen av stjerner kjent som "bule". Midt i sentrum av denne bula ligger en intens radiokilde, kalt Skytten A *, som sannsynligvis vil være et supermassivt svart hull som inneholder 4,1 millioner ganger massen til Solen vår.
Vi, i det ydmyke solsystemet vårt, er omtrent 28 000 lysår unna. Kort sagt, denne regionen er rett og slett for langt for oss å se med det blotte øye. Imidlertid er det mer enn det ...
Lav overflate lysstyrke:
I tillegg til å være en spiralfanget galakse, er Melkeveien det som er kjent som en LSB-galakse med lav overflate - en klassifisering som refererer til galakser der overflatelysstyrken er, sett fra Jorden, minst en styrke lavere enn atmosfære nattehimmel. I hovedsak betyr dette at himmelen må være mørkere enn omtrent 20,2 størrelsesorden per kvadrat bånd for at Melkeveien skal bli sett.
Dette gjør Melkeveien vanskelig å se fra et hvilket som helst sted på jorden der det er vanlig lysforurensning - for eksempel byer eller forsteder - eller når bortkommen lys fra Månen er en faktor. Men selv når forholdene er optimale, er det fortsatt bare så mye vi kan se med det blotte øye, av årsaker som har mye å gjøre med alt som ligger mellom oss og den galaktiske kjernen.
Støv og gass:
Selv om det kanskje ikke ser ut som den tilfeldige observatøren, er Melkeveien full av støv og gass. Denne saken er kjent som det interstellare mediet, en plate som utgjør 10-15% av det lysende / synlige stoffet i galaksen vår og fyller de lange mellomrommene mellom stjernene. Tykkelsen på støvet avleder synlig lys (som forklart her), og lar bare infrarødt lys passere gjennom støvet.
Dette gjør infrarøde teleskoper som Spitzer-romteleskopet til ekstremt verdifulle verktøy for å kartlegge og studere galaksen, siden det kan kikke seg gjennom støvet og diset for å gi oss ekstra tydelige synspunkter på hva som skjer i hjertet av galaksen og i stjernedannende regioner. Når man ser i det visuelle spekteret, begrenser imidlertid lys fra jorden og interferenseffekten av støv og gass hvor langt vi kan se.
Begrenset instrumentering:
Astronomer har stirret opp i stjernene i tusenvis av år. Imidlertid var det først i relativt nyere tid at de til og med visste hva de så på. For eksempel i sin bok Meteorologica, Aristoteles (384–322 f.Kr.) skrev at de greske filosofene Anaxagoras (ca. 500–428 f.Kr.) og Demokritus (460–370 fvt) hadde foreslått at Melkeveien kunne bestå av fjerne stjerner.
Imidlertid trodde Aristoteles selv Melkeveien var forårsaket av "tenningen av den brennende utånding av noen stjerner som var store, mange og tett sammen", og at disse antennelsene finner sted i den øvre delen av atmosfæren. Som mange av Aristoteles teorier, vil dette forbli kanon for vestlige lærde frem til 1500- og 1600-tallet, da moderne astronomi ville begynne å slå rot.
I mellomtiden, i den islamske verden, tok mange middelalderske lærde et annet syn. For eksempel foreslo den persiske astronomen Abu Rayhan al-Biruni (973–1048) at Melkeveien er ”en samling av utallige fragmenter av naturen til den nebuløse stjernen”. Ibn Qayyim Al-Jawziyya (1292–1350) fra Damaskus foreslo på samme måte at Melkeveien er ”et mylder av bittesmå stjerner som er samlet i faste stjerners sfære” og at disse stjernene er større enn planeter.
Den persiske astronomen Nasir al-Din al-Tusi (1201–1274) hevdet også i sin bok Tadhkira at: “Melkeveien, dvs. galaksen, er sammensatt av et veldig stort antall små, tett klyngede stjerner, som på grunn av deres konsentrasjon og småhet ser ut til å være skyete flekker. På grunn av dette ble det sammenlignet med melk i farger. "
Til tross for disse teoretiske gjennombruddene, var det først i 1610, da Galileo Galilei vendte teleskopet mot himmelen, det eksisterte bevis for å sikkerhetskopiere disse påstandene. Ved hjelp av teleskoper innså astronomer for første gang at det var mange, mange flere stjerner på himmelen enn de vi kan se, og at alle de vi kan se er en del av Melkeveien.
Over et århundre senere opprettet William Herschel det første teoretiske diagrammet av hvordan Melkeveien (1785) så ut. I den beskrev han formen på Melkeveien som en stor, skylignende samling av stjerner, og hevdet at solsystemet var nær sentrum. Selv om det var feil, var dette det første forsøket på å hypotisere hvordan vår kosmiske bakgård så ut.
Det var først på 1900-tallet astronomer var i stand til å få et nøyaktig bilde av hvordan vår Galaxy virkelig ser ut. Dette begynte med at astronom Harlow Shapely målte fordelingene og plasseringene av kuleklynger. Fra dette bestemte han at sentrum av Melkeveien var 28 000 lysår fra Jorden, og at sentrum var en bule, heller enn et flatt område.
I 1923 brukte astronomen Edwin Hubble det største teleskopet på dagen sin ved Mt. Wilson Observatory nær Pasadena, California, for å observere galakser utenfor vår egen. Ved å observere hvordan spiralgalakser ser ut i hele universet, klarte astronomer og forskere å få et inntrykk av hvordan våre egne ser ut.
Siden den tid har muligheten til å observere galaksen vår gjennom flere bølgelengder (dvs. radiobølger, infrarøde, røntgenstråler, gammastråler) og ikke bare det synlige spekteret hjulpet oss med å få et enda bedre bilde. I tillegg har utviklingen av romteleskoper - som Hubble, Spitzer, WISE og Kepler - vært medvirkende til å la oss gjøre observasjoner som ikke er utsatt for forstyrrelser fra atmosfæren eller meteorologiske forhold.
Men til tross for vår beste innsats, er vi fortsatt begrenset av en kombinasjon av perspektiv, størrelse og synlighetsbarrierer. Så langt er alle bilder som viser vår galakse enten kunstnerens gjengivelser eller bilder av andre spiralgalakser. Inntil ganske nylig i vår historie, var det veldig vanskelig for forskere å måle hvordan Melkeveien ser ut, hovedsakelig fordi vi er innebygd i den.
For å få et faktisk syn på Melkeveis galaksen, må flere ting skje. Først ville vi trenge et kamera som fungerte i verdensrommet som hadde et bredt synsfelt (også kalt Hubble, Spitzer, osv.). Da må vi fly dette kameraet til et sted som er omtrent 100 000 lysår over Melkeveien og peke det tilbake på jorden. Med vår nåværende fremdriftsteknologi vil det ta 2,2 milliarder år å oppnå.
Heldigvis, som allerede nevnt, har astronomer noen ekstra bølgelengder de kan bruke for å se inn i galaksen, og disse synliggjør mye mer av galaksen. I tillegg til å se flere stjerner og flere stjerneklynger, kan vi også se mer av sentrum av vår Galaxy, som inkluderer det supermassive sorte hullet som har blitt teoretisert som eksisterende der.
I en tid har astronomer hatt navn på den himmelsk region som er tilslørt av Melkeveien - "sone av unngåelse". Tilbake i dagene hvor astronomer bare kunne gjøre visuelle observasjoner, tok Zone of Understanding 20% av nattehimmelen. Men ved å observere i andre bølgelengder, som infrarød, røntgen, gammastråler, og spesielt radiobølger, kan astronomer se alt annet enn 10% av himmelen. Det som er på den andre siden av de 10% er stort sett et mysterium.
Kort fortalt blir det gjort fremskritt. Men inntil vi kan sende et skip utover vår Galaxy som kan ta øyeblikksbilder og stråle dem tilbake til oss, alt innenfor vår egen levetid, vil vi være avhengig av hva vi kan observere fra innsiden.
Vi har mange interessante artikler om Melkeveien her på Space Magazine. Her er for eksempel Hva er melkeveien? Og her er en artikkel om hvorfor den heter Melkeveien, hvor stor den er, hvorfor den roterer og hva den nærmeste galaksen er den.
Og her er 10 fakta om melkeveien. Og husk å sjekke vår seksjon Guide to Space på Melkeveien.
Og husk å sjekke Space Magazines intervju med Dr. Andrea Ghez, professor i astronomi ved UCLA, og snakke om det som er i sentrum av vår Galaxy.
Podcast (lyd): Last ned (Varighet: 4:36 - 4,2 MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Last ned (Varighet: 4:59 - 59,2 MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS
