Disc dari Bima Sakti

Bagi mereka yang belum melihat tautan ini - silakan lihat karena ini adalah gambar panormik interaktif interaktif yang menakjubkan dari milky way (mungkin memerlukan sedikit waktu untuk memuat!). Saya mendapati diri saya membacanya beberapa kali dan sebagai orang awam astronomi, saya bertanya-tanya apakah ada yang bisa membantu saya menavigasi apa yang saya lihat.

Sementara saya dapat mengorientasikan diri saya dan memvisualisasikan di mana kita berada dalam Bima Sakti, apa band hitam yang khas? Saya berasumsi itu disebabkan oleh tidak adanya bintang di area ini. Namun, seperti yang saya mengerti, cakram (dan juga pusat) adalah area dengan konsentrasi bintang tertinggi. Apakah 'celah' ini disebabkan oleh materi gelap?

Ini debu!

Pita hitam bukanlah tidak adanya bintang, melainkan awan gas dan debu - komponen penting dari hampir semua galaksi spiral - yang menghalangi cahaya bintang latar belakang dan gas bercahaya.$^\dagger$

Dalam gambar, Anda melihat kedua bintang individu, tersebar di seluruh, dan pita terang yang khas dari Bima Sakti, sebagian besar bintang yang begitu jauh sehingga mereka menyatu. Sebagian besar debu ada di pesawat Bimasakti. Bintang-bintang individu lebih dekat dengan kita daripada pita terang dan awan debu, jadi yang Anda lihat adalah miliaran bintang di pita Bima Sakti, beberapa cahaya yang terhalang oleh debu, dan kemudian di atas ini Anda melihat beberapa bintang individu 1000s yang lebih dekat.

Komponen galaksi

Galaksi terdiri dari sekitar 85% materi gelap dan 15% materi normal ("baryonik"). Sejauh ini, sebagian besar materi normal adalah hidrogen dan helium, beberapa di antaranya dikurung dalam bintang-bintang, dan beberapa di antaranya dalam awan gas besar, kadang-kadang bersinar (awan merah muda yang Anda lihat dalam gambar Bimasakti mungkin awan hidrogen sedang tereksitasi oleh radiasi UV yang keras dari bintang-bintang panas dan masif, kemudian memancarkan cahaya H$\alpha$ ). Sebagian kecil (1-2%) dari materi normal adalah unsur yang lebih berat, oleh para astronom yang malas disebut sebagai "logam". Sekitar 2/3 logam berada dalam fase gas, tetapi 1/3 sisanya telah terkuras menjadi butiran debu, misalnya silikat dan jelaga. Debu ini bercampur dengan awan gas dan seringkali menjadi cukup padat sehingga menghalangi cahaya bintang.

Ketergantungan panjang gelombang yang kuat dari sifat kepunahan debu

Namun, debu mencerai-beraikan dan menyerap cahaya dengan panjang gelombang pendek (seperti biru dan UV) jauh lebih efisien daripada panjang gelombang panjang (seperti merah dan inframerah). Jadi sementara itu secara efektif dapat memblokir cahaya visual dan UV, cahaya inframerah melewati lebih atau kurang terhalang. Misalnya, jika Anda melihat awan molekul Barnard 68 dalam warna merah dan inframerah-dekat, ia tampak hitam (kiri pada gambar di bawah), tetapi jika Anda melihat lebih jauh dalam infra merah, Anda sebenarnya dapat melihat bintang latar belakang (tepat di bawah) ):

^{Gambar diambil dari ESO .}

Materi gelap

Materi gelap tidak bisa dilihat. Ini ... yah, gelap. Berinteraksi dengan materi normal dan cahaya hanya melalui gravitasi. Itu berarti bahwa jika Anda bisa menempatkan gumpalan materi gelap di depan bintang (Anda tidak bisa, sungguh), Anda tidak akan menghalangi cahayanya. Itu akan melewati. Jika benjolan itu cukup besar, itu mungkin secara gravitasi membelokkan cahaya, sehingga bintang latar belakang akan terlihat terdistorsi kepada Anda, seperti benjolan materi normal (misalnya lubang hitam).

$^\dagger$ _{Sebaliknya , media antar galaksi elips antarbintang cenderung jauh lebih gas dan debu.}

Pela memiliki jawaban yang bagus, saya hanya akan menambahkan 2 sen saya.

Sementara saya dapat mengorientasikan diri saya dan memvisualisasikan di mana kita berada dalam Bima Sakti, apa band hitam yang khas? Saya berasumsi itu disebabkan oleh tidak adanya bintang di area ini.

Pita hitam mungkin memblokir beberapa area bintang yang lebih padat, bukan kekurangan bintang sama sekali, dengan pengecualian, saya pikir, untuk area gelap yang lebih besar di paling kiri, yang mungkin kekurangan bintang Bima Sakti. Saya percaya bahwa jendela dengan kerapatan bintang rendah adalah tempat Hubble menghabiskan sebagian besar waktunya melihat ke ruang angkasa yang dalam.

Juga, pertimbangkan yang mana senter lebih terang 6 inci dari mata Anda atau lampu kepala mobil sejauh 60 kaki. Pusat galaksi kita mungkin jauh lebih terang, tetapi kita cukup jauh darinya, sehingga kecerahan relatif yang kita lihat dari Bima Sakti lebih merata. Banyak cahaya dalam garis putih yang kita lihat berasal dari bintang yang relatif dekat. Ini adalah perspektif yang sangat berbeda dari pandangan kami tentang Andromeda di mana pusat itu berdiri lebih terang.

Namun, seperti yang saya mengerti, cakram (dan juga pusat) adalah area dengan konsentrasi bintang tertinggi.

Anda bisa melihatnya sedikit lebih tebal di bagian tengah dan bagian paling terang adalah bagian bawah-tengah. Pusat terang ada di gambar, hanya saja sebagian besar terhalang oleh gas dan debu.

Apakah 'celah' ini disebabkan oleh materi gelap?

Materi gelap pada dasarnya tidak terlihat oleh semua cahaya, kecuali ada cukup untuk membelokkan cahaya, maka ia dapat diamati secara tidak langsung.

Alasan paling mendasar adalah bahwa mata telanjang manusia tidak dapat melihat semua bagian dari spektrum elektromagnetik. Ada lebih banyak bintang daripada yang kita lihat secara teratur, mungkin terletak di wilayah inframerah.