Bagaimana kita bisa tahu bahwa Bima Sakti adalah galaksi spiral?

30

Dari Bumi, kita dapat membedakan jenis galaksi lain dengan sangat mudah hanya dengan mengamati bentuk, warna, dan struktur galaksi saat kita membayangkannya. Tetapi karena kita berada di dalam Bimasakti, kita tidak bisa mendapatkan "tampilan luar". Jadi, bagaimana kita bisa tahu apakah kita berada di spiral atau galaksi elips?

milky-way Devgeet Patel
sumber
@Deveet Patel Apakah Anda mengomentari mengapa Anda memberi hadiah pada pertanyaan ini? Dengan solusi MBR, saya tidak yakin apa yang tersisa untuk dijawab.
Moriarty
@ Deveet-Patel bagaimana kalau menerima jawaban! Beri tanda centang favorit Anda ...
Jeremy

Jawaban:

35

Ada beberapa petunjuk.

Bimasakti adalah piringan datar

Yang pertama, dan yang paling sederhana, adalah kita hidup di disk. Seperti yang dapat Anda lihat pada gambar seperti yang dari survei 2MASS dalam rentang inframerah: masukkan deskripsi gambar di sini

Kita melihat dengan jelas bahwa kita ada di dalam disk, karena apa yang kita lihat ketika kita melihat sekeliling kita adalah disk yang terlihat tajam. Itu tidak terlihat seperti ellipsoid atau bentuk lainnya; sepertinya disk.

Bimasakti memiliki lengan

Petunjuk kuat lainnya yang kita miliki adalah kecepatan bintang Bimasakti, yang bisa kita ukur. Pertama, kita melihat gerakan rotasi keseluruhan, dan, ketika Anda melihat dekat dengan pola (seperti pada gambar berikut, yaitu pengamatan dalam jangkauan radio Bima Sakti di Observatorium Bank Hijau), Anda dapat menyimpulkan bahwa bintang-bintang bahkan dipesan ke dalam spiral: masukkan deskripsi gambar di sini

MBR
sumber
Gambar kedua sangat menarik ... tapi saya masih belum mengerti, garis hitam ABCD tidak benar-benar mengikuti pola nyata (AB ya, tapi kemudian pola bercak merah besar berlabel merah benar-benar tidak terlihat) seperti itu membungkus seperti itu Aku hanya tidak benar-benar melihatnya Bisakah kamu lebih eksplisit?
Mitch Harris
@MitchHarris: Ini bukan peta spasial 2-D, ini plot kecepatan vs bujur galaksi. Peta spasial ditampilkan di sudut kanan atas, dengan segmen AB dan C-? sesuai dengan apa yang tampak sebagai dua himpunan bagian dari lengan spiral yang sama (dengan BCD tampaknya diblokir dari pandangan kami oleh inti).
Keith Thompson
Perhatikan bahwa peta pada gambar kedua sebenarnya adalah emisi radio dari awan gas, bukan bintang, jadi itu benar-benar memberi tahu Anda bahwa gas (hidrogen netral) dalam cakram Bimasakti ditata menjadi lengan spiral.
Peter Erwin
12

Selain jawaban @ MBR; ada cara lain (kurang membingungkan) untuk merepresentasikan data. Makalah ini menjelaskan metode yang digunakan; pada dasarnya mereka memplot posisi dan gerakan bintang-bintang , atau awan hidrogen . Distribusi hidrogen galaksi kita terlihat seperti ini:
peta hidrogen Galaxy
Sekarang ada banyak suara dalam pengukuran ini, tetapi secara umum Anda dapat melihat bahwa hidrogen menggumpal dalam spiral.

Hobbes
sumber
6

Satu sumber tambahan bukti berasal dari galaksi spiral lainnya. Kita dapat melihat seperti apa mereka, bagaimana mereka disusun dan kita dapat melihat bahwa bukti yang kita miliki dari pengamatan galaksi kita sendiri cocok dengan galaksi-galaksi itu. Ini tidak sekuat bukti pengamatan yang ditunjukkan di tempat lain dalam jawaban di sini, tetapi itu mendukung mereka.

adrianmcmenamin
sumber
3

Petunjuk yang kita miliki tentang bentuk Bima Sakti adalah:

1) Ketika Anda melihat ke arah pusat galaksi dengan mata Anda, Anda melihat strip panjang dan tipis. Ini menunjukkan disk terlihat edge-on, bukan ellipsoid atau bentuk lain. Kami juga dapat mendeteksi tonjolan di tengah. Karena kita melihat galaksi spiral yang merupakan cakram dengan tonjolan pusat, ini sedikit tipoff.

2) Ketika kita mengukur kecepatan bintang dan gas di galaksi kita, kita melihat gerakan rotasi keseluruhan yang lebih besar daripada gerakan acak. Ini adalah karakteristik lain dari spiral.

3) Kandungan fraksi gas, warna, dan debu galaksi kita seperti spiral.

Jadi, secara keseluruhan, ini argumen yang cukup meyakinkan. Tentu saja, kita harus mengasumsikan galaksi kita tidak sepenuhnya berbeda dengan galaksi lain yang kita lihat - tapi saya kira begitu sebuah peradaban telah menerima bahwa ia tidak menempati tempat khusus di alam semesta, argumen tentang kesamaan tampaknya masuk akal.

Antp
sumber