الفلك

ما مدى تشوه مجرتنا إذا كنا نراها من على بعد آلاف السنين الضوئية؟

ما مدى تشوه مجرتنا إذا كنا نراها من على بعد آلاف السنين الضوئية؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

رأيت هذه الإجابة وقرأت هذه الجملة المتعلقة بتشويه مجرتنا عند رؤيتها فوق مستوى المجرة:

بمجرد وصولك إلى النقطة التي كانت فيها المجرة [كذا] بأكملها في نطاق رؤيتك ، ستبدو المجرة بأكملها مشوهة ، نظرًا لأن مجرتنا يبلغ عرضها 100000 سنة ضوئية [كذا] ، فإن الضوء من حواف المجرة سيكون لآلاف السنين قديمة ، ولن تتطابق مع الشكل الذي يجب أن يظهر به اللولب.

أعتقد أن هذا قد يكون صحيحًا ، لكنني لست متأكدًا من سبب أو مدى تشويهه. هل هذه الحقيقة صحيحة ، ولأي مسافات لن يكون من الممكن تمييزها بعد الآن؟

ملحوظة: لقد اعتقدت أنه سيكون ممزوجًا جيدًا لأن المسافة لا ترتفع ، بل تزداد تدريجيًا ، لكنني بحاجة إلى التحقق.


وقت السفر الخفيف 100000 عام صغير جدًا مقارنة بالوقت الذي تستغرقه الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة لإكمال جزء ملموس من دورة واحدة. الأذرع لها نمط السرعة الزاوية $ Omega _ { text {p}} = 28.2 pm2.1 text {km} text {s} ^ {- 1} text {kpc} ^ {- 1} $ (دياس وآخرون 2019) ، لذا يجب عليهم إكمال دورة كاملة واحدة بترتيب $ tau = 2 pi / Omega _ { text {p}} almost218 text {Myr} $.

مراقب مسافة $ ح $ فوق مركز المجرة سيلاحظ ضوء قادم من نصف قطر $ R $ أن تضطر إلى السفر وقتًا إضافيًا $$ Delta t = frac {1} {c} ( sqrt {h ^ 2 + R ^ 2} -h) = frac {R} {c} left ( sqrt { left ( frac { h} {R} right) ^ 2 + 1} - frac {h} {R} right) $$ وهي دالة متناقصة لـ ح / ر $. الحد الأقصى هو في ح = 0 دولار، حيث سيكون في حدود 100000 سنة للنجوم على الحافة الخارجية للقرص. بوضوح، $ Delta t ll tau $، لذلك لن يكون هناك تشويه ملموس ، في حد ذاته ، بسبب المسافة الإضافية. في حين أنه من الصحيح أن الأشياء التي تراها كانت ستتحرك بالفعل بعض في الوقت الذي وصل فيه الضوء إليك ، لن يكون مهمًا.


نعم ، سيكون هناك بعض التشويه ، لكن ليس بما يكفي لإحداث فرق واضح. لنقم بحساب تقريبي.

افترض أن قطر القرص المجري $100,000$ LY ، ونحن نشاهده من نقطة $50,000$ LY أعلى مركز المجرة مباشرة ، لذلك يبلغ قطر المجرة الزاوي $90°$. المسافة من الحافة $ sqrt2 × 50،000 حوالي 70710 $ LY ، لذا فإن صورة الحافة تتخلف عن صورة المركز تقريبًا $21,000$ سنوات.

ومع ذلك ، هذا ليس وقتًا طويلاً مقارنة بالوقت الذي تستغرقه المجرة للدوران. إن دوران المجرة معقد نوعًا ما ، ولكن بشكل تقريبي ، فإن الجزء الداخلي من المجرة الحلزونية يدور كثيرًا مثل القرص الصلب ، مع سرعة زاوية ثابتة ، وبالتالي فإن سرعة الدوران عند نصف قطر معين تتناسب تقريبًا مع نصف القطر. تميل الأجزاء الخارجية إلى الدوران بسرعة خطية ثابتة تقريبًا. تحتوي ويكيبيديا على بعض التفاصيل عن مجرة ​​درب التبانة ، بما في ذلك هذا الرسم البياني:

منحنى دوران المجرة لمجرة درب التبانة - المحور الرأسي هو سرعة الدوران حول مركز المجرة ؛ المحور الأفقي هو المسافة من مركز المجرة في kpcs ؛ تتميز الشمس بكرة صفراء ؛ منحنى سرعة الدوران الملحوظ باللون الأزرق ؛ المنحنى المتوقع بناءً على الكتلة النجمية والغاز في مجرة ​​درب التبانة أحمر ؛ يُشار إلى التشتت في الملاحظات تقريبًا بواسطة أشرطة رمادية ، يرجع الاختلاف إلى المادة المظلمة

نظامنا الشمسي ، في دائرة نصف قطرها تقريبًا $27,000$ LY من مركز المجرة ، يتجول $225-250$ مليون سنة للدوران حول المجرة ، والأجزاء الخارجية من المجرة تدور بنفس السرعة تقريبًا. لذلك يمكننا أن نتوقع النجوم في $50,000$ LY للحصول على فترة دوران حولها $420-460$ ملايين السنوات.

لهذا السبب $21,000$ الفاصل الزمني للسنة الذي حسبناه سابقًا يتوافق مع دقيقة قوسية واحدة فقط ($ frac1 {60} دولار بدرجة) من الدوران. لا أعتقد أن هذا ملحوظ جدًا. ؛)


الكتلة المليئة بالمادة المظلمة قد تكون منزل 'المجرات الفاشلة

أفادت دراسة جديدة أن مجموعة غريبة من 48 مجرة ​​تبدو غنية بالمادة المظلمة وتفتقر إلى النجوم ، مما يشير إلى أنها قد تسمى المجرات "الفاشلة".

المجرات المعنية هي جزء من مجموعة Coma Cluster ، التي تقع على بعد 300 مليون سنة ضوئية من الأرض وتجمع عدة آلاف من المجرات في فضاء يبلغ عرضه 20 مليون سنة ضوئية فقط. لدراستها ، استخدم بيتر فان دوكوم من جامعة ييل وزملاؤه مصفوفة دراجونفلاي تيليفوتو في نيو مكسيكو.

تسمح عدسات Canon المقربة الثمانية المتصلة بالصفيف للباحثين بالبحث عن أجسام باهتة للغاية تفوتها استطلاعات التلسكوب التقليدية. في كثير من الأحيان ، كما هو الحال عندما استخدم الباحثون المصفوفة للبحث عن التوهج الخافت الذي قد تخلقه المادة المظلمة ، تأتي عملية البحث فارغة. [معرض الصور: المادة المظلمة في جميع أنحاء الكون]

ولكن عندما نظر فان دوكوم وزملاؤه نحو مجموعة الغيبوبة ، وجدوا مفاجأة سارة.

قال فان دوكوم لموقع ProfoundSpace.org: "لقد لاحظنا كل هذه اللطخات الصغيرة الخافتة في الصور من تلسكوب دراجونفلاي".

أزعجت النقط الغامضة فان دوكوم ، مما أجبره على النظر في الأشياء أكثر. لحسن الحظ ، التقط تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا مؤخرًا أحد هذه الأجسام بعينه الحادة.

قال فان دوكوم: "اتضح أنها هذه النقط الغامضة التي تبدو إلى حد ما مثل المجرات الكروية القزمية حول مجرتنا درب التبانة". "لذلك بدوا مألوفين إلى حد ما ... إلا أنهم إذا كانوا على مسافة من مجموعة الغيبوبة ، فلا بد أنهم ضخمون حقًا."

وقال الباحثون إنه مع وجود عدد قليل جدًا من النجوم لحساب الكتلة في هذه المجرات ، يجب أن تحتوي على كميات هائلة من المادة المظلمة. في الواقع ، للبقاء على حالها ، يجب أن تحتوي المجرات الـ 48 على 98٪ من المادة المظلمة و 2٪ فقط من المادة "العادية" التي يمكننا رؤيتها. يُعتقد أن نسبة المادة المظلمة في الكون ككل تبلغ حوالي 83٪.

ولكن قبل تقديم هذا الادعاء ، كان على الفريق التحقق من أن هذه النقط بعيدة بالفعل مثل مجموعة الغيبوبة. (في الواقع ، اعتقد الفريق في البداية أن المجرات كانت أقرب بكثير). ولكن حتى في صورة هابل لم يتم حل النجوم. رأى أعضاء فريق الدراسة أنه إذا لم يتمكن هابل - أحد أقوى التلسكوبات الموجودة في الوجود - من حل مشكلة النجوم ، فيجب أن تكون هذه الوخزات الضوئية بعيدة جدًا.

الآن ، لدى فان دوكوم وزملاؤه دليل قاطع: لقد حددوا المسافة الدقيقة لإحدى المجرات. استخدم الفريق تلسكوب كيك في هاواي للنظر في أحد الأشياء لمدة ساعتين. أعطاهم هذا طيفًا ضبابيًا ، تمكنوا من خلاله من استنباط سرعة المجرة الراجعة - أي مدى سرعة تحركها بعيدًا عن الأرض.

يعود هذا المقياس إلى اسم تلسكوب هابل. في عام 1929 ، اكتشف عالم الفلك الأمريكي إدوين هابل واحدة من أبسط العلاقات وأكثرها إثارة للدهشة في علم الفلك: كلما ابتعدت المجرة ، زادت سرعة ابتعادها عن درب التبانة.

اليوم ، يستخدم علماء الفلك العلاقة لقياس السرعة الانعكاسية للمجرة ، وبالتالي حساب مسافة المجرة. في هذه الحالة ، كانت النقطة الضبابية الصغيرة التي لوحظت مع Keck تتحرك بعيدًا عن الأرض بسرعة 15.7 مليون ميل في الساعة (25.3 مليون كم / ساعة). هذا يضعها على بعد 300 مليون سنة ضوئية من الأرض ، مسافة مجموعة الغيبوبة.

لذا فإن الحكم رسمي في: هذه المجرات يجب أن تكون مرتبطة بـ Coma Cluster وبالتالي يجب أن تكون ضخمة للغاية.

قال فان دوكوم: "يبدو أن الكون قادر على تكوين مجرات غير متوقعة" ، مضيفًا أن هناك تنوعًا مذهلاً في المجرات الضخمة.

لكن المجموعات لا تزال تمثل لغزًا: لا يعرف الفريق سبب وجود الكثير من المادة المظلمة وعدد قليل جدًا من النجوم.

أحد الاحتمالات هو أن هذه مجرات "فاشلة". ستؤدي أول انفجارات سوبر نوفا في المجرة إلى إبعاد كميات هائلة من الغاز. عادةً ما تمتلك المجرة قوة جاذبية قوية لدرجة أن معظم الغازات المنبعثة تسقط مرة أخرى على المجرة وتشكل الأجيال القادمة من النجوم. لكن ربما تداخلت قوة الجاذبية القوية للمجرات الأخرى في عنقود الغيبوبة مع هذه العملية ، مما أدى إلى سحب الغاز بعيدًا.

قال فان دوكوم: "إذا حدث ذلك ، فلن يكون لديهم المزيد من الوقود لتشكيل النجوم وكانوا نوعًا من المجرات المولودة ميتة حيث بدأوا في المضي قدمًا ، لكنهم فشلوا بعد ذلك في تكوين الكثير من النجوم" ، مضيفًا أن هذا هو الأرجح سيناريو. [انفجار سوبر نوفا في المجرة القريبة (فيديو)]

الاحتمال الآخر هو أن هذه المجرات في طور التمزق. لكن علماء الفلك يتوقعون أنه إذا كان الأمر كذلك ، فإن المجرات ستتشوه وتتدفق تيارات النجوم بعيدًا عنها. نظرًا لعدم ظهور هذه التأثيرات ، فإن هذا السيناريو غير مرجح جدًا.

الخطوة التالية هي محاولة قياس الحركات الفردية للنجوم داخل المجرات. إذا عرف الفريق سرعات تلك النجوم ، فيمكنه حساب الكتلة الدقيقة للمجرات ، وبالتالي مقدار المادة المظلمة التي تحتوي عليها. إذا تحركت النجوم بشكل أسرع ، فإن المجرة تكون أكبر. وإذا تحركوا أبطأ ، فإن المجرة تكون أقل كتلة. ومع ذلك ، قد يتطلب هذا طيفًا أفضل من النطاق الذي يمتلكه الفريق حاليًا.

أكد فان دوكوم: "لكن هذا ليس خارج نطاق ما هو ممكن". "إنه أمر صعب للغاية."


اكتشاف نجمي على الجانب البعيد من مجرة ​​درب التبانة

يمكن لصورة تلسكوب هابل الفضائي أن تلتقط عشرات المجرات البعيدة ، لكن المجرة الوحيدة التي لن نراها من الخارج هي مجرتنا. نتيجة لذلك ، لا أحد يعرف بالضبط حجم وشكل مجرة ​​درب التبانة. لقد استغرق الأمر أكثر من قرن بعد اكتشاف أول دوامة في الفضاء قبل أن يثبت علماء الفلك أن مجرتنا هي أيضًا حلزونية ، ومرت سنوات أخرى قبل أن يستنتجوا أننا نعيش في شكل حلزوني مضلع من نوع mdasha ممدود منطقته المركزية المضيئة. الآن ، وللمرة الأولى ، اكتشف المراقبون خمسة نجوم على الجانب البعيد من المجرة والتي تعمل كمقاييس بارزة ، وهو إنجاز سوف يكشف أسرارًا عن أرض مجرة ​​درب التبانة المجهولة. "إنها قطعة جميلة من علم الفلك الكلاسيكي ،" يقول ليو بليتز ، عالم الفلك في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، الذي لم يشارك في الاكتشاف.

اكتشف الباحثون ، في جنوب إفريقيا واليابان ، خمسة نجوم تُعرف باسم Cepheids تتألق على الجانب الآخر من قرص مجرة ​​درب التبانة ، على بعد 72000 إلى 99000 سنة ضوئية من الأرض. تقع جميع النجوم الخمسة خلف مركز المجرة ، الذي يقع في كوكبة القوس على بعد حوالي 27000 سنة ضوئية منا.

تألقت السيفيديات في العديد من الاكتشافات الفلكية لأنها تكشف عن كمية حاسمة: المسافة السماوية. Cepheid هو نجم أصفر عملاق و mdasha دافئ مثل الشمس ولكنه أكثر إشراقًا و mdasht الذي ينبض دوريًا ويتوسع ويتقلص بحيث يشمع ضوءه ويختفي. تمامًا كما يرن الطوبا بتردد أقل ونغمة أعمق من صوت البوق ، فإنه يتقزم ، كذلك يستغرق القيفاييد الكبير والمضيء وقتًا أطول للنبض من Cepheid الأصغر والأكثر خفوتًا. وبالتالي ، فإن مجرد قياس فترة نبض Cepheid يشير إلى مقدار الضوء الذي ينبعث منه النجم. تكشف مقارنة هذا اللمعان بمدى سطوع مظهر Cepheid عن بعده عن الأرض و mdashthe كلما زاد النجم ، كلما ظهر خافتًا.

اقترح موقع Cepheids في البداية أنهم أتوا من مجرة ​​القوس القزم القريبة ، والتي تمزقها جاذبية درب التبانة. "لقد فوجئنا تمامًا عندما وجدنا أن هذه [النجوم] لم يكن لديها السرعات المناسبة لذلك ،" يقول مايكل فيست ، عالم الفلك بجامعة كيب تاون. باستخدام التلسكوب الجنوب أفريقي الكبير (SALT) ، قاس علماء الفلك تحولات دوبلر للنجوم عند أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء ، والتي تخترق الغبار في قرص المجرة. أشارت السرعات المشتقة من تحولات دوبلر إلى أن جميع القوافل الخمسة تنتمي إلى مجرتنا. أبلغ علماء الفلك عن اكتشافهم في عدد 15 مايو من طبيعة (Scientific American وهو جزء من برنامج Nature Publishing Group).

النجوم أعلى وأسفل مستوى المجرة. Cepheids دائمًا ما تكون شابة إلى حد ما و mdashborn منذ أقل من 130 مليون سنة و mdashand عادة ما تقطن النجوم الشابة في غضون بضع مئات من السنين الضوئية من مستوى المجرة. تقع القيفيات الخمس البعيدة بين 2900 و 6800 سنة ضوئية فوق أو أسفل الطائرة ، مما يشير إلى أن الجانب البعيد من القرص النجمي لمجرة درب التبانة متوهج ، مثل الطرف العريض للبوق. ومع ذلك ، فإن هذا الاكتشاف منطقي ، لأن الغاز بين النجوم ، الذي ينتج نجومًا فتية ، ينطلق أيضًا على أطراف المجرة. "من المثير أن نرى هذه الأجسام الشابة على الطريق هناك ،" يقول توماس دام من مركز هارفارد وندش سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، الذي لم يشارك في الدراسة ، والذي يستخدم موجات الراديو من الغاز الجزيئي لرسم خريطة للأذرع الحلزونية لأن غازها يولد نجومًا جديدة. & quot؛ يأتي تسعون بالمائة مما نعرفه عن البنية الحلزونية للمجرة لنا الجانب. لا نعرف الكثير على الإطلاق عن الجانب الآخر. & quot

في عام 2011 ، تتبع دام وزميله باتريك ثاديوس ذراعًا حلزونيًا عظيمًا يُدعى Scutum & ndashCentaurus عبر الجانب البعيد من مجرة ​​درب التبانة ، ووجدوا أن الذراع الحلزونية ترتفع عدة آلاف من السنين الضوئية فوق مستوى المجرة هناك. لسوء الحظ ، على عكس Cepheids ، فإن هذه الملاحظات الراديوية لا تسفر إلا عن مسافات غير دقيقة ، وتقول السيدة Dame إن الخريطة الحلزونية هنا قد تكون معيبة مثل الخرائط التي استخدمها الملاحون في عصر كولومبوس. ويلاحظ أن ثلاثة من Cepheids لها مواقع مماثلة ، مما يوحي له أنهم يكمن في Scutum & ndashCentaurus Arm الجبار لكن مسافاتهم تضعهم خارج موقعهم على الخريطة ، لذلك قد يكون ذراع Scutum & ndashCentaurus في الواقع أبعد مما كان مقدرًا في الأصل. حتى أن أحد القيفائيين يضيء خارج حافة القرص النجمي ، ملمحًا إلى ميزة حلزونية أخرى بعيدة على الجانب البعيد من المجرة.

ما المطلوب لحل هذه الأمور؟ المزيد من سيفيدس. & quotFive هم قلة بائسة & quot؛ عيد الرثاء. لكنه يقول إن اكتشافهم يقترح إمكانية أن تؤدي المسوحات الكبيرة ، خاصة في الأشعة تحت الحمراء ، إلى إلقاء المزيد من النجوم مثل هذا والسماح للفرد بالتحقيق حقًا في بنية المجرة في هذه المسافات. & quot ؛ في عقد آخر ، يجب أن يكون لدينا أفضل منظر لمنزلنا المجري.


الائتمان: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt ، SSC-Caltech (الصورة الأساسية) أرييل فايس (مواضع Cepheid)


عشرة أشياء لا تعرفها عن مجرة ​​درب التبانة

لقد عشت هنا طوال حياتك - في الواقع ، كل واحد لديه - ولكن ما الذي تعرفه حقًا عن مجرة ​​درب التبانة؟ بالتأكيد ، تعلم أنه حلزوني ، يمتد عبر 100000 سنة ضوئية. وبالطبع ، فإن BABloggees أذكى وأكثر قراءة جيدًا وأفضل مظهرًا من متوسط ​​عدد السكان ، ولكن كن صريحًا: هل تعلم كل عشرة من هذه الأشياء؟ حقا؟

لذلك دعونا نرى ما إذا كانت هذه هي بالفعل عشرة أشياء لا تعرفها عن مجرة ​​درب التبانة.

1) إنه حلزوني مشدود.

قد تعلم أن مجرة ​​درب التبانة هي مجرة ​​حلزونية ، وربما تكون أجمل أنواع المجرات. لقد رأيت "م: أذرع مهيبة تكتسح من مركز مركزي أو انتفاخ من النجوم المتوهجة. هذا نحن. لكن الكثير من الحلزونات لها ميزة غريبة: كتلة مستطيلة من النجوم في المركز بدلاً من الكرة ، والأذرع تشع بعيدًا عن نهايات الكتلة. يطلق علماء الفلك على هذه الكتلة أ شريط، وقد خمنت ذلك: لدينا واحدة.

هذه حقيقة ، إن حقيقتنا كبيرة جدًا. في 27000 سنة ضوئية من طرف إلى طرف ، يكون أضخم من معظم الحانات. بالطبع ، الفضاء حي صعب. من منا لا يريد بارًا ضخمًا يقع في وسط المدينة تمامًا؟

بالمناسبة ، الصورة أعلاه ليست صورة ، إنها رسم - لا توجد طريقة للخروج من المجرة والتقاط صورة كهذه بالنظر إلى الوراء. سيكون نزهة طويلة إلى المنزل! انقر فوق الصورة للتدخل والحصول على مزيد من التفاصيل (وهذا صحيح لجميع الصور في هذا المنشور).

2) يوجد ثقب أسود هائل في قلبه.

في قلب المجرة ، يوجد وحش: ثقب أسود هائل.

نحن نعلم أنها موجودة بسبب تأثير جاذبيتها. النجوم القريبة جدًا من المركز - بعضها فقط على بعد بضع عشرات من المليارات من الكيلومترات - تدور حول المركز بسرعات رائعة. إنهم يصرخون حول مداراتهم بسرعة آلاف الكيلومترات في الثانية ، وسرعتهم الهائلة تخون كتلة الجسم الذي ينبهرون به. بتطبيق بعض الرياضيات الأساسية إلى حد ما ، من الممكن تحديد أن الكتلة اللازمة لتسريع النجوم إلى تلك السرعات يجب أن ترجح المقاييس الكونية عند أربعة ملايين ضعف كتلة الشمس! ومع ذلك ، لا يمكن رؤية أي شيء في الصور. إذن ما الذي يمكن أن يكون ضخمًا مثل 4،000،000 شمس ومع ذلك لا يصدر أي ضوء؟

على الرغم من أنها ضخمة ، ضع في اعتبارك أن المجرة نفسها تبلغ قوتها 200 مليار كتلة شمسية ، لذا فإن الثقب الأسود في المركز في الواقع ليس سوى جزء ضئيل من الكتلة الكلية للمجرة. ولسنا في خطر الانغماس فيه: بعد كل شيء ، إنه يبعد مسافة 250.000.000.000.000.000 كيلومتر.

يُعتقد الآن أن ثقبًا أسودًا هائلاً في وسط المجرة يتشكل جنبًا إلى جنب مع المجرة نفسها ، وفي الحقيقة ، فإن الرياح تهب إلى الخارج مع سقوط المواد وتؤثر على تكوين النجوم في المجرة. قد تكون الثقوب السوداء خطيرة ، ولكن من الممكن تمامًا أن تكون ولادة الشمس في نهاية المطاف - والأرض جنبًا إلى جنب معها - قد تكون قد ساعدت من قبل أربعة ملايين كتلة شمسية قاتلة بعيدة حتى الآن.

3) إنه آكل لحوم البشر.

المجرات كبيرة ولها كتلة كبيرة. إذا مرت مجرة ​​أخرى أصغر على مسافة قريبة جدًا ، يمكن للمجرة الأكبر أن تمزقها إلى أشلاء وتبتلع نجومها وغازاتها.

درب التبانة جميلة ، لكنها متوحشة أيضًا. إنه يأكل حاليًا العديد من المجرات الأخرى. لقد تم تقطيعهم إلى أقواس طويلة منحنية من النجوم التي تدور حول مركز مجرة ​​درب التبانة. في النهاية سوف يندمجون معنا تمامًا ، وسنكون مجرة ​​أكبر قليلاً. ومن المفارقات أن المجرات تضيف كتلتها إلى مجموعتنا ، مما يزيد من احتمالية إطعامنا مرة أخرى. الأكل يجعل المجرات أكثر جوعًا.

4) نحن نعيش في حي جميل ...

درب التبانة ليست وحدها في الفضاء. نحن جزء من مجموعة صغيرة من المجرات القريبة تسمى - استعد لتصدم - المجموعة المحلية. نحن أثقل شخص في الكتلة ، وربما تكون مجرة ​​المرأة المسلسلة أقل كتلة ، على الرغم من أنها في الواقع منتشرة بشكل أكبر. مجرة Triangulum هي أيضًا حلزونية ، ولكنها ليست كبيرة بشكل رهيب ، وهناك مجرات متنوعة أخرى منتشرة هنا وهناك في المجموعة. معًا ، هناك ما يقرب من ثلاثين مجرة ​​في المجموعة المحلية ، معظمها مجرات قزمة داكنة وخافتة بشكل لا يصدق ويصعب اكتشافها.

5) ... ونحن في الضواحي.

المجموعة المحلية صغيرة ومريحة ، ويتأكد الجميع من قص العشب الخاص بهم ورسم المنازل بشكل جيد. هذا لأنه إذا نظرت بعيدًا ، فنحن نعيش في الضواحي. المدينة الكبيرة في هذه الصورة هي Virgo Cluster ، وهي مجموعة ضخمة من حوالي 2000 مجرة ​​، العديد منها بحجم مجرة ​​درب التبانة أو أكبر منها. إنه أقرب تجمع كبير يبعد مركزه حوالي 60 مليون سنة ضوئية. يبدو أننا ملتزمون بالجاذبية بعبارة أخرى ، نحن جزء منها ، بعيدون جدًا. قد تكون الكتلة الإجمالية للكتلة عالية مثل a كوادريليون ضعف كتلة الشمس.

6) يمكنك فقط رؤية 0.000003٪ منه.

عندما تخرج في ليلة مظلمة ، يمكنك رؤية آلاف النجوم. لكن درب التبانة لديها مائتي مليار النجوم فيه. أنت ترى فقط جزءًا صغيرًا جدًا من عدد النجوم التي تدور حول المجرة. في الواقع ، مع وجود عدد قليل من الاستثناءات فقط ، فإن أبعد النجوم التي يمكنك رؤيتها بسهولة هي 1000 سنة ضوئية. والأسوأ من ذلك ، أن معظم النجوم خافتة لدرجة أنها تكون غير مرئية على مسافة أقرب بكثير من أن الشمس قاتمة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها من مسافة تزيد عن 60 سنة ضوئية ... والشمس ساطعة جدًا مقارنة بمعظم النجوم. لذا فإن فقاعة النجوم الصغيرة التي يمكننا رؤيتها من حولنا هي مجرد قطرة في محيط مجرة ​​درب التبانة.

7) 90٪ منه غير مرئي.

عندما تنظر إلى حركات النجوم في مجرتنا ، يمكنك تطبيق بعض الرياضيات والفيزياء وتحديد مقدار الكتلة التي تمتلكها المجرة (المزيد من الكتلة يعني المزيد من الجاذبية ، مما يعني أن النجوم ستتحرك بشكل أسرع تحت تأثيرها). يمكنك أيضًا حساب عدد النجوم في المجرة ومعرفة مقدار الكتلة أنهم لديك. المشكلة هي أن الرقمين غير متطابقين: النجوم (والأشياء المرئية الأخرى مثل الغاز والغبار) تشكل 10٪ فقط من كتلة المجرة. أين الـ 90٪ الأخرى؟

مهما كان ، له كتلة ، لكنه لا يتوهج. لذلك نسميها المادة المظلمة ، لعدم وجود مصطلح أفضل (وهي في الواقع دقيقة جدًا). نحن نعلم أنها ليست ثقوبًا سوداء ، ونجوم ميتة ، وكواكب مقذوفة ، وغاز بارد - تم البحث عنها جميعًا وتم وضع علامة عليها خارج القائمة - والمرشحات التي لا تزال غريبة جدًا (مثل WIMPs). لكننا نعلم أنه حقيقي ، ونعلم أنه موجود هناك. نحن فقط لا نعرف ما هو هو. يحاول الأشخاص الأذكياء اكتشاف ذلك ، وبالنظر إلى النتائج التي توصلوا إليها في السنوات الأخيرة ، أراهن أننا لم نكن على بعد أكثر من عقد من نجاحهم.

8) الأذرع الحلزونية هي وهم.

حسنًا ، إنهم ليسوا وهمًا بحد ذاته ، بل عدد النجوم في لا تختلف الأذرع الحلزونية لمجرتنا كثيرًا عن العدد ما بين الأسلحة! الأسلحة مثل الاختناقات المرورية الكونية ، المناطق التي يتم فيها تعزيز الكثافة المحلية. مثل ازدحام المرور على طريق سريع ، تدخل السيارات وتخرج من الازدحام ، لكن الازدحام نفسه يبقى. تحتوي الأذرع على نجوم تدخل وتغادر ، لكن الأذرع نفسها تستمر (لهذا السبب لا ينتهي بها الأمر مثل خيوط على مغزل).

تمامًا كما هو الحال على الطرق السريعة أيضًا ، هناك حواجز واقية. يمكن أن تصطدم سحب الغاز العملاقة في الأذرع ، مما يجعلها تنهار وتشكل النجوم. الغالبية العظمى من هذه النجوم خافتة ومنخفضة الكتلة وطويلة العمر ، لذا فإنها في النهاية تتجول خارج الأذرع. لكن بعض النجوم النادرة ضخمة جدًا وساخنة ومشرقة ، وتضيء الغاز المحيط بها. هذه النجوم لا تعيش طويلا ، وتموت (فرقعة!) قبل أن تتمكن من الخروج من الأذرع. نظرًا لأن سحب الغاز في الذراعين تضيء بهذه الطريقة ، فإنها تجعل الأذرع الحلزونية أكثر وضوحًا.

نرى الذراعين لأن الضوء أفضل هناك، ليس لأن هذا هو المكان الذي توجد فيه كل النجوم.

9) إنه مشوه بشكل خطير.

درب التبانة عبارة عن قرص مسطح يبلغ عرضه حوالي 100000 سنة ضوئية ويبلغ سمكه بضعة آلاف من السنين الضوئية (اعتمادًا على كيفية قياسه). لديها نفس نسبة مكدس من أربعة أقراص DVD ، إذا كان ذلك يساعد.

هل سبق لك أن تركت قرص DVD في الشمس؟ يمكن أن يتشوه مع ارتفاع درجة حرارته ، ويلتوي (اعتاد الفينيل القديم LPs أن يكون معرضًا جدًا لهذا). درب التبانة لديها اعوجاج مشابه!

القرص منحني ومشوه ، ربما بسبب تأثير الجاذبية لزوج من المجرات الساتلية التي تدور في مدارها. جانب واحد من القرص مثني ، إذا صح التعبير ، والآخر لأسفل. بمعنى ما ، إنه مثل تموج في مستوى مجرة ​​درب التبانة. ليس من الصعب تحديد المجرات الأخرى لالتقاط صورة لمجرة أندروميدا وإلقاء نظرة. في البداية يصعب رؤيته ، ولكن إذا قمت بتغطية الجزء الداخلي ، ستلاحظ فجأة أن القرص مشتعل لأعلى على اليسار والأسفل على اليمين. أندروميدا لديها مجرات تابعة أيضًا ، وهي تشوه قرصها تمامًا كما تشوه مجراتنا التابعة لنا.

بقدر ما أستطيع أن أقول ، فإن الاعوجاج لا يؤثر علينا على الإطلاق. إنه مجرد شيء رائع قد لا تعرفه عن درب التبانة. مرحبًا ، هذا من شأنه أن يجعل إدخال مدونة جيدًا!

10) سوف نتعرف على مجرة ​​أندروميدا أ كثيرا أفضل.

بالحديث عن أندروميدا ، هل سبق لك أن رأيتها في السماء؟ إنه مرئي للعين المجردة في ليلة صافية ومظلمة وخالية من القمر (راجع قوائمك المحلية). إنه خافت ، لكنه كبير ، يبلغ عرضه أربع درجات أو أكثر ، أي ثمانية أضعاف الحجم الظاهر للقمر في السماء.

إذا كان هذا لا يبدو كبيرًا جدًا ، فامنحه ، على سبيل المثال ، ملياري سنة. ثم سيكون لديك كثير أفضل عرض.

مجرة أندروميدا ودرب التبانة يقتربان من بعضهما البعض ، محركان بخاريان كونيان يقطعان المسارات على بعضهما البعض بسرعة 200 كيلومتر في الثانية. أتذكر عندما قلت أن المجرات الكبيرة تأكل المجرات الصغيرة؟ حسنًا ، عندما تصطدم مجرتان كبيرتان ببعضهما البعض ، تحصل على ألعاب نارية حقيقية. لا تصطدم النجوم جسديًا ، فهي صغيرة جدًا على هذا النطاق. لكن السحب الغازية يمكنها ، كما قلت من قبل ، أن تشكل نجومًا عندما تفعل ذلك. حتى تحصل على انفجار من تشكل النجوم ، يضيء المجرتين.

في غضون ذلك ، الجاذبية المتبادلة بين المجرتين تسحب محلاق طويلة من الأخرى ، مما يجعل أقواسًا غريبة وحساسة وشعيرات من النجوم والغازات. إنه جميل حقًا ، لكنه يشير إلى العنف على نطاق ملحمي.

في النهاية (يستغرق الأمر بضعة مليارات من السنين) ، ستندمج المجرتان ، وستصبحان ، ماذا ، Milkomeda؟ أندرومواي؟ حسنًا ، مهما يكن ، فإنهم يشكلون مجرة ​​إهليلجية عملاقة عندما يستقرون أخيرًا. في الواقع ، ستظل الشمس موجودة عندما يحدث هذا ولن تصبح عملاقًا أحمر بعد. هل سيشهد أحفادنا أكبر اصطدام في تاريخ المجرة؟

من الرائع التفكير فيه. بالمناسبة ، أتحدث عن هذا الحدث كثيرًا ، وبتفاصيل أكثر ، في كتابي القادم موت من السماء! في حال نسيت ذلك.

حتى ذلك الحين ، يجب أن تبقيك هذه الأشياء العشرة مشغولاً. وبالطبع ، أردت فقط سرد عشرة أشياء حتى أتمكن من إعطاء هذا المنشور عنوانًا رائعًا. ولكن إذا كان هناك شيء تجده مفاجئًا في درب التبانة ، فاترك تعليقًا! لا أريد أن أستغل كل المرح.


ضخامة الكون ومكاننا فيه

أظن أنك إذا سألت معظم الناس ، فيمكنهم تحديد الكثير من الأجرام الفلكية الأساسية. الأقمار والكواكب والكويكبات والنجوم. أقل ، ربما ، يمكن أن يمنحك تعريفًا جيدًا لـ المجرة - أرى أنه يساء استخدامها كثيرًا لتعني النظام الشمسي - لكن هذا جيد ، فليس الأمر كما لو كنت تجري عبر مجرة ​​كل يوم (حسنًا ، إلى جانب حقيقة أنك تعيش في واحدة).

لكن هذا يعني أن عددًا أقل من الناس يعرفون أن المجرات لا تميل إلى المرور عبر الكون بمفردها. يعيش الكثير منهم معًا في مجموعات عملاقة تسمى مجموعات ، وبعض هذه المجموعات كبيرة. يحب، حقا كبير.

المزيد من علم الفلك السيئ

يبعد عنقود المجرات الهائلة Abell 2163 2.5 مليار سنة ضوئية ويحتوي على مئات المجرات الضخمة. الائتمان: ESA / Hubble & amp NASA

يا إلهي ، هذا رائع. أبيل 2163 ليس مجرد مجموعة من المجرات: إنه واحد من أكبر المجموعات التي نعرفها. قد يكون في الواقع يكون الأكبر ... ومن الممكن أن يكون الهيكل الأكثر ضخامة في الكون كله!

يمكنك أن ترى مئات المجرات في هذه الصورة ، التي تم التقاطها باستخدام تلسكوب هابل الفضائي. ولا تظهر حتى المجموعة بأكملها! تتمركز Abell 2163 على المجرة الإهليلجية الكبيرة الغامضة أسفل يسار الوسط ، لذا فإن جزءًا كبيرًا منها يقع خارج مجال الرؤية هذا.

المجرات المركزية لأبل 2163 ، بما في ذلك مجرة ​​إهليلجية عملاقة تقع في قلب العنقود. الائتمان: ESA / Hubble & amp NASA

تقريبًا كل جسم يمكنك رؤيته هنا هو مجرة ​​- أحصي فقط بضع عشرات من النجوم الواضحة. يمكنك تحديد الاختلاف بسهولة تامة: بالمقارنة مع حجمها المادي ، فإن النجوم بعيدة جدًا ولا تظهر إلا كنقاط. وبسبب ذلك ، لديهم ما يسمى بمسامير الحيود ، تلك التقاطعات الضوئية التي تقسمها. يحدث هذا عندما يدخل الضوء القادم من النجم إلى هابل وينحني حول الأشرطة المعدنية الرقيقة مثبتًا مرآته الثانوية في مكانها. تصنع المسامير من الضوء المنحني حول الدوارات الأربع التي تشكل هذا الهيكل (يسمى العنكبوت). ينحني ضوء الألوان المختلفة بشكل مختلف ، وبالتالي فإن المسامير متعددة الألوان.

المجرات أبعد بكثير من النجوم ، لكنها أيضًا أكبر بكثير. لذا فهي تظهر على شكل نقاط غامضة وليست نقاط. إنها تصنع ارتفاعات الحيود أيضًا ، لكن الضوء ينتشر ، مما يؤدي إلى تعتيم النتوءات كثيرًا ، لذلك لا يمكنك رؤيتها (إلا إذا كانت المجرة بها جدا نواة صغيرة ساطعة يمكن أن تجعلها تبدو وكأنها نجمة في الصور وإنشاء مسامير).

على أي حال ، وجهة نظري هي أن الغالبية العظمى من الأشياء التي تراها في هذه الصورة هي مجرات. من الصعب فهمها: كل منها عبارة عن مجموعة مترامية الأطراف من مليارات أو ربما تريليونات من النجوم ، وكميات هائلة من الغاز والغبار ، والمادة المظلمة التي تحيط بها وتخترقها. حجم هذا ، بكل بساطة ، مذهل.

ربما يمكنني مساعدتك في فهم هذا بشكل أفضل قليلاً. بدلاً من النظر إلى الصورة العملاقة بأكملها ، دعنا ننظر إلى جزء منها. هناك حلزوني صغير لطيف وجهاً لوجه على بعد حوالي ثلث الطريق من اليسار وربع الطريق لأسفل. هل ترى ذلك؟ لنقم بتكبيرها:

مجرة حلزونية في Abell 2163 تشبه إلى حد بعيد مجرة ​​درب التبانة ، وهي بمثابة تذكير جيد بها. الائتمان: ESA / Hubble & amp NASA

آه ، ها أنت ذا. لقد قمت بتكبيرها قليلاً أيضًا ، ووضعتها كإطار داخلي على اليمين.

هذه مجرة: واحدة من تلك المدن الهائلة من النجوم والغاز والغبار. علاوة على ذلك ، إنها مجرة ​​حلزونية ، قرص مفلطح بأذرع ملتفة حوله. الأذرع ليست هياكل مستقرة بل هي أشبه بالاختناقات المرورية الجاذبية. تدور كل هذه المواد حول مركز المجرة في قرص ، ويمكن أن تتسبب تفاعلات الجاذبية المعقدة في تباطؤ المواد عندما تدخل تلك المنطقة ثم تستأنف الحركة الطبيعية بعد مغادرتها. هذا هو بالضبط الازدحام المروري ، حيث تتباطأ السيارات أثناء تحركها إليها وتسريعها مرة أخرى عند الخروج منها. في هذه الحالة ، على الرغم من ذلك ، يخلق الازدحام هيكل الموجة الحلزونية الضخم. اثنان منهم ، في هذه المجرة ، والثالث أضعف حول أسفل اليمين.

هذا هو إلى حد كبير ما تبدو عليه مجرتنا درب التبانة. أوه ، هناك اختلافات في التفاصيل ، ولكن بشكل عام ، مجرتنا وهذه واحدة (جدًا) أبناء عمومة بعيدون. إنها أصغر ، على الرغم من قياس حجم المجرة في تلك الصورة ، أجد أنها نصف حجم مجرة ​​درب التبانة تقريبًا.

ومع ذلك ، فهي ضخمة بالمعايير البشرية. قد يكون عرضه حوالي 50000 سنة ضوئية. هذه مسافة تجمد الدماغ ، شعاع من الضوء ، أسرع شيء في الكون ، يستغرق 500 قرن لعبوره. مكتوب ، 50،000 سنة ضوئية 500,000,000,000,000,000 كيلومترات.

نقطة أخرى: عندما تخرج في ليلة مظلمة جدًا ، فإن جميع النجوم التي تراها تقريبًا قريبة جدًا من حيث المجرات ، ومعظمها في نطاق مائة سنة ضوئية أو نحو ذلك. يمكن رؤية بعض القوى القوية من على بعد 1000 سنة ضوئية. ولكن حتى ذلك الحين ، هذه فقط 1٪ من المسافة عبر مجرة ​​درب التبانة! يبدو أن عدد النجوم المنتشرة في السماء هائل ، لكنك ترى فقط الأقرب منها ، بضعة آلاف من عدة مئات مليار في المجرة.

مجرتنا شاسعة بما يتجاوز قدرتنا على الفهم بشكل ملموس. تختنق أدمغتنا بأرقام كهذه.

انظر مرة أخرى إلى تلك الصورة الكبيرة لـ Abell 2163. إذا كنت ستقوم باستبدال الحلزون الموجود فيها بمجرتنا درب التبانة ، فبالكاد ستكون قادرًا على معرفة الفرق. وفي هذه الصورة من هابل ، تم تقليل كل هذا الحجم المجري الضخم الذي يسحق الروح إلى ما يقرب من بضع عشرات من البكسلات ، كما تم تقليل تألقها وتفاصيلها المؤلمة إلى بعض اللطخات الضبابية الخافتة.

ويكاد يكون ضائعًا بين هؤلاء المقيمين المتناثرين في الكتلة. كيف يمكن أن يكون؟

يبلغ حجم Abell 2163 حوالي 2.5 مليار على بعد سنوات ضوئية ، خمس المسافة عبر الكون المرئي ، بعيدًا جدًا عن الأرض بحيث يمكنك حجب الكتلة بأكملها التي تحمل رأس دبوس بطول الذراع. إذا كانت المجرة هائلة ، فإن الكون ضخم. يتقلص حجمها حتى أكثر الهياكل العملاقة سخافة إلى حبيبات الرمل التي يمكنك حملها في راحة يدك.

من السهل أن تطغى على هذا الأمر ، فتتحول إحساسك بالأنا إلى غبار. لكن تذكر: لقد تطلب الأمر العلم ، مدعوماً بالرياضيات والهندسة ، حتى تعرف أن هذه الأشياء موجودة أصلاً ، ناهيك عن فحصها ، واتخاذ إجراءاتها ، والبدء في فهمها.

نعم ، نحن البشر صغار بمقاييس كهذه ، لكن حقيقة أننا نعرف حتى عن هذه المقاييس توسعنا. لقد جعلنا فضولنا وخيالنا ضخمًا.

There is so much to know, so much science to learn from observations such as this, but I am always heartened when I turn this around, and think about what it says about us.


Stunning Secrets of a Distant Galaxy Suggest Our Milky Way Isn't Majestic After All

Postdoctoral Research Fellow in Astronomy, University of Sydney and Jesse van de Sande, ARC DECRA Fellow in Astronomy, University of Sydney Canberra (The Conversation) It’s no surprise the Milky Way is the most-studied galaxy in the universe, given it’s where we live. But studying just one galaxy can only tell us so much about the complex processes by which galaxies form and evolve. One crucial question that can’t be solved without looking farther afield is whether the Milky Way is a run-of-the-mill galaxy, or whether it’s unusual or even unique.

Our research, published on Tuesday in The Astrophysical Journal Letters, suggests the former is true. Key details of our galaxy’s structure are shared by other nearby galaxies, suggesting our home isn’t all that special. At first glance, there’s no reason to suspect our galaxy is remarkable anyway. Among the billions of galaxies in the observable universe, ours is not the largest, oldest or most massive. It looks pretty much like all other spiral galaxies, which is the most common type of galaxy.

But when we look in detail at the Milky Way’s structure and chemistry, it starts to stand out. From side-on (where it’s impossible to make out the spiral arms), it looks like a pancake with a peach in the middle. Astronomers have known that for at least a century.

However, that simple picture changed in 1983, when researchers using Australian telescopes discovered an ancient thick disk component in the Milky Way. This faint structure is invisible to the naked eye, unlike the dominant thin disk (the pancake-shaped part), which is plainly visible on a clear night as a streak of stars across the sky. The thin disk, where our Sun resides, is about 1,000 light-years thick and about 100,000 light-years in diameter, and runs through the middle of the thick disk, in the same plane. The thick disk, aptly enough, is much thicker, being a few thousand light-years thick, but is much less densely populated with stars.

A Neighbouring Galaxy is Pulling Apart Our Milky Way Causing it to Twist and Deform

One interesting recent discovery is that the thick and thin disks contain very different kinds of stars. Stars in the thin disk tend to have a high proportion of heavy elements such as iron (metals, in astronomy parlance) and relatively small amounts of the alpha elements (carbon, oxygen, magnesium, silicon and a few others). Thick disk stars, meanwhile, have about 100 times less metals, but significantly more of the alpha elements. This double-disk structure, with its very distinct populations of stars, is very tricky to replicate in computer simulations. For a long time, computer models with the same structure could only be created in a specific scenario involving a medium-sized galaxy colliding with our own, roughly nine billion years ago.

Simulations suggested this process was incredibly rare: only one in 20 galaxies superficially similar to the Milky Way experienced a collision that resulted in distinct thick and thin disks. If this scenario were correct, galaxies like the Milky Way should be as rare as hen’s teeth.

Our research set out to test this clear prediction. We studied a handful of galaxies broadly similar to the Milky Way, using the Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) on the Very Large Telescope at the European Southern Observatory in Chile. Spectroscopy splitting the light from a galaxy into many different colours lets us determine the chemical composition of its stars. What makes MUSE an extremely powerful instrument is that we get 90,000 spectra in a single observation, transforming each location of the galaxy into a spectrum.

One particular galaxy UGC10738, which is roughly 320 million light-years away stood out because of its side-on orientation, which allowed us to separate out the thin and thick disk stars and then compare them. We found that the chemical compositions of stars in UGC 10738 are extremely similar to those in the Milky Way. We found metal-rich, magnesium-poor stars concentrated in a thin disk along the galaxy’s centre, with a distinct group of metal-poor, magnesium-rich stars above and below this, in the thick disk region.

That distant galaxy is remarkably similar to our own. Which in turn means there’s probably nothing that remarkable about the Milky Way after all. Our discovery has several implications. First, it suggests the disk features in the Milky Way might be the result of a standard formation path that all galaxies follow. This is backed up by the identification of similar structures in non-Milky-Way-like galaxies.

Second, the fact that our galaxy is relatively normal is extremely exciting. It implies the Milky Way can act as a blueprint or template for galaxy formation. This means our home galaxy (which is obviously the easiest for us to study) could hold the key to unlocking the cosmic history of the entire universe.

Finally, and being a little speculative here, the Milky Way is the only galaxy that we know contains life. New research has suggested galactic-scale events may have played a crucial role in the formation of our Solar system. The recent explosion of exoplanet discoveries has shown that systems like it are common throughout the galaxy, suggesting life could find many possible homes within it. Now we know the Milky Way’s history was likely similar to many billions of other galaxies, it seems increasingly likely they too might make good homes for life.

Ultimately, whatever future research teaches us, the Milky Way will remain our home. And that makes it special even though our research suggests that in another sense, it’s not special at all. (The Conversation) MRJ 05261006 NNNN.


The Closest Black Hole Is 1,000 Light-Years Away

An unseen object—probably a black hole—orbits with two normal stars in our cosmic neighborhood.

Astronomers found the closest black hole to the Sun in the constellation Telescopium. Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2 Acknowledgement: Davide De Martin

Supermassive black holes—millions or even billions of times more massive than the Sun—anchor the centers of most galaxies. But smaller black holes, at just a few solar masses, should theoretically pepper galaxies in droves. A few hundred candidates have been found in the Milky Way. Now researchers have spotted another one of these stellar mass black holes, and it holds a special honor: It’s the closest black hole to Earth yet discovered. The findings shed light on the dynamics of supernova explosions that go on to create black holes, the team suggested.

Finding Wallflowers

Disks of hot gas and dust glowing brightly in X-rays sometimes encircle black holes. This radiation indicates that a black hole is active and accreting matter, said Thomas Rivinius, an astronomer at the European Southern Observatory in Santiago, Chile. And it’s a beacon. “We only find the [black holes] that are violently gobbling up material from their environment,” said Rivinius.

In 2004, Rivinius and his colleagues trained a 2.2-meter telescope in La Silla, Chile, on HR 6819. “We thought it was only two stars,” said Rivinius.

But to their surprise, the researchers discovered that one of the stars was wobbling in a circle. “One of them was being flung around,” said Rivinius. That’s the telltale sign of a companion, a nearby object that’s tugging gravitationally on the observed celestial object. So HR 6819 wasn’t just a pair of stars—it was three objects: one star on a relatively wide orbit and one star paired with something unseen, the team concluded.

Not a Star, White Dwarf, or Neutron Star

The scientists calculated that the mysterious third object in HR 6819 had to be at least about 4 times the mass of the Sun. That’s pretty hefty—a star of that mass would pump out enough light to be visible even if it belonged to the dimmest class of stars, Rivinius and his collaborators estimated. The team also ruled out fainter objects like white dwarfs and neutron stars because they’re typically of much lower mass. That left one logical conclusion: The unseen object was a black hole.

That idea languished for several years, however, after tragedy struck unexpectedly: A team member died in a car accident in June 2014. “The study stalled,” said Rivinius.

But last year, new results spurred Rivinius and his colleagues to revisit their findings. Another team of researchers had reported finding a black hole using the same method. Rivinius remembers seeing a press release and thinking, “Wait a second—I have something in the drawer that looks exactly the same.”

The Closest One

Rivinius and his collaborators estimated that the black hole in HR 6819 was about 1,000 light-years from Earth, making it the closest known black hole. Its proximity implies that systems like this one are common. “Our neighborhood is nothing special,” said Rivinius. “If it’s here, it must be everywhere.”

These results were published this month in علم الفلك والفيزياء الفلكية.

Determining what fraction of supernovas are symmetric versus antisymmetric will require a larger sample of black holes. That’s entirely possible research, said Todd Thompson, a theoretical astrophysicist at the Ohio State University in Columbus not involved in the research. “There are probably a million black holes in the galaxy that have binary companions that are stars,” said Thompson. “That’s a very big sample that we should get busy trying to understand.”


The Universe within 50000 Light YearsThe Milky Way Galaxy

This dwarf galaxy is the nearest galaxy to our own. However, it was only discovered as recently as 1994. It lies on the far side of the galaxy from us and is heavily obscured by the intervening gas, dust and stars. It is approximately 78000 light years away and about 10000 light years in diameter. It is orbiting our galaxy in a period of about 1 billion years but it cannot be expected to last much longer, in a few hundred million years it will be ripped apart by our own galaxy. It contains about one hundred million stars. It also lies in roughly the same position as the globular cluster M54 but whether this globular cluster is actually part of the dwarf galaxy is unclear.

Galactic Cannibalism

The Sagittarius Dwarf Galaxy will probably not be the first galaxy that has been 'eaten' by our galaxy. The Sloan Digital Sky Survey for instance report that outside of the Galaxy there are huge clumps of stars that appear to be the remains of smaller galaxies that were ripped apart by the Milky Way more than a billion years ago. The distribution of these stars shows at least two clumps that are several thousand light years in size and more than 100 000 light years from the center of the Galaxy.

الطائرة المجرة

Above - An all-sky plot of the 25000 brightest, whitest stars (B-V<0) shows how these stars are concentrated along the Milky Way. This map shows our limited, inside view of the Galaxy. The large, dark patch near the middle of the picture is due to nearby dark nebulae in the constellations of Aquila and Ophiuchus.

Below - An infra-red view towards the centre of our Galaxy from the Two-Micron All Sky Survey. Our view of the Milky Way is much better in infra-red light. Visible in this image are the huge clouds of dust which block our view of the Galaxy in visible light. The Sagittarius Dwarf galaxy is also very dimly visible in this picture extending downwards from the left side of the bulge.


The First Galaxies

Hubble Ultra Deep Field 2014: Successive &ldquodeep field&rdquo images from the Hubble Space Telescope took long exposures of small areas of sky, revealing them to be crowded with galaxies stretching back billions of years. This altered many people&rsquos perception of the vastness of space and time, as well as the high population of galaxies and potentially other worlds in the universe. CREDIT: NASA, ESA, H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC, Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay (STScI).

Astronomers know from the Hubble Space Telescope&rsquos &ldquodeep field&rdquo observations that the population of galaxies in the early universe was much different then even massive galaxies had a less defined, irregular structure. The James Webb Space Telescope&rsquos infrared technology will push the boundaries of what is observable in the universe farther back in time and space, to the first galaxies that formed after the big bang. The light from these galaxies was emitted over 13 billion years ago, and as it travelled through space it was stretched to longer infrared light wavelengths by the universe&rsquos expansion this is why infrared instruments are necessary to study this era of the universe.

About 10 billion years ago, galaxies were more chaotic, with more supernovae, 10 times more star formation, and more mergers between galaxies. Astronomers estimate that nearly all massive galaxies have undergone at least one major merger since the universe was 6 billion years old. However, the driving force behind this activity, and the cause of its sharp decline, remain mysteries that astronomers will use the spectroscopic instruments on Webb to begin solving. Follow-up observations using التحليل الطيفي will help researchers understand how elements heavier than hydrogen were formed and built up as galaxy formation proceeded through the ages. These studies will also reveal details about merging galaxies and shed light on the process of galaxy formation itself, including how early stars came together to form the very first galaxies in the universe.

Astronomers also want to learn more about the role of supermassive black holes, which are thought to lie at the heart of most massive galaxies. Did huge early stars collapse and form the first black holes, with galaxies gathering around them? Or did stars pull together first through gravitational attraction, and central black holes form later?


The Virgo Supercluster

Distance, on a larger scale, is something that – for most of us – is very difficult to represent accurately in our minds, and that is merely a biological drawback. The routes you take often – such as traveling to work or school – are built into your mind so that you have a strong understanding of how far it is, and how long it will take you to traverse.

Our planet has a radius of about 6,400km, but we never cover these large distances across the globe, making it quite difficult to discern how large Earth is in comparison to the minute scale of human things. But we now know that we can zoom out of our quaint, picturesque blue dot and see that the Earth is situated in a solar system about 2 light-years across (remember it takes light traveling at 300 million m/sec just 8 minutes to reach Earth, so consider traveling this distance for 2 solid years), containing planets hundreds of times its size, all revolving around a star that could swallow all of them up several times over. Zooming out, we see our local stellar neighbourhood a collection of star systems around 30 light years across.

If we expand our field of view further we have the famous Milky Way galaxy. It comes in at a staggering one hundred thousand light years across (meaning, it takes light 100,000 years to travel from one side of the galaxy to the other). We can picture what this looks like because it is easy for us to generate the cool graphics that I’m sure you are familiar with, but actually coming to terms with this kind of distance is an almost incomprehensible task for the human mind. (I think ‘Scale of the Universe’ is the best interactive programme on the internet to help with understanding distance. Check it out here). Today though I want to go further than this, and I want you to consider the next level up for stellar structures, and these structures are formed out of galaxy clusters. We belong to the ‘Local Group’ – a collection of neighboring galaxies – such as M31 (or Andromeda) – that measure in at about 10 million light-years across.

But what we are really interested in takes us one step further than this. The enormous cosmic structure I want to discuss is 110 million light years across – containing about 100 billion times the volume of our galaxy – and engulfing 100 other galaxy clusters, like the Sculptor Group, the Maffei Group, and the M81 cluster (a total of 47,000 galaxies). Its name is the Virgo Supercluster.

الإعلانات

الإعلانات

Superclusters exist in their millions throughout the entire universe, which in turn, form supercluster complexes. These complexes form large-scale filaments and sheets that span about a billion light years across (each). Together, they comprise the largest structures in the universe. The latest information from deep space telescopes suggest these fundamental structures exist in a honeycomb or bubble-like formation, and the observations may give us insight into the early conditions of the Universe.

The Virgo Cluster – containing 2000 galaxies – sits around 55 million to 65 million light years away, and is the central pivot of our supercluster (hence the name the ‘Virgo Supercluster’). Similar to many other superclusters, ours is built into a rough disk shape the majority of galaxies are in this plane, but only about a third of them are positioned around it in a halo-like formation. Studies have put the Local Group near one edge of the Virgo Supercluster, and we appear to be revolving around the centre of the plane at about 400,000m/s. The 2MASS Redshift Survey (2MRS) aims to provide us with a better understanding of the distribution of galaxies in the supercluster, as well as other properties, including size, shape and mass (suspected to be about 10,000,000,000,000,000 solar masses) of the formation.

What I think is the most amazing fact about the supercluster, is that in 100 billion years from now, the gravitational attraction between galaxies and clusters will have pulled it all into a single, enormous, writhing mass of stars. At this time, other superclusters will also be converging together, separated by billions of light years due to the expansion of the Universe. However, something interesting that you may be familiar with is that astronomers have actually noticed an unusual movement of galaxy clusters within the supercluster. Many are moving in the direction of the Norma Cluster, but it is very difficult to see why because of the large amount of material in the Milky Way’s plane. For now this has been dubbed the ‘Great Attractor’ due to its unexplained tug. It may, in fact, be related to dark flow: a mysterious force tugging on galaxy clusters from beyond the scope of the observable universe.

Further research into these structures will surely bring many more of their secrets to light, and unlocking those very mysteries may answer some of the deepest questions about our Universe. كيف بدأت؟ And where is it going?


شاهد الفيديو: أشكال المجرات. مراحل الانفجار العظيم. علوم طبيعية (كانون الثاني 2023).