Dlaczego widzimy galaktyki z ich faktycznymi spiralami?

10

Ponieważ rzeczywista pozycja gwiazd jest względna i widzimy światło, które wyemitowali dawno temu, a jedna galaktyka ma tysiące milionów gwiazd, a gwiazdy te można oddzielić o setki tysięcy lat świetlnych, dlaczego nie widzimy galaktyki jako abstrakcyjne formy lub linie na niebie, gdy światło każdej gwiazdy galaktyki dociera do nas w różnych momentach zamiast dobrze uformowanych spiralnych kształtów? To tak, jakby te miliony gwiazd tworzyły galaktykę jako pojedynczą plamę świetlną zamiast milionów plam oddzielonych latami świetlnymi.

To było w mojej głowie od dziesięcioleci, ale nigdzie nie znalazłem pytania (nawet odpowiedzi, ale pytania), więc albo musi być naprawdę łatwa odpowiedź, albo naprawdę skomplikowana, albo to jest usterka macierz.

Mbbc
źródło
1
Zasadniczo pytasz, dlaczego galaktyki, które oglądamy pod kątem, nie są rozmazane, ponieważ powinniśmy zobaczyć gradient różnych momentów w czasie i na przykład, jeśli cała galaktyka porusza się w lewo lub w prawo względem nas, powinniśmy zobaczyć galaktykę rozmazaną po przekątnej . Głosuj, bo to świetne pytanie! Może wyjaśnię to nieco bardziej w tym sensie, ponieważ „abstrakcyjne formy lub linie” na początku mnie zdezorientowały.
stackzebra
Po wielokrotnym przeczytaniu nie jestem już pewien, czego byś się spodziewał. Na koniec z pewnością pojawia się rozmaz w tym sensie, że przy emisji pozycja względna była z pewnością inna niż ta widoczna w recepcji. Jest to znikome w galaktyce, jak wyjaśnił @Rob Jeffreis, a bardziej ogólnie dla dalekiego obserwatora. Możemy zobaczyć samolot przelatujący w stosunku do Słońca nie dlatego, że jego prędkość jest porównywalna z c, ale tylko dlatego, że jest blisko nas.
Alchimista

Odpowiedzi:

9

Zasadniczo, ponieważ względne prędkości gwiazd w galaktykach są znacznie mniejsze niż prędkość światła.

Wyobraź sobie strukturę o wymiarze 100 000 lat świetlnych (mniej więcej wielkości galaktyki). Załóżmy teraz, że elementy tej struktury poruszają się z prędkością względem siebie wynoszącą około 100 km / s (lub 0,03% prędkości światła). W czasie, w którym światło przechodzi przez konstrukcję (oczywiście 100 000 lat), elementy w niej poruszą się o zaledwie 30 lat świetlnych (0,03% wielkości konstrukcji).

Dlatego nie byłoby znaczącego „rozmycia” naszej migawki galaktyki spowodowanej przez różne czasy podróży światła od jej elementów konstrukcyjnych.

Inną rzeczą, której mogłeś nie zrozumieć, jest to, że życie gwiazd trwa zwykle znacznie dłużej niż 100 000 lat. Tak więc gwiazdy, które emitują światło po drugiej stronie galaktyki, istnieją jeszcze 100 000 lat później, kiedy ich światło przechodzi przez gwiazdy, które są obecne w pobliżu galaktyki.

Rob Jeffries
źródło
Dziękuję, ale nadal nie rozumiem. Nawet jeśli odległość między dwiema gwiazdami w galaktyce wynosi 1 minutę świetlna, światło najdalszej gwiazdy powinno dotrzeć do nas 1 minutę później. Czy jest jakiś powód, dla którego światło obu gwiazd oddzielone 1 minutą świetlną dociera do nas w tym samym czasie? Do tego czasu względne położenie galaktyki będzie inne, biorąc pod uwagę obrót Ziemi w tej minucie.
Mbbc,
@Mbbc Ponieważ nie są to pojedyncze błyski
Alchimista
@MBbc Ponieważ, jak wyjaśniłem, żywotność gwiazdy jest znacznie dłuższa niż ich separacja w latach świetlnych.
Rob Jeffries
2
@Mbbc - nie dociera w tym samym czasie. Widzimy światło gwiazdy 1 minutę świetlne dalej od nas, które zostało wygenerowane 1 minutę wcześniej. Ale w ciągu 1 minuty ta galaktyka niewiele robi, względny ruch jest znikomy, jak powiedział Rob - więc nie widzimy żadnych zmian.
Rory Alsop,
-2

Nie przepisuję tego, co ładnie powiedziałem w innej odpowiedzi. Po prostu zaznaczam, ponieważ jest to po prostu domniemane, że nawet najbliższe gwiazdy w naszej galaktyce są naprawdę daleko! Nie mów też o innych galaktykach. Jeśli, jak przypuszczam, nie dziwi cię fakt, że gwiazdy wyglądają tak ustalone przez tysiąclecia, to rozważenie odległości powinno rozwiązać twoje pytanie.

Alchimista
źródło
Czy mogę prosić o głosowanie w dół. Gdybyśmy spojrzeli z bliska, fakt, że prędkość gwiazd jest nieznaczna w stosunku do prędkości światła, nie wystarczy, aby odpowiedzieć na pytanie. Pomyśl tylko o Ziemi z hipotetycznym dodatkowym słońcem. Z pewnością zobaczymy, jak zmieniają separację.
Alchimista,
Dla wyborców: dlatego 30 lat nie jest znaczącym „rozmyciem”.
Alchimista,
I dalsze wiadomości do OP, ponieważ w komentarzu wspomniano o rotacji Ziemi. Oczywiście, aby uzyskać nieostry obraz gwiazd i galaktyki, należy uwzględnić rotację Ziemi. Jest to jednak inny punkt i będzie tam nawet z prawdziwie punktowym źródłem.
Alchimista,
Przestań głosować bez myślenia PLZ!
Alchimista