Gdzie kończy się Droga Mleczna?

16

Czytałem ten artykuł i brzmi on następująco:

Badacze zmierzyli masę Drogi Mlecznej i stwierdzili, że nasza galaktyka ma w przybliżeniu połowę masy sąsiedniej galaktyki znanej jako Andromeda, która ma podobną strukturę do naszej.

Pomyślałem więc, że jeśli weźmiemy pod uwagę sąsiada galaktyki, nasza galaktyka powinna mieć punkt końcowy, a sąsiednia galaktyka powinna mieć punkt początkowy. Skąd więc wiemy, który jest punkt początkowy i końcowy galaktyki i jak ją obliczyć?

SpringLearner
źródło
1
To pytanie lepiej pasuje do astronomii .
gerrit
Najdalsze obiekty od centrum to być może niektóre ciężkie planety o dużej bezwładności, które zostały odrzucone z galaktyki przez wstępne wzbudzenie kinetyczne z supernowej, a następnie wystrzelono z procy z jednej lub dwóch dużych gwiazd bezpośrednio od najdalszych formacji gwiazdowych w galaktyce.
com. Czytelny

Odpowiedzi:

23

Oto szorstki szkic Drogi Mlecznej i galaktyki Andromedy , * pokazano ich przybliżone rozmiary i odległości od siebie, aby skala:

  Szkic galaktyk Drogi Mlecznej i Andromedy, w skali

To, co obraz (miejmy nadzieję) ilustruje, to niesamowicie rozległa pustka - dokładnie około 2,5 miliona lat świetlnych - między galaktykami, z których każda ma średnicę jedynie (!) Około 100 tysięcy lat świetlnych.

Podczas gdy obie galaktyki mają kształt podobny do „rozmytych wirów” pyłu i gazu (i najwyraźniej ciemnej materii), bez dokładnie określonej ostrej krawędzi zewnętrznej, nadal są dość jednoznacznie rozdzielone. Chociaż możemy nie być w stanie wskazać konkretnej linii w przestrzeni i powiedzieć, że „Droga Mleczna kończy się tutaj”, nadal jest jasne, że Droga Mleczna jest tutaj , podczas gdy galaktyka Andromeda jest tam , i istnieje ogromna luka prawie absolutnie nic pomiędzy.

(Oczywiście, istnieją pewne rzeczy nawet w przestrzeni międzygalaktycznej , w tym bardzo rozproszony gaz, trochę pyłu, a nawet sporadyczna zbłąkana gwiazda . Mimo to, w porównaniu do samych galaktyk - które z ludzkiego punktu widzenia są już dość pełne pustej przestrzeni - ośrodek międzygalaktyczny można dość dobrze opisać jako pusty.)

*) Małe plamki na zdjęciu wokół każdej dużej galaktyki mają reprezentować ich mniejsze galaktyki satelitarne, takie jak mniejsze i większe chmury Magellana . Ich względne pozycje i odległości, niestety, prawdopodobnie nie są bardzo dokładne.

Ilmari Karonen
źródło
5

Aktualizacja dla jasności:

W przypadku widocznej części niezależnej galaktyki wszystkie gwiazdy można zmierzyć, aby okrążyć jądro tej galaktyki. Więc jeśli chcesz zmierzyć najdalszy zakres na tym uproszczonym poziomie, byłoby to bardzo łatwe. Problem polega na tym, że istnieje masa, która nie jest gwiazdami, a która jest ciemną materią. Niektóre z nich są tak daleko, że obliczenie tego, co krąży, może być niemożliwe.

Jeśli przeczytasz ten artykuł, zobaczysz, że wybrali granicę, powyżej której wpływ nieistotnej masy dalej nie był istotny dla tego obliczenia.

Galaktykę można traktować jako spłaszczoną kulę pod względem masy. Gwiazdy, przynajmniej w przypadku galaktyk spiralnych, zwykle leżą w płaszczyźnie, ale na wszystkich płaszczyznach krąży masa wspólnego centrum. Więc nie ma punktu wyjścia, wystarczy tylko zdecydować, jak daleko chcemy powiedzieć, że galaktyka się rozciąga.

W przypadku Drogi Mlecznej i Andromedy podjęto decyzję, która jest taka sama w obu przypadkach (wydaje się, że dokładna decyzja nie została opublikowana dla tego artykułu, ale dopóki jest spójna, wówczas masy względne będą poprawne)

W przypadku zderzających się lub blisko siebie galaktyk jest to o wiele trudniejsze - czy obliczasz, do której galaktyki należy gwiazda na podstawie kierunku ruchu? Gwiazdy mogą zamieniać się między sobą. Ze strony Wikipedii Drogi Mlecznej:

Dysk galaktyczny otacza sferyczną galaktyczną aureolę gwiazd i gromad kulistych, która rozciąga się dalej na zewnątrz, ale jest ograniczona wielkością przez orbity dwóch satelitów Drogi Mlecznej, Wielkiej i Małej Chmury Magellana, których najbliższe podejście do centrum Galaktyki dotyczy 180 000 ly (55 kpc). [51] W tej lub większej odległości orbity większości obiektów halo zostałyby zakłócone przez Chmury Magellana. Stąd takie obiekty zostałyby prawdopodobnie wyrzucone z okolic Drogi Mlecznej.

tl; dr - to dość arbitralna decyzja :-)

Rory Alsop
źródło
Dzięki za odpowiedź. Kiedy mówimy, że Andromeda jest sąsiadem naszej galaktyki, to nie oznacza to, że istnieje coś, co dzieli te 2 galaktyki. W przeciwnym razie nazywamy je dwiema różnymi galaktykami, możemy połączyć je w jedną
galaktykę
W przypadku masy widzialnej galaktyki każda gwiazda krąży wokół centrum, ale w przypadku ciemnej materii lub innej masy innej niż gwiazda ocena jej może być bardzo trudna.
Rory Alsop
dzięki czemu możemy poznać szerokość między Andromedą a naszą galaktyką
SpringLearner
Znamy odległość między rdzeniami - to proste - ale średnica jest nieco dowolna. Szybkie google pokaże Ci renomowane źródła cytujące 90–120 tysięcy lat świetlnych dla Drogi Mlecznej
Rory Alsop
2

Jak już odpowiedziano, definicja wielkości galaktyki musi zawsze do pewnego stopnia być dowolna. W astronomii stosuje się kilka definicji, zależnie od kontekstu, w jakim jest używany, np .:

  • RvjarsolM.vjar/RvjarV.2)solM.vjarV.V.
  • R1/2)
  • R200R500R1000

Chociaż te definicje dają różne rozmiary, wszystkie mają ten sam rząd wielkości.

pela
źródło