Jak mogą robić zdjęcia Drogi Mlecznej?

Od dłuższego czasu mam trywialne pytanie. Nie rozumiem, jak możesz zrobić zdjęcie zewnętrznej rzeczy, gdy jesteś w niej bardzo małą kropką.

Naprawdę, jak zrobili te zdjęcia Drogi Mlecznej? Czy to w ogóle prawdziwe zdjęcia, czy tylko obliczenia i wyobraźnia?

Tradycyjnie była to głównie wyobraźnia, ponieważ absorpcja przez międzygwiezdne chmury pyłu uniemożliwia nam widzenie w świetle widzialnym poza strefą Drogi Mlecznej, która stanowi zaledwie około 20% odległości do centrum galaktyki. To tylko około 4% całego dysku Drogi Mlecznej było widoczne. Oczywiście możemy patrzeć w nieskończoność daleko, gdy patrzymy z samolotu, ale wtedy nasze linie widzenia wychodzą z dysku Drogi Mlecznej.

W połowie XX wieku radioastronomia pozwoliła nam zobaczyć materię międzygwiezdną w całej galaktyce, w postaci 21-cm linii widmowej (1,4 GHz) neutralnego wodoru atomowego (HI). Możemy wtedy zobaczyć dowody na istnienie gigantycznych ramion spiralnych, ale ustalenia odległości do gazu międzygwiezdnego są bardzo przybliżone, więc możemy po prostu uzyskać ogólne wyobrażenie o tym, jak mogłoby to wyglądać, obserwowane przez zewnętrznego obserwatora. Później szczegółowe obserwacje 2,6-mm linii widmowej (115 GHz) międzygwiezdnego tlenku węgla ( CO ), głównie zlokalizowanego w cząsteczkowych chmurach wodoru, dały nam bardziej szczegółowy wgląd, ponieważ chmury molekularne definiują ramiona spiralne naszej galaktyki znacznie bardziej niż rób bardziej rozproszone chmury obojętnego wodoru.

Ponieważ emisja HI i CO ma postać linii widmowych, możemy określić prędkość radialną (prędkość w kierunku do nas lub z dala od nas) każdej emitującej chmury za pomocą efektu Dopplera. Korzystając z modelu obrotu galaktycznego, możemy następnie wykonać mapę ramion spiralnych w całej galaktyce.

Ale były one nadal bardzo przybliżone, ponieważ (1) każda chmura ma swoje własne ruchy, które powodują błąd odległości podczas porównywania obserwacji z modelem i (2) istnieją dwie możliwe odległości odpowiadające danej prędkości radialnej dla części galaktyki bliżej centrum, którym jesteśmy.

Więc wiedzieliśmy o dużych ramionach spiralnych i z grubsza gdzie one były, ale szczegółowy obraz wciąż był głównie wyobraźnią.

Niedawno szczegółowe obserwacje w podczerwieni pozwoliły nam wniknąć głęboko w obszary niedawnego powstawania gwiazd w całej galaktyce. Te regiony niedawnego powstawania gwiazd znacznie lepiej definiują ramiona spiralne niż obserwacje gazu międzygwiezdnego, ale potrzeba dużo pracy polegającej na porównaniu obserwacji w podczerwieni, radiu i mikrofalach, aby uzyskać dobry ogólny obraz. Zobacz mapę Drogi Mlecznej, aby uzyskać dobry widok naszego obecnego zrozumienia tego, jak galaktyka Drogi Mlecznej mogłaby wyglądać widziana z zewnątrz.

Nasze zdjęcia Galaktyki Drogi Mlecznej oparte są głównie na mapach ramion spiralnych naszej galaktyki uzyskanych z radioastronomii z 21-centymetrowej linii neutralnego wodoru. Zrobiono to po raz pierwszy ponad 50 lat temu i z czasem udoskonalono. Ponadto zdjęcia są ulepszane dzięki naszej wiedzy o wielu innych galaktykach spiralnych, które obserwujemy wokół nas.

http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy#Modern_research

Są to w pewnym stopniu „interpretacje artystów”, ale także w pewnym stopniu prawdziwe reprezentacje. Możemy obserwować galaktykę od wewnątrz i na podstawie danych, które możemy obserwować, możemy stworzyć reprezentację tych samych danych, które widzimy z zewnątrz - tak samo, jak można usiąść w samochodzie i obserwować korki z przodu z ciebie, i dzięki tej obserwacji możesz zrobić bardzo dobre zdjęcie w myślach, jak wyglądałoby to z helikoptera.

To tylko wyobraźnia oparta na szacunkach zaczerpniętych z gęstości gwiazd (w celu ustalenia, że ​​znajdujemy się w galaktyce spiralnej z blokami) i obserwacjach, jak wyglądają inne podobne galaktyki. Nie ma możliwości, abyśmy dostali wystarczająco daleko sondę, aby zrobić zdjęcie całej galaktyki.

Wystarczy zwrócić uwagę na coś oczywistego, że pozostałe odpowiedzi nie wspomnieli: ty możesz robić zdjęcia Drogi Mlecznej od wewnątrz niego. W rzeczywistości jest to o wiele łatwiejsze niż robienie zdjęć innym galaktykom - na początek wystarczy porządny aparat, równikowy uchwyt śledzący (technicznie opcjonalny, ale wysoce zalecany) i ciemna noc.

Oto szczególnie miły, dzięki uprzejmości ESO:

^{(Zdjęcie ESO / S. Brunier, za pośrednictwem Wikimedia Commons; użyto na licencji CC-By 3.0)}

Po prostu nie wyglądają bardzo podobnie do zdjęć innych galaktyk, które widzimy z zewnątrz, chociaż przy odrobinie wyobraźni można wykryć pewne podobieństwo.