Когда вы смотрите в ночное небо, кажется, что вы видите много звезд. Есть около 2500 звезд, видимых невооруженным глазом в любой момент времени на Земле, и 5 800–8 000 видимых звезд (то есть, которые можно обнаружить с помощью бинокля или телескопа). Но это очень малая часть звезд, которые, как считается, есть у Млечного Пути!
Итак, вопрос в том, сколько именно звезд в Галактике Млечный Путь? Астрономы подсчитали, что есть От 100 до 400 миллиардов звезды, содержащиеся в нашей галактике, хотя, по некоторым оценкам, их может быть триллион. Причиной такого несоответствия является то, что нам трудно наблюдать за галактикой, и есть только так много звезд, которые мы можем быть уверены, что есть.
Структура Млечного Пути:
Почему мы можем видеть только так мало из этих звезд? Ну, во-первых, наша Солнечная система расположена внутри диска Млечного Пути, представляющего собой спиральную галактику с перемычками, шириной около 100 000 световых лет. Кроме того, мы находимся на расстоянии около 30 000 световых лет от галактического центра, что означает, что между нами и другой стороной галактики существует большое расстояние - и МНОГО звезд.
Чтобы еще больше усложнить вопрос, когда астрономы смотрят на все эти звезды, даже более близкие, которые являются относительно яркими, могут быть размыты светом более ярких звезд позади них. Кроме того, есть слабые звезды, которые находятся на значительном расстоянии от нас, но не поддаются обычному обнаружению, поскольку их источник света заглушается более яркими звездами или звездными скоплениями в их окрестностях.
Самые дальние звезды, которые вы можете увидеть невооруженным глазом (с несколькими исключениями), находятся на расстоянии около 1000 световых лет. В Млечном Пути довольно много ярких звезд, но облака пыли и газа - особенно те, которые лежат в центре галактики - блокируют видимый свет. Это облако, которое выглядит как тусклая светящаяся полоса, изгибающаяся по ночному небу, - то, откуда наша галактика получила «молочное» название.
Это также причина того, что мы действительно можем видеть только звезды в нашей окрестности, и почему те, что на другой стороне галактики, скрыты от нас. Чтобы представить все в перспективе, представьте, что вы стоите в очень большой, очень переполненной комнате и застряли в дальнем углу. Если бы кто-то спросил вас: «Сколько здесь людей?», Вам было бы трудно дать им точную цифру.
Теперь представьте, что кто-то приносит дымовую машину и начинает заполнять центр комнаты густой дымкой. Мало того, что становится трудно видеть ясно больше чем несколько метров перед вами, но объекты на другой стороне комнаты полностью скрыты. По сути, ваша неспособность подняться над толпой и считать головы означает, что вы застряли либо в догадках, либо в оценках на основе тех, которые вы видите.
Методы визуализации:
Инфракрасные (чувствительные к теплу) камеры, такие как Cosmic Background Explorer (также известный как COBE), могут видеть сквозь газ и пыль, потому что через них проходит инфракрасный свет. Также есть космический телескоп Spitzer, инфракрасная космическая обсерватория, запущенная НАСА в 2003 году; широкоугольный инфракрасный обозреватель (WISE), развернутый в 2009 году; и космическая обсерватория им. Гершеля, миссия Европейского космического агентства с важным участием НАСА.
Все эти телескопы были развернуты за последние несколько лет с целью изучения Вселенной в инфракрасном диапазоне, чтобы астрономы могли обнаружить звезды, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными. Чтобы дать вам представление о том, как это может выглядеть, посмотрите на инфракрасное изображение ниже, которое было сделано COBE 30 января 2000 года.
Тем не менее, учитывая, что мы все еще не можем показаться им всем, астрономы вынуждены рассчитывать вероятное количество звезд в Млечном Пути, основываясь на ряде наблюдаемых явлений. Они начинают с наблюдения орбиты звезд на диске Млечного Пути, чтобы получить орбитальную скорость и период вращения самого Млечного Пути.
Оценки:
Исходя из того, что они наблюдали, астрономы подсчитали, что период вращения галактики (то есть, сколько времени требуется для завершения одного вращения), по-видимому, составляет 225-250 миллионов лет в положении Солнца. Это означает, что Млечный Путь в целом движется со скоростью около 600 км в секунду относительно внегалактических систем отсчета.
Затем, после определения массы (и вычитания ореола темной материи, составляющего более 90% массы Млечного пути), астрономы используют обзоры масс и типов звезд в галактике, чтобы получить среднюю массу , Из всего этого они получили оценку в 200-400 миллиардов звезд, хотя (как уже говорилось) некоторые считают, что это еще не все.
Когда-нибудь наши методы визуализации могут стать достаточно сложными, чтобы они могли обнаружить каждую звезду сквозь пыль и частицы, которые пронизывают нашу галактику. Или, возможно, сможет разослать космические зонды, которые смогут сфотографировать Млечный путь с севера Галактики - то есть прямо над центром Млечного пути.
До этого времени оценки и математические расчеты - единственное, что мы можем узнать, насколько многолюдно наше местное окружение!
Мы написали много замечательных статей о Млечном Пути здесь, в журнале Space. Например, вот 10 фактов о Млечном Пути, а также статьи, которые отвечают на другие важные вопросы.
К ним относятся: насколько велик Млечный Путь? Что такое Млечный Путь? И Почему наша Галактика называется Млечный Путь?
Astronomy Cast сделал подкаст о Млечном Пути, и у Студентов по исследованию и освоению космоса (SEDS) есть много информации о Млечном Пути здесь.
И если вы готовы подсчитать несколько звезд, посмотрите эту мозаику из Астрономической картины дня НАСА. Более подробное объяснение этого вопроса можно найти в разделе «Как работает галактика Млечный путь».
