In Bezug auf die Frage "Wie können wir sagen, dass die Milchstraße eine Spiralgalaxie ist?"
Die Antworten dort fassen die gestellte Frage eindeutig zusammen. Aber die Milchstraße ist nicht nur eine Spiralgalaxie. Sie wird weiter als Balkenspiralgalaxie klassifiziert.
Frage: Welches besondere Merkmal in der Verteilung von Sternen oder allgemein ein Merkmal in Beobachtungen ließ uns glauben, dass es sich um eine vergitterte Galaxie handelt?
Hinweis: Das Bild von der Seite reicht nicht aus, um dies festzustellen, da eine dichte Verteilung bei kleineren Radien auch aus einer ungleichmäßigen Dichte auf der Spiralscheibe resultieren könnte, wenn sie den Beobachtungen entsprechend modelliert würde. Wir haben keine Daten aus anderen Blickwinkeln oder Ausrichtungen.
Es gibt mehrere verschiedene Beweislinien, die zusammen ein kohärentes Bild ergeben: das einer vergitterten Galaxie. Da die meisten Scheibengalaxien außerdem gesperrt sind, sollten wir dasselbe von der Milchstraße erwarten. Die verschiedenen Beweise sind:
Die beobachtete Lichtverteilung (2MASS) zeigt eine Links-Rechts-Asymmetrie in Helligkeit und vertikaler Höhe. Dies erklärt sich dadurch, dass sich das nahe Ende des Balkens auf dieser Seite befindet.
Die Helligkeitsverteilung von Rotklumpensternen (die fast die gleiche Leuchtkraft haben) ist in Richtung des galaktischen Zentrums geteilt, wie es von einer kastenförmigen/erdnussigen Ausbuchtung erwartet wird (die immer mit einem Balken verbunden ist).
Die beobachteten Gasgeschwindigkeiten zeigen Geschwindigkeiten, die in einer achsensymmetrischen oder nahezu achsensymmetrischen (nur Spiralarme) Galaxie "verboten" sind. Diese Geschwindigkeiten treten natürlich aus den Umlaufbahnen von Gas in einem gesperrten Potential auf.
Die Geschwindigkeitsverteilung von Sternen in der Sonnenumgebung zeigt einige Asymmetrien und Verklumpungen, was am natürlichsten durch die Umlaufbahnresonanz mit der Balkenrotation erklärt wird.
Das Ausmaß, die Mustergeschwindigkeit und die Ausrichtung des Balkens sind zwischen all diesen konsistent.
Wir können nur von der Seite sehen, aber das gibt uns genug Informationen, um die Form unserer Galaxie zu bestimmen. Für viele Sterne haben wir nicht nur ihre Position an unserem Himmel, wir kennen auch ihre Entfernung und relative Bewegung.
Dieser Zweig der Astronomie wird Astrometrie genannt . Dies geschieht von der Erde aus, aber in den letzten Jahren hatten wir 2 Satellitenmissionen, Hipparcos und Gaia , die uns ein beispielloses Maß an Präzision für mehr als eine Milliarde Sterne gegeben haben, was ausreicht, um uns eine gute Vorstellung davon zu geben, was unsere Galaxie ist sieht aus wie.
Der Hinweis, dass es sich bei dem Bild um eine künstlerische Darstellung handelt, ist absolut gültig. Aber je mehr größere Untersuchungen von Sternen durchgeführt und analysiert werden (Gaia im sichtbaren Bereich, mit Entfernungen, aber Schwierigkeiten aufgrund des dicken Staubs in der galaktischen Ebene, und VVV im Infraroten, was das Eindringen von Staub ermöglicht, aber Entfernungen müssen abgeleitet werden), unser Bild des Balkens wird langsam klarer. Tatsächlich sieht er dem Balken in diesem Bild nicht unähnlich, das ursprünglich auf der GLIMPSE-Durchmusterung von Sternen im Infrarot durch den Spitzer-Satelliten (dessen Mission gestern endete) basierte.
Alexei Bobrick
Wandernder Fremder
ProfRob
Walter
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