Woran können wir erkennen, dass die Milchstraße eine Spiralgalaxie ist?

Von der Erde können wir den Typ einer anderen Galaxie sehr leicht unterscheiden, indem wir einfach die Form, Farbe und Struktur der Galaxie beobachten, wenn wir sie abbilden. Aber da wir uns innerhalb der Milchstraße befinden, können wir keine "Außensicht" bekommen. Wie können wir also feststellen, ob wir uns entweder in einer Spiral- oder einer elliptischen Galaxie befinden?

@Deveet Patel Würden Sie kommentieren, warum Sie auf diese Frage ein Kopfgeld ausgesetzt haben? Bei der Lösung von MBR bin ich mir nicht sicher, was noch zu beantworten ist.
@Deveet-Patel, wie wäre es, eine Antwort zu akzeptieren! Geben Sie Ihrem Liebling ein Häkchen...

Antworten (4)

Es gibt mehrere Hinweise.

Die Milchstraße ist eine flache Scheibe

Die erste und einfachste ist, dass wir in einer Scheibe leben. Wie Sie auf Bildern wie denen der 2MASS-Durchmusterung im Infrarotbereich sehen können:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wir sehen deutlich, dass wir uns in einer Scheibe befinden, denn was wir sehen, wenn wir uns umschauen, ist eine Scheibe, die von der Seite gesehen wird. Es sieht nicht aus wie ein Ellipsoid oder irgendeine andere Form; es sieht aus wie eine Scheibe.

Die Milchstraße hat Arme

Der andere starke Hinweis, den wir haben, ist die Geschwindigkeit der Sterne der Milchstraße, die wir messen können. Zunächst sehen wir eine allgemeine Rotationsbewegung, und wenn Sie sich die Muster genau ansehen (wie im folgenden Bild, dh Beobachtungen im Radiobereich der Milchstraße am Green Bank Observatory), können Sie daraus schließen, dass die Sterne sogar geordnet sind in Spiralen:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das zweite Bild ist sehr überzeugend ... aber ich verstehe es immer noch nicht, die schwarze Linie von ABCD folgt keinem wirklichen Muster (AB ja, aber dann sieht das Muster des großen roten unbeschrifteten Flecks wirklich nicht aus Als würde es sich so herumwickeln. Ich verstehe es nur nicht wirklich. Kannst du es deutlicher sagen?
@MitchHarris: Es ist keine räumliche 2-D-Karte, sondern eine Darstellung der Geschwindigkeit im Vergleich zur galaktischen Länge. Eine räumliche Karte wird in der oberen rechten Ecke gezeigt, mit den Segmenten AB und C-? was scheinbar zwei Teilmengen desselben Spiralarms entspricht (wobei BCD anscheinend durch den Kern aus unserer Sicht blockiert ist).
Beachten Sie, dass die Karte in der zweiten Abbildung tatsächlich Radioemissionen von Gaswolken und nicht von Sternen ist, also sagt sie Ihnen wirklich, dass das (neutrale Wasserstoff-) Gas in der Milchstraßenscheibe in Spiralarmen organisiert ist.

Zusätzlich zur Antwort von @MBR; Es gibt andere (weniger verwirrende) Möglichkeiten, die Daten darzustellen. Dieses Papier beschreibt die verwendete Methode; im Grunde zeichnen sie die Position und Bewegung der Sterne oder Wasserstoffwolken auf . Die Wasserstoffverteilung unserer Galaxie sieht so aus:
Wasserstoffkarte der Galaxie
Nun gibt es viel Rauschen in diesen Messungen, aber im Allgemeinen sieht man, dass der Wasserstoff spiralförmig zusammenklumpt.

Eine zusätzliche Beweisquelle stammt von anderen Spiralgalaxien. Wir können sehen, wie sie aussehen, wie sie zusammengesetzt sind, und wir können sehen, dass die Beweise, die wir aus Beobachtungen unserer eigenen Galaxie haben, zu diesen Galaxien passen. Es ist nicht so stark wie die Beobachtungsbeweise, die an anderer Stelle in den Antworten hier gezeigt werden, aber es unterstützt sie.

Die Hinweise, die wir auf die Form der Milchstraße haben, sind:

1) Wenn Sie mit Ihrem Auge in Richtung des galaktischen Zentrums blicken, sehen Sie einen langen, dünnen Streifen. Dies deutet eher auf eine von der Kante gesehene Scheibe als auf ein Ellipsoid oder eine andere Form hin. Wir können auch die Ausbuchtung in der Mitte erkennen. Da wir Spiralgalaxien sehen, die Scheiben mit zentralen Ausbuchtungen sind, ist dies ein kleiner Tipp.

2) Wenn wir die Geschwindigkeiten von Sternen und Gas in unserer Galaxie messen, sehen wir eine allgemeine Rotationsbewegung, die größer ist als zufällige Bewegungen. Dies ist ein weiteres Merkmal einer Spirale.

3) Der Gasanteil, die Farbe und der Staubgehalt unserer Galaxie sind spiralförmig.

Insgesamt also ein ziemlich überzeugendes Argument. Natürlich müssen wir davon ausgehen, dass unsere Galaxie den anderen Galaxien, die wir sehen, nicht völlig unähnlich ist – aber ich nehme an, sobald eine Zivilisation akzeptiert hat, dass sie keinen besonderen Platz im Universum einnimmt, erscheinen Argumente über Ähnlichkeit sinnvoll.

Woran können wir erkennen, dass die Milchstraße eine Spiralgalaxie ist?
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