Garis masa Bima Sakti

Kita tinggal di galaksi Bima Saktigalaksi berpusing yang besar, rata dan dikelilingi oleh lingkaran besar bintang dan jirim gelap. Cakera bintang, gas dan habuk di mana Matahari berada adalah sepanjang 120,000 tahun cahaya; jarak yang menghancurkan jiwa pada skala manusia. Di tengah-tengah cakera adalah bonjolan tengah, hab bintang berbentuk lozenge.

Bagaimanakah semua struktur ini bersatu? Kami tahu ia tidak berlaku serentak, tetapi apakah bab yang berbeza dalam kehidupan galaksi? Apakah garis masa Bima Sakti?

Ini telah menjadi subjek penyelidikan sengit selama beberapa dekad, tetapi alat baharu kini dalam talian yang membantu menyasarkan struktur dan bintang tertentu, membantu dalam memahami cara galaksi menjadi seperti hari ini. Dalam penyelidikan yang baru diterbitkan, sepasang ahli astronomi telah menangani masalah ini dan menemui sesuatu yang mengejutkan: Satu bahagian Bima Sakti jauh lebih tua daripada yang difikirkan sebelum ini, mengubah cara kita fikir rumah kosmik kita dibina [link to paper].

Struktur Bima Sakti: Cakera leper dengan lengan berpilin (dilihat menghadap ke atas, kiri dan tepi ke atas, kanan), dengan bonjolan tengah, lingkaran cahaya, dan lebih daripada 150 gugusan globular. Lokasi Matahari kira-kira separuh jalan ditunjukkan.

Struktur Bima Sakti: Cakera leper dengan lengan berpilin (dilihat menghadap ke atas, kiri dan tepi ke atas, kanan), dengan bonjolan tengah, lingkaran cahaya, dan lebih daripada 150 gugusan globular. Lokasi Matahari kira-kira separuh jalan ditunjukkan. Kredit: Kiri: NASA/JPL-Caltech; kanan: ESA; susun atur: ESA/ATG medialab

Foto: Kiri: NASA/JPL-Caltech; kanan: ESA; susun atur: ESA/ATG medialab

Pemerhatian utama dibuat menggunakan dua kemudahan. Satu adalah satelit Gaia ESA, sebuah balai cerap astronomi yang melihat lebih satu bilion bintang (!!) untuk menentukan kecerahan, jarak, kedudukan, warna dan gerakan setiap satu. Yang lain LAMOST, Teleskop Spektroskopik gentian Berbilang Objek Kawasan Langit Besar, sebuah balai cerap China yang mengambil spektrum bintang dan boleh mendapatkan komposisi kimianya. Bahagian terakhir itu adalah kritikal: Ketika Alam Semesta masih muda ia hampir tidak mempunyai unsur berat seperti kalsium dan besi di dalamnya; mereka dicipta dalam bintang besar kemudian, yang kemudiannya meletup dan menyemai bintang yang baru terbentuk dengan unsur-unsur tersebut. Mengukur komposisi bintang kemudiannya boleh digunakan untuk menentukan umurnya dengan membandingkannya dengan model fizikal yang telah diuji dengan baik tentang cara bintang berkembang dari semasa ke semasa.

Tetapi itu tidak mudah. Proses dalaman bintang boleh menyukarkan untuk mendapatkan umur, dan menimbulkan banyak ketidakpastian. Jadi ahli astronomi dalam kerja baru menyasarkan bintang dipanggil anak gergasi: Yang baru mula kehabisan hidrogen dalam terasnya untuk bergabung menjadi helium. Ini adalah fasa yang agak singkat dalam kehidupan bintang dan membantu mengecilkan ketidakpastian umur dengan ketara.

Mereka melihat seperempat juta subgergasi dalam cakera Bima Sakti, dan, menggabungkan usia dengan jarak bintang-bintang, mendapati bahawa cakera galaksi adalah sedikit lebih rumit daripada yang difikirkan.

Gambar rajah cakera dalam Bima Sakti

Gambar rajah cakera dalam Bima Sakti

Struktur Bima Sakti terdiri daripada bonjolan tengah, cakera lebar dan rata (walaupun melengkung seperti pinggir fedora), dan lingkaran besar bintang mengelilingi semuanya. Cakera sebenarnya mempunyai dua komponen (kiri atas): Cakera nipis kira-kira 1,000 tahun cahaya dan cakera tebal kira-kira dua kali ganda. Foto: Stefan Payne-Wardenaar / MPIA

Kami telah mengetahui sebenarnya terdapat dua cakera: Cakera nipis yang tertanam di dalam cakera tebal. Saya menulis tentang ini sebelum ini:

Sebenarnya terdapat dua cakera pada galaksi: a cakera tebal dan a cakera nipis, dengan cakera nipis betul-betul di tengah-tengah cakera tebal. Bayangkan galaksi ialah kek dua lapisan dengan pembekuan di antara lapisan. Pembekuan adalah cakera nipis, dan span kek adalah yang tebal. Jika kedua-dua lapisan span adalah betul-betul sama ketinggian, maka satah tengah galaksi akan menghiris secara mendatar tepat melalui pusat lapisan pembekuan di antara mereka. Untuk memberi anda rasa skala, jika kek adalah 10 cm tinggi – ketebalan atas ke bawah cakera tebal – maka untuk skala dengan Bima Sakti kek itu sendiri akan menjadi bulatan diameter 5 meter [Note: We now know the disk is wider than when I first wrote this, so it would really be more like 6 meters across]! Itu kek yang sangat lebar dan rata. Lapisan pembekuan di bahagian tengah yang mewakili cakera nipis adalah kira-kira 4 cm tebal, yang merupakan lapisan pembekuan yang tebal! Juga, pada skala ini, Matahari akan berada 1.3 meter dari pusat, kira-kira separuh jalan dari pusat ke tepi.

Cakera nipis adalah kira-kira 1,000 tahun cahaya dari atas ke bawah, dan cakera tebal sedikit lebih daripada dua kali ganda. Cakera tebal mengandungi bintang yang lebih tua secara umum, dan cakera nipis yang lebih muda. Telah difikirkan untuk beberapa lama bahawa cakera tebal terbentuk kira-kira 11 bilion tahun yang lalu, kurang daripada 3 bilion tahun selepas Big Bang.

Penyelidikan baru menunjukkan, bagaimanapun, bahawa cakera tebal jauh lebih tua daripada itu: Ia mula terbentuk 13 bilion tahun yang lalu, kurang daripada satu bilion tahun selepas Big Bang. Itu menakjubkan! Ini bermakna awan besar hidrogen dan helium yang runtuh untuk membentuk galaksi kita bertindak bersama-sama dengan sangat pantas, menjadi struktur yang koheren dengan cepat. Kerja itu juga menunjukkan proses pembentukan bintang berterusan selama 6 bilion tahun, masa yang lama.

Phil Plait Bad.Astronomi 2mass Milkyway

Phil Plait Bad.Astronomi 2mass Milkyway

Kami berada di dalam Bima Sakti, jadi kami melihatnya bertepi dari hampir separuh jalan ke tepi cakera. Peta inframerah daripada projek 2MASS berasaskan darat ini menunjukkan cahaya daripada 500 juta bintang, menggambarkan cakera galaksi kita dan bonjolan tengah. Foto: 2MASS/IPAC/Caltech/University of Massachusetts

Satu lagi perkara yang sangat menarik yang mereka dapati ialah umur cakera berkorelasi kuat dengan jumlah unsur berat di dalamnya di mana-mana sahaja mereka melihat dalam cakera, menunjukkan gas yang digunakan untuk membuat bintang bercampur dengan cukup baik pada masa itu. Ini seterusnya membayangkan gas itu sangat bergelora – pergolakan adalah cara yang sangat cekap untuk mencampurkan cecair – supaya unsur-unsur yang lebih berat dicipta dalam bintang besar dan dihantar semula ke angkasa lepas apabila mereka pergi supernova diagihkan sama rata ke seluruh cakera.

Kerja ini, jika terbukti berjaya, memberi kita garis masa baharu Bima Sakti. Cakera tebal mula terbentuk serta-merta, memuncak sekitar 11 bilion tahun yang lalu. Ini juga pada masa yang sama galaksi besar, dipanggil — serius — Sosej Gaia-Enceladus, berlanggar dengan Bima Sakti kita, menyumbang banyak gas dan bintang kepada kedua-dua cakera dan halo Bima Sakti. Ini jelas mencetuskan banyak pembentukan bintang dalam cakera tebal.

Selepas ini cakera itu mendap, perlanggaran awan gas dalam cakera menyebabkan mereka jatuh lebih dekat ke satah tengah galaksi – garis mendatar khayalan memotong Bima Sakti kepada dua yang mentakrifkan galaksi utara dan selatan, sedikit seperti khatulistiwa Bumi – membentuk cakera nipis. Bahan ini kemudiannya mengalami pembentukan bintang, episod kedua dalam sejarah kelahiran bintang galaksi. Matahari terbentuk daripada bahan ini dalam cakera nipis, sangat dekat dengan satah tengah galaksi, dan yang kini kita ketahui ialah kira-kira 55 tahun cahaya di utara garisan itu.

Oleh itu, walaupun semua ini mungkin kelihatan agak esoterik dan teknikal, ingat bahawa apa yang kita cuba fikirkan di sini tidak kurang daripada bagaimana kita menjadi. Matahari terbentuk selepas perlanggaran galaksi itu, yang menjejaskan cakera tebal dan sebahagiannya mencipta cakera nipis – bahan yang sama yang membentuk planet, Bumi dan anda. saya. Semua orang dan semua yang anda lihat di sekeliling anda.

Anda mungkin menganggap astronomi sebagai perkara yang berlaku di atas kepala anda, tetapi kepala anda sendiri berhutang kewujudannya dengan apa yang ada di sana. Salah satu matlamat utama astronomi adalah untuk mengetahui bagaimana.

Astrid & Lilly Selamatkan Dunia

Astrid & Lilly Selamatkan Dunia

We wish to say thanks to the author of this post for this outstanding material

Garis masa Bima Sakti


Our social media pages here and other related pages herehttps://paw6.info/related-pages/