gov-civil-vilareal.ptBevægelserne fra 66 nærliggende galakser er nu blevet målt pålideligt. Ikke stjerner. *Galakser*.
>Alt i rummet bevæger sig.
Planeter kredser om stjerner, måner kredser om planeter, stjerner kredser inde i galakser. Selv galakser selv - de enorme strukturer af milliarder af stjerner, gasskyer, mørkt stof og støv - bevæger sig alle gennem rummet, deres baner bestemmes af tyngdekraften fra andre galakser omkring dem.
Fordi disse objekter alle er så frygtelig langt fra os, ser de ubevægelige ud på himlen, uforanderlige. Men over tilstrækkelig tid kan stjernerne ses at bevæge sig. Astronomer kalder dette korrekt bevægelse (hvilket betyder en bevægelse hen over himlen på grund af stjernens faktiske bevægelse i rummet), og det var Edmund Halley (af komet berømmelse), der først lagde mærke til, at nogle lyse stjerner syntes ikke at være på det samme sted på himlen, han så kontra det, der var på de kort, der blev brugt af gamle astronomer .
De rette bevægelser af stjerner måles nu rutinemæssigt. Vi har store teleskoper, nøjagtige billeder og en lang tidslinje for at se denne bevægelse, så lille som den kan være. Et stort spring i dette felt blev leveret af ESAs Gaia -satellit, som kredser om solen omkring 1,5 millioner kilometer ude fra Jordens kredsløb. Den scanner hele himlen og måler positioner, bevægelser og farver i godt over en milliard genstande på himlen. På grund af sin fænomenale nøjagtighed (og lange tidsbaseline; den nye dataudgivelse dækker 34 måneders observationer) har den afsløret et væld af oplysninger om strukturen i vores Mælkevejs galakse og stjernernes bevægelser inde i den.
sund fornuft medieskønhed og udyret
Den storslåede Andromeda Galaxy sammen med sin ledsager M32 (øverst til venstre for midten). Kredit: Local Group Survey Team og T.A. Rektor (University of Alaska Anchorage)
Men… Mælkevejen er en del af en lille kobling af galakser kaldet den lokale gruppe, cirka ti millioner lysår på tværs. De største og mest massive medlemmer er os og Andromeda -galaksen, der også har snesevis af mindre galakser. Disse galakser er så langt væk, at deres bevægelser er utroligt små. Stadig, i årenes løb, Hubble -observationer af Andromeda -galaksen har bekræftet, at den bevæger sig mod os, og vi vil til sidst kollidere . To store satellitter i Mælkevejen, de store og små magellanske skyer, er også tæt nok på, at deres bevægelser også er blevet målt.
mozart i junglen aldersvurdering
Men hvad med alle de dværggalakser i den lokale gruppe? Hvis du havde spurgt mig i går, havde jeg sagt, at deres bevægelser er for små, og at de er for langt væk fra os til at måle. Men jeg havde taget fejl.
Et papir for nylig udgivet af et team af astronomer brugte Gaia til at undersøge disse galakser . De kiggede på stjerner i 74 dværggalakser i den lokale gruppe (som inkluderer nogle få, hvis status i gruppen er uklar). Utroligt fandt de, hvad de anser for at være pålidelige bevægelser for 66 af dem . De fleste er inden for 1,5 millioner lysår efter Mælkevejen, men nogle er så langt som 4,5 millioner lysår fra os.
At gøre dette er omhyggeligt arbejde. For det første er vi inde i Mælkevejen, så når du ser mod en bestemt galakse uden for vores, er der lokale stjerner i vejen. Nogle gange er det let at vide, hvilken galakse de tilhører, men for de fleste er det ikke. De brugte forskellige ordninger til at finde ud af det (for eksempel at se på stjernernes farver og aldre for at se, om de giver mening for værtsgalaksen) og kunne få nok stjerner i disse galakser til at se bevægelserne i løbet af de 34 måneder dækket af Gaia -observationer.
Den Store Magellanske Sky, en dværggalakse, der kredser om Mælkevejen, set i infrarøde farver. Kredit: ESO / VMC undersøgelse
hvad betyder tallet 111 åndeligt
Resultaterne fra dette arbejde er en skattekiste for astronomer. For eksempel fandt de ud af, at seks af disse galakser ser ud til at være fysisk forbundet (det vil sige at gå i kredsløb eller blive påvirket af) den store magellanske sky. I betragtning af at dette er en satellit i Mælkevejen, der gør disse mindre galakser til satellitter af satellitter! Fedt nok.
Det bliver bedre. Bevægelserne er ikke kun disse objekters hastighed, men også retningen. Ved at kende afstanden til disse galakser og Mælkevejens masse, kan galaksernes fortid og fremtidige position også beregnes (ligesom hvordan vi kan forudsige, hvor planeter i vores solsystem vil få deres bevægelse rundt om Solen på grund af Solens tyngdekraft, som afhænger af dens masse). De skulle også inkludere massen af den store magellanske sky, da den har cirka 10% så meget masse som vores galakse, for at være præcis.
Mælkevejens masse er ikke velkendt, så de brugte to værdier, 900 milliarder og 1,6 billioner gange solens masse. De kunne derefter få foreløbige baner for Mælkevejen dværggalaksesatellitter og fandt ud af, at nogle ikke er bundet til vores galakse - så de slet ikke er satellitter - og i sidste ende vil forlade vores nærhed. De fandt noget spring gennem Mælkevejens skive inden for få titusinder af lysår fra midten, og at de på baner, der kommer tættere på Mælkevejen, har en tendens til at være mindre end galakser, der holder deres afstand. Dette skyldes sandsynligvis Mælkevejens enorme tyngdekraft, der fjerner stjerner fra dem, der kommer for tæt på.
Videnskaben om dette vil være ekstremt interessant for astronomer, og da Gaia bliver ved med at observere himlen, vil tidsplanen blive længere, og målingerne mere præcise.
Galaksen Wolf – Lundmark – Melotte, en af de ensomste (og ældste) galakser i vores kosmiske kvarter, afbildet af VLT Survey Telescope. Kredit: AT
Men det er ikke det, der undrer mig, ærligt talt. Det, der får mit hoved til at snurre, er det dette kan overhovedet lade sig gøre . Stjernerne vi ser er tæt på os, relativt set, bare billioner til et par kvadrillion kilometer væk. Nogle af disse galakser er 45 kvintillion kilometer fra os - 4,5 x 1018km! Være i stand til direkte se stjernernes bevægelser i disse galakser, mens galakserne selv bevæger sig som reaktion på Mælkevejens tyngdekraft ... det er næsten absurd. Men her er vi.
vi er dine venners forældreguide
Det virker som magi, men det er det ikke. Det er videnskab. Og ligesom disse galakser har den en hastighed og retning. Selvom det nogle gange kan være langsomt, og retningen nogle gange svinger hist og her, tager videnskaben med tiden sin vej mod sandheden og afslører hele universet for os undervejs.
Tip dugskærmen til astronom Ronald Drimmel , der tweetede om dette papir.
