במשך אלפי שנים, בני אנוש בהו בשמי הלילה ועמדו ביראת כבוד שביל החלב. כיום, כוכבי כוכבים ואסטרונומים חובבים ממשיכים במסורת זו, בידיעה שמה שהם עדים להם הוא למעשה אוסף של מאות מיליוני כוכבים וענני אבק, שלא לדבר על מיליארדי עולמות אחרים.
אבל צריך לתהות, אם אנו יכולים לראות את הלהקה הזוהרת של שביל החלב, מדוע איננו יכולים לראות מה נמצא לכיוון מרכז הגלקסיה שלנו? בהנחה שאנחנו מסתכלים בכיוון הנכון, האם לא נוכל לראות את הבליטה הגדולה והבהירה של הכוכבים בעין בלתי מזוינת? אתה יודע את זאת שאני מתכוון, זה נמצא בכל התמונות!
למרבה הצער, בתשובה לשאלה זו, יש לבצע מספר בדיקות מציאות. כאשר הוא חשוך מספיק, והתנאים בו ברורים, ניתן בהחלט להבחין בטבעת שביל החלב בשמי הלילה. עם זאת, אנו עדיין יכולים לראות רק כ 6,000 שנות אור לדיסק בעין בלתי מזוינת, ולהסתמך על הספקטרום הנראה לעין. להלן פירוט מדוע זה.
גודל ומבנה:
ראשית, הגודל העצום של הגלקסיה שלנו מספיק כדי לנקוט בתודעה. נאס"א מעריכה כי שביל החלב בקוטר של 100,000 - 120,000 שנות אור - אם כי מידע כלשהו מצביע על כך שהוא עשוי להיות בין 150,000 - 180,000 שנות אור לרוחב. מכיוון ששנת אור אחת היא בערך 9.5 על 1012ק"מ, זה הופך את קוטר הגלקסיה של שביל החלב לכ- 9.5 X 1017 - 1.14 x 1018 קוטר ק"מ.
אם לשים את זה במונחים של הדיוט, 950 הרבע מיליון (590 הרבע מיליון קילומטר) ל 1.14 קיליון מיליון קמ"ש. שביל החלב מוערך גם כ- 100–400 מיליארד כוכבים (אם כי זה יכול להיות גבוה כמו טריליון אחד), ויכול להיות שיש לו 100 מיליארד כוכבי לכת.
במרכז, מדידת כ קוטר 10,000 שנות אור הוא קבוצת הכוכבים העמוסה היטב המכונה "התפיחה". במרכז בליטה זו נמצא מקור רדיו אינטנסיבי, בשם מזל קשת A *, אשר ככל הנראה יהיה חור שחור סופר-מסיבי המכיל פי 4.1 מיליון מכמות השמש שלנו.
אנו, במערכת השמש הצנועה שלנו, רחוקים ממנה בערך 28,000 שנות אור. בקיצור, אזור זה פשוט רחוק מכדי שנראה בעין בלתי מזוינת. עם זאת, יש בזה יותר מאשר זה ...
בהירות פני השטח הנמוכה:
מלבד היותה גלקסיה חסומה בספירלה, דרך החלב היא מה שמכונה גלקסיית LSB (Bright Surface Brightness Brightness - LSB) - סיווג המתייחס לגלקסיות בהן בהירות פני השטח שלהן, כאשר הם נראים מכדור הארץ, לפחות בעוצמה אחת נמוכה יותר מ שמי לילה סביבה. בעיקרו של דבר, משמעות הדבר היא שהשמיים צריכים להיות כהים יותר מגודל 20.2 בערך בשנייה לקשת השנייה בכדי שיוכל לראות את שביל החלב.
זה מקשה על נתיב החלב ממקום כלשהו על פני כדור הארץ בו זיהום האור נפוץ - כגון מיקומים עירוניים או פרברים - או כאשר אור תועה מהירח הוא גורם. אבל גם כאשר התנאים הם מיטביים, עדיין ניתן לראות כל כך הרבה בעין בלתי מזוינת, מסיבות שיש להן קשר רב לכל מה שקורה ביננו לבין הגרעין הגלקטי.
אבק וגז:
למרות שזה אולי לא נראה כמו המתבונן המזדמן, שביל החלב מלא באבק ובגז. חומר זה מכונה המדיום הבין-כוכבי, דיסק המרכיב 10-15% מכלל החומר הזוהר / גלוי בגלקסיה שלנו וממלא את החללים הארוכים בין הכוכבים. עובי האבק מסיט את האור הנראה (כפי שמוסבר כאן), ומשאיר רק אור אינפרא אדום לעבור באבק.
זה הופך את הטלסקופים האינפרא אדום כמו טלסקופ החלל שפיצר לכלים חשובים ביותר במיפוי ולימוד הגלקסיה, מכיוון שהוא יכול להציץ בעפר ובאובך כדי לתת לנו השקפות ברורות במיוחד על המתרחש בלב הגלקסיה ובכוכבים אזורים. עם זאת, כשמסתכלים על הספקטרום הויזואלי, האור מכדור הארץ והשפעת ההפרעות של אבק וגז מגבילים את המרחק שאנחנו יכולים לראות.
מכשור מוגבל:
אסטרונומים מביטים בכוכבים כבר אלפי שנים. עם זאת, רק בתקופה האחרונה יחסית הם אפילו ידעו על מה הם מסתכלים. למשל בספרו מטאורולוגיקהאריסטו (384–322 לפני הספירה) כתב כי הפילוסופים היוונים אנאקסגורס (500–428 לפנה"ס) ודמוקריטוס (460–370 לפנה"ס) הציעו כי שביל החלב עשוי להיות מורכב מכוכבים רחוקים.
עם זאת, אריסטו עצמו האמין כי שביל החלב נגרם כתוצאה מ"הצתה של הנשיפה הלוהטת של כמה כוכבים שהיו גדולים, רבים וקרובים זה לזה "וכי הצתה זו מתרחשת בחלק העליון של האטמוספירה. כמו רבות מהתיאוריות של אריסטו, זה יישאר קאנון עבור חוקרים מערביים עד המאות ה -16 וה -17, אז, האסטרונומיה המודרנית תתחיל להכות שורש.
בינתיים, בעולם האיסלאמי, חוקרים רבים מימי הביניים קיבלו השקפה שונה. לדוגמה, האסטרונום הפרסי אבו רייחאן אל-בירוני (973–1048) הציע כי שביל החלב הוא "אוסף של אינספור שברים בעלי אופי של כוכבים ערומים". אבן קיים אל-ג'ווזיה (1292–1350) מדמשק הציעה באופן דומה כי שביל החלב הוא "מספר עצום של כוכבים זעירים ארוזים יחדיו בתחום הכוכבים הקבועים" וכי כוכבים אלה גדולים מכוכבי לכת.
האסטרונום הפרסי נסיר א-דין אל-טוסי (1201–1274) טען גם בספרו תד'קירה כי: "שביל החלב, כלומר הגלקסיה, מורכב ממספר גדול מאוד של כוכבים קטנים וצוברים היטב, אשר, בגלל ריכוזם וקטנותם, נראים כתמים מעוננים. בגלל זה, הוא דמה לחלב בצבע. "
למרות פריצות דרך תיאורטיות אלה, רק בשנת 1610, כאשר גלילאו גליליי סובב את הטלסקופ לכיוון השמיים, הייתה קיימת הוכחה לגיבוי טענות אלה. בעזרת טלסקופים, האסטרונומים הבינו לראשונה שיש הרבה יותר הרבה כוכבים בשמים מאלו שאנחנו יכולים לראות, ושכל אלה שאנחנו יכולים לראות הם חלק מדרך החלב.
למעלה ממאה שנים מאוחר יותר, ויליאם הרשל יצר את התרשים התיאורטי הראשון של איך נראה שביל החלב (1785). בתוכו, הוא תיאר את צורת שביל החלב כאוסף כוכבים גדול, דמוי ענן, וטען שמערכת השמש קרובה למרכז. אף שהוא שגוי, זה היה הניסיון הראשון להשערה כיצד נראתה החצר האחורית הקוסמית שלנו.
רק במאה העשרים האסטרונומים הצליחו לקבל תמונה מדויקת של איך נראה הגלקסיה שלנו. זה התחיל בכך שהאסטרונום הארלו שאפלי מודד את ההתפלגויות והמיקומים של צברי הכוכבים הכדוריים. מכאן קבע שמרכז שביל החלב נמצא 28,000 שנות אור מכדור הארץ, וכי המרכז הוא בליטה ולא שטח שטוח.
בשנת 1923 השתמש האסטרונום אדווין האבל בטלסקופ הגדול ביותר של ימיו בהר. מצפה הכוכבים וילסון ליד פסדינה שבקליפורניה, כדי לצפות בגלקסיות מעבר לשלנו. על ידי התבוננות כיצד נראות גלקסיות ספירליות ברחבי היקום, אסטרונומים ומדענים הצליחו לקבל מושג כיצד נראית משלנו.
מאז אותה תקופה, היכולת להתבונן בגלקסיה שלנו לאורך אורכי גל מרובים (כלומר גלי רדיו, אינפרא אדום, צילומי רנטגן, קרני גאמה) ולא רק הספקטרום הנראה עזר לנו לקבל תמונה טובה עוד יותר. בנוסף, פיתוח טלסקופי חלל - כמו האבל, שפיצר, WISE וקפלר - סייעו לנו לבצע תצפיות שאינן נתונות להפרעות מהאטמוספרה או מהתנאים המטאורולוגיים שלנו.
אך למרות מיטב מאמצינו, אנו עדיין מוגבלים על ידי שילוב של מחסומי פרספקטיבה, גודל ונראות. עד כה, כל התמונות המתארות את הגלקסיה שלנו הן גרסאות של אמנים או תמונות של גלקסיות ספירליות אחרות. עד לא מזמן בהיסטוריה שלנו, היה קשה מאוד למדענים לאמוד כיצד נראית שביל החלב, בעיקר מכיוון שאנו משובצים בתוכו.
בכדי לקבל מבט בפועל על גלקסיית שביל החלב, מספר דברים יצטרכו לקרות. ראשית, היינו זקוקים למצלמה שעבדה בחלל עם שדה ראייה רחב (המכונה האבל, שפיצר וכו '). אז נצטרך להטיס את המצלמה הזו למקום שנמצא בערך 100,000 שנות אור מעל שביל החלב ולהפנות אותה חזרה לכדור הארץ. עם טכנולוגיית ההנעה הנוכחית שלנו, זה ייקח 2.2 מיליארד שנים.
למרבה המזל, כפי שכבר צוין, לאסטרונומים כמה אורכי גל נוספים שבהם הם יכולים להשתמש בכדי לראות את הגלקסיה, ואלה מראים את הגלקסיה הרבה יותר. בנוסף לראות יותר כוכבים ויותר אשכולות כוכבים, אנו יכולים לראות יותר גם את מרכז הגלקסיה שלנו, שכולל את החור השחור העל-מסיבי שעבר תיאוריה כקיים שם.
מזה זמן רב כי אסטרונומים שמו לאזור השמיים שמוסווה על ידי שביל החלב - "אזור ההימנעות". עוד בימים בהם אסטרונומים יכלו לבצע רק תצפיות חזותיות, אזור ההימנעות תפס כ 20% משמי הלילה. אך על ידי התבוננות באורכי גל אחרים, כמו אינפרא אדום, רנטגן, קרני גאמה, ובמיוחד גלי רדיו, אסטרונומים יכולים לראות את כל פרט לכ -10% מהשמיים. מה שבצד השני של אותם 10% הוא בעיקר תעלומה.
בקיצור, מתקדמת. אבל עד שנוכל לשלוח ספינה מעבר לגלקסיה שלנו שיכולה לצלם תמונות ולקרוא אותם אלינו, הכל מחדש בתקופות החיים שלנו, נהיה תלויים במה שאנחנו יכולים לצפות מבפנים.
יש לנו הרבה מאמרים מעניינים על שביל החלב כאן במגזין החלל. לדוגמה, הנה מהי דרך החלב? והנה מאמר על הסיבה שהוא נקרא "שביל החלב", כמה הוא גדול, למה הוא מסתובב ומה הגלקסיה הכי קרובה אליו.
והנה 10 עובדות על דרך החלב. וודא שאתה עיין במדריך לחלל שלנו על שביל החלב.
והיה בטוח שתבדוק את הראיון של מגזין החלל עם ד"ר אנדראה גהז, פרופסור לאסטרונומיה ב- UCLA, כשמדבר על מה שנמצא במרכז הגלקסיה שלנו.
פודקאסט (שמע): הורדה (משך: 4:36 - 4.2MB)
הירשם כמנוי: פודקאסטים של אפל | אנדרואיד | RSS
פודקאסט (וידיאו): הורדה (משך הפעולה: 4:59 - 59.2MB)
הירשם כמנוי: פודקאסטים של אפל | אנדרואיד | RSS
