Ko pogledate v nočno nebo, se zdi, da lahko vidite veliko zvezd. S prostim očesom je v katerem koli trenutku na Zemlji vidnih približno 2500 zvezd in skupno 5800-8000 vidnih zvezd (tj., ki jih je mogoče opaziti s pomočjo daljnogleda ali teleskopa). Toda to je zelo majhen delček zvezd, ki naj bi jih imela Rimska cesta!
Vprašanje je torej, koliko točno zvezd je v galaksiji Rimska cesta? Astronomi ocenjujejo, da obstajajo100 do 400 milijardzvezde v naši galaksiji, čeprav nekatere ocene trdijo, da jih je lahko celo bilijon . Razlog za nesorazmerje je v tem, da težko vidimo galaksijo in da je tam le toliko zvezd, za katere smo lahko prepričani, da so tam.
Struktura Rimske ceste:
Zakaj lahko vidimo le tako malo teh zvezd? No, za začetek, naš sončni sistem se nahaja znotraj diska Rimske ceste, ki je spiralna galaksija s prečkami s premerom približno 100.000 svetlobnih let. Poleg tega smo oddaljeni približno 30.000 svetlobnih let galaktično središče , kar pomeni, da je med nami in drugo stranjo galaksije velika razdalja – in VELIKO zvezd.
Umetnikov vtis o galaksiji Rimska cesta. Zasluge: NASA
Da bi stvar še bolj zakomplicirala, ko astronomi gledajo na vse te zvezde, lahko tudi bližje, ki so relativno svetle, spere svetloba svetlejših zvezd za njimi. In potem so tu še šibke zvezde, ki so precej oddaljene od nas, vendar se izmikajo običajnemu zaznavanju, ker njihov svetlobni vir zadušijo svetlejše zvezde ali zvezdne kopice v njihovi bližini.
Najbolj oddaljene zvezde, ki jih lahko vidite s prostim očesom (z nekaj izjemami), so oddaljene približno 1000 svetlobnih let. V Rimski cesti je kar nekaj svetlih zvezd, vendar oblaki prahu in plina – zlasti tisti, ki ležijo v središču galaksije – blokirajo vidno svetlobo. Ta oblak, ki je videti kot zatemnjen žareč pas, ki se loči čez nočno nebo, je od koder naša galaksija v svojem imenu dobiva 'mlečno'.
To je tudi razlog, zakaj lahko v resnici vidimo zvezde le v svoji bližini in zakaj so nam tiste na drugi strani galaksije skrite. Če želite vse prikazati v perspektivi, si predstavljajte, da stojite v zelo veliki, zelo natrpani sobi in ste obtičali v skrajnem kotu. Če bi vas nekdo vprašal, 'koliko ljudi je tukaj?', bi mu težko povedali točen podatek.
Zdaj si predstavljajte, da nekdo pripelje dimni stroj in začne središče sobe polniti z gosto meglico. Ne samo, da postane težko jasno videti več kot nekaj metrov pred seboj, ampak so predmeti na drugi strani sobe popolnoma zakriti. V bistvu vaša nezmožnost, da se dvignete nad množico in preštejete glave, pomeni, da ste obtičali ali ugibate ali ocenjujete na podlagi tistih, ki jih lahko vidite.
Mozaik slik, ki pokrivajo celotno nebo, kot jih je opazil Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), del njegove objave All-Sky Data Release. Zasluge: NASA/JPL
Metode slikanja:
Infrardeče (toplotno občutljive) kamere, kot je Cosmic Background Explorer (aka. COBE ) lahko vidi skozi plin in prah, ker skozenj potuje infrardeča svetloba. In obstaja tudi Vesoljski teleskop Spitzer , infrardeči vesoljski observatorij, ki ga je leta 2003 lansirala NASA; the Infrardeči raziskovalec širokega polja (WISE), uveden leta 2009; in Herschelov vesoljski observatorij , misija Evropske vesoljske agencije s pomembno udeležbo Nase.
Vsi ti teleskopi so bili nameščeni v zadnjih nekaj letih z namenom raziskovanja vesolja v infrardeči valovni dolžini, tako da bodo astronomi lahko zaznali zvezde, ki bi sicer morda ostale neopažene. Če želite razumeti, kako bi to lahko izgledalo, si oglejte spodnjo infrardečo sliko, ki jo je posnel COBE 30. januarja 2000.
Glede na to, da še vedno ne moremo videti vseh, so astronomi prisiljeni izračunati verjetno število zvezd v Rimski cesti na podlagi številnih opaznih pojavov. Začnejo z opazovanjem orbite zvezd v disku Rimske ceste, da dobijo orbitalno hitrost in rotacijsko obdobje same Rimske ceste.
Ocene:
Glede na to, kar so opazili, so astronomi ocenili, da je obdobje vrtenja galaksije (tj. koliko časa traja, da se dokonča ena rotacija) očitno 225-250 milijonov let na položaju Sonca. To pomeni, da se Rimska cesta kot celota giblje s hitrostjo približno 600 km na sekundo glede na zunajgalaktične referenčne okvire.
Infrardeča slika Rimske ceste, ki jo je posnel Nasin vesoljski teleskop Spitzer. Zasluge: NASA/JPL-Caltech
Nato po določitvi mase (in odštevanju halo temne snovi ki predstavlja več kot 90 % mase Rimske ceste), astronomi uporabljajo raziskave mas in vrst zvezd v galaksiji, da dobijo povprečno maso. Iz vsega tega so pridobili oceno 200-400 milijard zvezd, čeprav (kot je bilo že rečeno) nekateri menijo, da jih je še več.
Nekega dne bodo naše tehnike slikanja morda postale dovolj izpopolnjene, da bodo lahko opazile vsako posamezno zvezdo skozi prah in delce, ki prežemajo našo galaksijo. Ali pa bodo morda lahko poslali vesoljske sonde, ki bodo lahko fotografirale Rimsko cesto Galaktični sever – to je točka neposredno nad središčem Rimske ceste.
Do takrat so ocene in veliko matematike naša edina možnost, da natančno vemo, kako polna je naša lokalna soseska!
Na Universe Today smo napisali veliko odličnih člankov o Rimski cesti. Na primer, tukaj so 10 dejstev o Rimski cesti , pa tudi članke, ki odgovarjajo na druga pomembna vprašanja.
Tej vključujejo Kako velika je Rimska cesta? , Kaj je Rimska cesta? , in Zakaj se naša galaksija imenuje Rimska cesta?
Astronomy Cast je naredil podcast o tem mlečna cesta , in Študentje za raziskovanje in razvoj vesolja ( SEDS) tukaj imate veliko informacij o Rimski cesti.
In če želite prešteti nekaj zvezdic, preverite ta mozaik iz NASA Astronomy Picture of the Day. Za bolj poglobljeno razlago o tej temi pojdite na Kako deluje galaksija Rimska cesta .