Как они могут сфотографировать Млечный Путь?

Question

У меня был тривиальный вопрос в течение длительного времени. Я не могу понять, как вы можете сфотографировать внешнюю вещь, когда вы очень маленькая точка в ней.

Действительно, как они сделали эти снимки Млечного Пути? Это настоящие картинки или просто какие-то вычисления и фантазии?

Answer 1

Традиционно это было главным образом воображение, потому что поглощение межзвездными пылевыми облаками мешает нам видеть в видимом свете за пределами зоны Млечного Пути, которая находится всего лишь примерно на 20% расстояния от центра галактики. То есть только около 4% всего диска Млечного Пути было видно. Конечно, мы можем видеть бесконечно далеко, когда смотрим из плоскости, но тогда наши лучи зрения выходят за пределы диска Млечного Пути.

В середине 20-го века радиоастрономия позволила нам увидеть межзвездное вещество по всей галактике в виде спектральной линии 21 см (1,4 ГГц) нейтрального атомарного водорода (HI) , Затем мы могли бы увидеть доказательства гигантских спиральных рукавов, но определения расстояния до межзвездного газа очень приблизительны, поэтому мы могли просто получить общее представление о том, как он может выглядеть, если смотреть на него внешним наблюдателем. Позднее подробные наблюдения 2,6-мм спектральной линии (115 ГГц) межзвездного монооксида углерода ( CO ), в основном находящегося в облаках молекулярного водорода, дали нам более детальное понимание, поскольку молекулярные облака определяют спиральные рукава нашей галактики гораздо ближе, чем более рассеянные облака нейтрального водорода.

Поскольку излучение HI и CO имеет вид спектральных линий, мы можем определить лучевую скорость (скорость к нам или от нас) каждого излучающего облака, используя эффект Доплера. Используя модель вращения галактики, мы можем затем составить карту спиральных рукавов над всей галактикой.

Но они все еще были очень приблизительными, потому что (1) каждое облако имеет свои собственные движения, которые вызывают ошибку расстояния при сравнении наблюдений с моделью, и (2) есть два возможных расстояния, соответствующих данной радиальной скорости для частей галактики ближе к центру, что мы.

Итак, мы знали о больших спиральных рукавах и о том, где они находились, но детальная картина все еще была в основном воображением.

Совсем недавно подробные наблюдения в инфракрасном диапазоне позволили нам глубоко заглянуть в области недавнего звездообразования по всей галактике. Эти области недавнего звездообразования определяют спиральные рукава гораздо лучше, чем наблюдения межзвездного газа, но для получения хорошей общей картины необходима большая работа, включающая сравнение наблюдений в инфракрасном, радио и микроволновом диапазоне. См. Карта Млечного Пути для хорошего представления о нашем нынешнем понимании того, как галактика Млечный Путь может выглядеть, если смотреть снаружи.

Answer 2

Наши изображения Галактики Млечный Путь в основном основаны на картах спиральных рукавов нашей галактики, полученных из радиоастрономии, из линии нейтрального водорода длиной 21 см. Впервые это было сделано более 50 лет назад, и со временем было усовершенствовано. Кроме того, изображения улучшаются благодаря нашим знаниям о многих других спиральных галактиках, которые мы наблюдаем вокруг нас.

http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy#Modern_research

Answer 3

Они в некоторой степени являются «интерпретациями художника», но также в некоторой степени являются истинными представлениями. Мы можем наблюдать галактику изнутри, и на основе данных, которые мы можем наблюдать, мы можем построить представление тех же данных, которые видны снаружи - точно так же, как вы можете сидеть в своей машине и наблюдать за пробкой впереди из вас, и вы можете с этим наблюдением сделать очень хорошее представление о том, как это будет выглядеть с вертолета.

Answer 4

Это всего лишь фантазии, основанные на оценках плотности звезд (чтобы определить, что мы находимся в спиральной галактике с перемычками) и наблюдениях за тем, как выглядят другие подобные галактики. Мы никак не могли бы достать зонд достаточно далеко, чтобы сфотографировать всю галактику.

Answer 5

Просто чтобы указать на нечто очевидное, что другие ответы не упоминали: вы можете сфотографировать Млечный путь изнутри. На самом деле, это намного проще фотографировать другие галактики & mdash; Для начала вам понадобится приличная камера, экваториальное крепление (технически необязательно, но настоятельно рекомендуется) и темная ночь.

Вот особенно хороший, любезно предоставленный ESO:

^{(Изображение ESO / S. Brunier, через Wikimedia Commons; используется по лицензии CC-By 3.0)}

Они просто не очень похожи на изображения других галактик, которые мы видим снаружи, хотя, имея немного воображения, вы можете обнаружить определенное сходство.