なぜ天の川の中心が見えないのか?

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数千年の間、人間は夜空を見上げて、天の川の畏敬の念に立ちました。今日、スターゲイザーとアマチュア天文学者はこの伝統を続けており、彼らが目撃しているのは実際には何億もの星と塵雲のコレクションであり、他の何十億もの世界は言うまでもありません。

しかし、天の川の輝くバンドを見ることができるなら、なぜ私たちの銀河の中心に向かって何があるのか​​を見ることができないのでしょうか?私たちが正しい方向を向いているとすると、大きくて明るい星の膨らみを肉眼で見ることができないのではないでしょうか。つまり、すべての写真に含まれています。

残念ながら、この質問に答えるには、いくつかの現実のチェックを行う必要があります。十分に暗く、条件が整っていると、夜空に天の川のほこりっぽいリングが見えます。しかし、肉眼では、まだ可視光のスペクトルに依存しているだけで、約6,000光年しかディスクに入ることができません。その理由を以下に示します。

サイズと構造:

まず第一に、私たちの銀河の薄さは、心を揺さぶるのに十分です。 NASAは、天の川の直径は100,000〜120,000光年であると推定していますが、一部の情報では、150,000〜180,000光年に及ぶ可能性があると示唆しています。 1光年は約9.5×10なので12km、これは天の川銀河の直径を約9.5 x 10にします17 – 1.14 x 1018 直径km。

簡単に言えば、950千兆(590千マイル)から1.14千兆km(7億9千マイル)です。天の川には、1兆から4千億個の星が含まれていると推定され(1兆にもなる可能性があります)、1,000億個もの惑星が存在する可能性があります。

中央で、約測定直径10,000光年は、「ふくらみ」と呼ばれる密集した星の集まりです。このふくらみの中心には、射手座A *という名前の強い電波源があります。これは、太陽の質量の410万倍を含む超大質量ブラックホールである可能性があります。

私たちの控えめな太陽系では、およそ28,000光年離れています。要するに、この地域は私たちが肉眼で見るには単に遠すぎます。しかし、それだけではありません…

低い表面輝度:

渦巻状の銀河であることに加えて、天の川は低表面輝度(LSB)銀河として知られているものです。地球から見たときに、表面の明るさが少なくとも1等級低い銀河を指す分類です。周囲の夜空。本質的に、これは、天の川が見えるようにするには、空が平方秒あたり約20.2等級よりも暗い必要があることを意味します。

これにより、地球上の都市や郊外などの光害が一般的な場所から、または月からの迷光が原因である場合は、天の川が見づらくなります。しかし、条件が最適な場合でも、私たちと銀河のコアの間にあるすべてのものと関係があるため、肉眼で見ることができるのはまだそれほど多くありません。

ダストとガス:

普通の観察者には見えないかもしれませんが、天の川はほこりとガスでいっぱいです。この物質は星間媒質として知られています。これは、銀河の光/可視物質の10〜15%を構成し、星の間の長い空間を埋める円盤です。ほこりの厚さは可視光を偏向させ(ここで説明します)、ほこりを通過する赤外光のみを残します。

これは、銀河の中心部や星形成で何が起こっているかを非常に明確に表示するためにダストやヘイズを覗き込むことができるため、銀河のマッピングや研究において、スピッツァー宇宙望遠鏡のような赤外線望遠鏡を非常に貴重なツールにします。地域。しかし、視覚スペクトルを見ると、地球からの光、およびダストとガスの干渉効果によって、見ることができる距離が制限されます。

限定的な計測:

天文学者たちは何千年もの間、星を見つめてきました。しかし、彼らが見ているものを知っていたのは比較的最近のことでした。たとえば、彼の本では 気象学、アリストテレス(紀元前384〜322年)は、ギリシャの哲学者アナクサゴラス(紀元前500〜428紀元前)とデモクリトス(紀元前460〜370紀元前)が天の川は遠くの星で構成されている可能性があると提案したと書いています。

しかし、アリストテレス自身は、天の川は「大きく、数が多く、互いに接近しているいくつかの星の熱烈な呼気の点火」によって引き起こされ、これらの点火は大気の上部で行われると信じていました。アリストテレスの多くの理論と同様に、これは16世紀から17世紀まで西洋の学者たちの規範であり続け、そのとき、現代の天文学は根付き始めました。

一方、イスラム世界では、中世の学者の多くが異なる見方をしていました。たとえば、ペルシャの天文学者アブレイハンアルビルーニ(973〜1048)は、天の川は「星雲の性質の無数の断片のコレクション」であると提案しました。ダマスカスのIbn Qayyim Al-Jawziyya(1292–1350)も同様に、天の川は「無数の小さな星が固定された星の球に詰め込まれている」こと、そしてこれらの星は惑星よりも大きいことを提案しました。

ペルシャの天文学者ナシルアルディンアルトゥシ(1201〜1274)も彼の本で主張しています タドキラ それは、「天の川、つまり銀河は、非常に多数の小さな密集した星で構成されています。これらの星は、それらの集中と小ささのために、曇ったパッチのように見えます。このため、色のついた牛乳に例えられました。」

これらの理論的な突破にもかかわらず、ガリレオガリレイが望遠鏡を天に向けた1610年までは、これらの主張を裏付ける証拠は存在しませんでした。望遠鏡の助けを借りて、天文学者は初めて、私たちが見ることができる星よりもはるかに多くの星が空にあること、そして私たちが見ることができるすべての星が天の川の一部であることに気づきました。

1世紀以上後、ウィリアムハーシェルは天の川(1785)がどのように見えるかの最初の理論図を作成しました。その中で、彼は天の川の形を星の大規模な雲のようなコレクションとして説明し、太陽系が中心に近いと主張しました。これは誤りでしたが、宇宙の裏庭がどのように見えるかを仮説に立てる最初の試みでした。

天文学者が私たちの銀河が実際にどのように見えるかを正確に把握することができたのは、20世紀まででした。これは、球状星団の分布と位置を測定する天文学者ハーロー・シェイプリーから始まりました。このことから、天の川の中心は地球から28,000光年であり、中心は平坦な領域ではなく、膨らみであると判断しました。

1923年に、天文学者エドウィンハッブルはマウントマウントで彼の日の最大の望遠鏡を使用しました。カリフォルニア州パサデナ近くのウィルソン天文台。宇宙全体で渦巻銀河がどのように見えるかを観察することにより、天文学者や科学者は私たち自身の姿を知ることができました。

それ以来、可視スペクトルだけでなく、複数の波長(つまり、電波、赤外線、X線、ガンマ線)を通して銀河を観測できるようになったことで、より良い画像を得ることができました。さらに、ハッブル、スピッツァー、WISE、ケプラーなどの宇宙望遠鏡の開発は、大気や気象条件の影響を受けない観測を可能にするために役立ちました。

しかし、最善の努力にもかかわらず、私たちは依然として視点、サイズ、および可視性の障壁の組み合わせによって制限されています。これまでのところ、私たちの銀河を描いたすべての写真は、アーティストの演出または他の渦巻銀河の写真です。私たちの歴史のごく最近まで、科学者が天の川がどのように見えるかを測定することは、主に私たちがその中に埋め込まれていたため、非常に困難でした。

天の川銀河の実際のビューを取得するには、いくつかのことが発生する必要があります。まず、広い視野を持つ空間で機能するカメラ(別名、ハッブル、スピッツァーなど)が必要です。次に、そのカメラを天の川からおよそ10万光年上の地点まで飛ばして、地球に向ける必要があります。私たちの現在の推進技術では、その達成には22億年かかります。

幸いなことに、すでに述べたように、天文学者は銀河を見るのに使用できるいくつかの追加の波長を持っています、そしてこれらは銀河の多くを目に見えるものにしています。星や星団の数が増えるだけでなく、銀河の中心の多くを見ることができます。これには、そこに存在すると理論付けられている超大質量ブラックホールが含まれています。

天文学者は長い間、天の川によって隠された空の領域、つまり「回避のゾーン」に名前を付けてきました。天文学者が視覚的な観察しかできなかった時代に、回避ゾーンは夜空の約20%を占めていました。しかし、赤外線、X線、ガンマ線、特に電波のような他の波長で観測することにより、天文学者は空の約10%を除くすべてを見ることができます。その10%の反対側にあるのは、ほとんどが謎です。

つまり、進歩が進んでいます。しかし、私たち自身の生涯の空間内で、スナップショットを取り、それらをビームに戻すことができるGalaxyを超えて船を送ることができるような時まで、私たちは内側から観察できることに依存しています。

スペースマガジンには、天の川に関する興味深い記事がたくさんあります。たとえば、こちらは天の川とは何ですか?銀河と呼ばれる理由、その大きさ、回転する理由、それに最も近い銀河とは何かについての記事を次に示します。

そして、ここに天の川についての10の事実があります。そして、天の川の私たちの宇宙へのガイドのセクションを必ずチェックしてください。

また、スペースマガジンとUCLAの天文学教授であるアンドレアゲズ博士とのインタビューをチェックして、銀河の中心にあるものについて話してください。

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