Wie können wir sagen, dass die Milchstraße eine Spiralgalaxie ist?

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Von der Erde aus können wir den Typ einer anderen Galaxie sehr einfach unterscheiden, indem wir Form, Farbe und Struktur der Galaxie beobachten, wenn wir sie abbilden. Da wir uns aber innerhalb der Milchstraße befinden, können wir keine "Außenansicht" bekommen. Wie können wir also feststellen, ob wir uns in einer Spiral- oder einer elliptischen Galaxie befinden?

milky-way

— Devgeet Patel
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@Deveet Patel Würden Sie kommentieren, warum Sie diese Frage mit einem Kopfgeld belegt haben? Bei der Lösung von MBR bin ich mir nicht sicher, was noch zu beantworten ist.

— Moriarty

@ Deveet-Patel wie wäre es eine Antwort zu akzeptieren! Geben Sie Ihrem Liebling ein Häkchen ...

— Jeremy

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Es gibt mehrere Hinweise.

Die Milchstraße ist eine flache Scheibe

Das erste und einfachste ist, dass wir auf einer Festplatte leben. Wie Sie auf Bildern wie denen der 2MASS-Vermessung im Infrarotbereich sehen können: Bildbeschreibung hier eingeben

Wir sehen deutlich, dass wir uns in einer Scheibe befinden, denn was wir sehen, wenn wir uns umschauen, ist eine Scheibe, die von oben gesehen wird. Es sieht nicht aus wie ein Ellipsoid oder eine andere Form. es sieht aus wie eine Scheibe.

Die Milchstraße hat Arme

Der andere starke Hinweis, den wir haben, ist die Geschwindigkeit der Sterne der Milchstraße, die wir messen können. Zuerst sehen wir eine allgemeine Rotationsbewegung, und wenn Sie sich die Muster genau ansehen (wie im folgenden Bild, dh Beobachtungen im Funkbereich der Milchstraße am Green Bank Observatory), können Sie ableiten, dass Sterne sogar geordnet sind in Spiralen: Bildbeschreibung hier eingeben

— MBR
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Das zweite Bild ist sehr überzeugend ... aber ich verstehe es immer noch nicht, die schwarze Linie von ABCD folgt keinem wirklichen Muster (AB ja, aber dann sieht das Muster des großen roten Flecks ohne Etikett wirklich nicht aus Wie es sich so dreht. Ich sehe es einfach nicht wirklich. Können Sie präziser sein?

— Mitch Harris

@MitchHarris: Es handelt sich nicht um eine räumliche 2D-Karte, sondern um eine Darstellung von Geschwindigkeit und galaktischer Länge. In der oberen rechten Ecke wird eine räumliche Karte mit den Segmenten AB und C-? Dies entspricht scheinbar zwei Teilmengen desselben Spiralarms (wobei BCD aus unserer Sicht durch den Kern blockiert ist).

— Keith Thompson

Beachten Sie, dass die Karte in der zweiten Abbildung tatsächlich eine Funkemission von Gaswolken und nicht von Sternen ist. Sie zeigt also, dass das (neutrale Wasserstoff-) Gas in der Milchstraßenscheibe in Spiralarmen organisiert ist.

— Peter Erwin

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Zusätzlich zur Antwort von @ MBR; Es gibt andere (weniger verwirrende) Möglichkeiten, die Daten darzustellen. In diesem Artikel wird die verwendete Methode beschrieben. Im Grunde zeichnen sie die Position und Bewegung der Sterne oder der Wasserstoffwolken auf . Die Wasserstoffverteilung unserer Galaxie sieht folgendermaßen aus:
Wasserstoffkarte der Galaxie
In diesen Messungen ist viel Rauschen zu hören, aber im Allgemeinen kann man sehen, dass der Wasserstoff in Spiralen zusammenklumpt.

— Hobbes
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Eine weitere Beweisquelle sind andere Spiralgalaxien. Wir können sehen, wie sie aussehen, wie sie zusammengesetzt sind, und wir können sehen, dass die Beweise, die wir aus Beobachtungen unserer eigenen Galaxie haben, zu diesen Galaxien passen. Es ist nicht so aussagekräftig wie die Beobachtungsergebnisse, die an anderer Stelle in den Antworten gezeigt werden, aber es unterstützt sie.

— adrianmcmenamin
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Die Anhaltspunkte für die Form der Milchstraße sind:

1) Wenn Sie mit Ihrem Auge zum galaktischen Zentrum schauen, sehen Sie einen langen, dünnen Streifen. Dies deutet darauf hin, dass eine Scheibe am Rand zu sehen ist und nicht ein Ellipsoid oder eine andere Form. Wir können auch die Ausbuchtung in der Mitte erkennen. Da wir Spiralgalaxien sehen, die Scheiben mit zentralen Ausbuchtungen sind, ist dies ein kleiner Hinweis.

2) Wenn wir die Geschwindigkeit von Sternen und Gas in unserer Galaxie messen, sehen wir eine Rotationsbewegung, die größer ist als zufällige Bewegungen. Dies ist ein weiteres Merkmal einer Spirale.

3) Der Gasanteil, die Farbe und der Staubgehalt unserer Galaxie sind spiralförmig.

Insgesamt ist es also ein ziemlich überzeugendes Argument. Natürlich müssen wir annehmen, dass unsere Galaxie nicht ganz anders ist als die anderen Galaxien, die wir sehen - aber ich nehme an, wenn eine Zivilisation einmal akzeptiert hat, dass sie keinen besonderen Platz im Universum einnimmt, erscheinen Argumente über Ähnlichkeit sinnvoll.

— Antp
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