Όπως έχουμε παρατηρήσει στο Σύμπαν υπάρχουν γαλαξίες διαφόρων ειδών. Ελλειπτικοί, σπειροειδείς, σε σχήμα φακού, ακανόνιστοι κ.ά. Εφόσον βρίσκονται μακριά από εμάς, ήμασταν σε θέση να παρατηρήσουμε αρκετούς από αυτούς και -πέρα από άλλες μετρήσεις και αναλύσεις- να τους χωρίσουμε σε κατηγορίες σύμφωνα με την εμφάνισή τους· μπορέσαμε να τους κατατάξουμε. Πως γνωρίζουμε, όμως, σε ποιά κατηγορία ανήκει, τι σχήμα έχει δηλαδή, ο δικός μας Γαλαξίας;
 |
Ο Γαλαξίας και ο Messier 81 είναι αμφότεροι σπειροειδείς γαλαξίες. Credit: Credit: NASA.gov |
Ενώ μπορούμε να χαρακτηρίσουμε εύκολα τους μακρινούς γαλαξίες, δυσκολευόμαστε να χαρακτηρίσουμε τον δικό μας. Αυτό όμως οφείλεται στο ότι αποτελούμε κομμάτι του. Τον κοιτάζουμε δηλαδή από μέσα. Δεν μπορούμε να τον παρατηρήσουμε από ένα μακρινό σημείο, έξω από αυτόν, ώστε να τον δούμε ολόκληρο (και από πλεονεκτική γωνία). Και εάν φανταστεί κανείς ότι θα μπορούσαμε να στείλουμε “κάτι” να τον φωτογραφήσει, απλά αναλογιστείτε το πότε ξεκίνησαν το ταξίδι τους οι διαστημοσυσκευές Voyager, και πόσο -μα πόσο- κοντά μας, μέσα στον Γαλαξία, βρίσκονται ακόμα. Ναι, θα μπορούσαμε, λοιπόν, να κάνουμε κάτι τέτοιο, η απάντηση όμως θα ήθελε αρκετές χιλιάδες χρόνια για να φτάσει πίσω σε εμάς. Έτσι, το μόνο που μπορούμε να κάνουμε είναι να βρούμε το πως θα βγάλουμε άκρη, κοιτάζοντας από την θέση στην οποία βρισκόμαστε.
Λιγο-πολύ, αυτό είναι ανάλογο με ένα μικρόβιο, που προσπαθεί να καταλάβει τι σχήμα έχει η Γη.
Τι γνωρίζουμε μέχρι στιγμής
Ο γαλαξίας που μας φιλοξενεί (ή απλά Γαλαξίας, με κεφαλαίο το γου) είναι σπειροειδής· έχει δηλαδή βραχίονες που “τυλίγονται” σαν σπείρες γύρω από το κεντρικό του τμήμα. Αυτό σημαίνει ότι αντί να απλώνεται σχεδόν ομοιόμορφα παντού, π.χ. σαν φούσκα σφαιρική ή σε σχήμα έλλειψης, ο Γαλαξίας μοιάζει με δίσκο. Έναν δίσκο με διάμετρο περίπου 100.000 έτη φωτός και με πάχος γύρω στα 1.000 έτη φωτός. Ας σκεφτούμε εδώ ότι το κοντινότερο σε εμάς αστέρι, ο εγγύτατος Κενταύρου -για το οποίο δεν μπορούμε ούτε καν να διανοηθούμε πως θα ταξιδέψουμε σε αυτό με τα σημερινά μέσα τουλάχιστον- απέχει μόνο 4 έτη φωτός. Επίσης, ο δίσκος που μόλις αναφέραμε δεν είναι ακριβώς επίπεδος δίσκος, αλλά αντίθετα μοιάζει με δίσκο βινυλίου που τον αφήσαμε πάνω στο μάτι της κουζίνας και έλιωσε.
Οι σπείρες του Γαλαξία δεν ξεκινούν από τον κέντρο του, αλλά από τα άκρα μίας κεντρικής μπάρας· μίας ράβδου. Για αυτό και ο ολοκληρωμένος χαρακτηρισμός του είναι: ραβδωτός σπειροειδής γαλαξίας. Τέλος, ολόκληρος ο γαλαξιακός δίσκος περιβάλλεται από μία άλω· ένα κουκούλι από παλαιά αστέρια και σμήνη αστεριών, με διάμετρο περίπου 300.000 έτη φωτός.
Πως τα γνωρίζουμε;
Τι στοιχεία έχουμε, λοιπόν, για να υποστηρίξουμε τα παραπάνω; Καταρχάς έχουμε μία ισχυρότατη ένδειξη από τη φωτεινή ζώνη, την λωρίδα από αστέρια που μπορεί ο καθένας μας να δει με γυμνό μάτι σε μέρη με σκοτεινό νυχτερινό ουρανό. Αυτή η ζώνη σημαίνει πως κοιτάμε τον δίσκο των αστεριών που σχηματίζουν τον Γαλαξία μέσα από το δίσκο, και βασικά μας λέει ότι ο Γαλαξίας είναι βασικά επίπεδος.
Αρκετά τηλεσκόπια -τόσο επίγεια όσο και διαστημικά- έχουν φωτογραφήσει τον δίσκο του Γαλαξία, τραβώντας ακολουθίες φωτογραφιών σε διαφορετικές κατευθύνσεις – κάτι σαν να παίρνετε μια πανοραμική φωτογραφία με το κινητό σας. Η συγκέντρωση των αστεριών εντός μία λωρίδας, μας δείχνει ο Γαλαξίας είναι σπειροειδής. Εάν ζούσαμε σε έναν ελλειπτικό γαλαξία, θα βλέπαμε τα αστέρια του να απλώνονται παντού στον ουρανό, και όχι σε μία μόνο ζώνη.
 |
Εικόνα ολόκληρου του ουρανού που δείχνει την ζώνη συγκέντρωσης των αστέρων του Γαλαξία. Credit: E. L. Wright/UCLA, The COBE Project, DIRBE, NASA |
Είναι σχεδόν σίγουρο ότι την ίδια ερμηνεία είχε στο μυαλό του ο William Herschel, όταν έκανε μία από τις πρώτες προσπάθειες χαρτογράφησης του Γαλαξία, μετρώντας τον αριθμό των αστεριών που βρίσκονταν σε κάθε τμήμα της ζώνης αυτής. Κοιτάζοντας σε διαφορετικά σημεία και υποθέτοντας ότι οι περιοχές της ζώνης με περισσότερα αστέρια είχαν περισσότερο “γαλαξία” πίσω τους, μπόρεσε να σχεδιάσει τον πρώτο χάρτη. Αυτή η μέθοδος οδήγησε σε έναν αρκετά ακανόνιστο, απλό χάρτη του Γαλαξία, ιδιαίτερα σε σύγκριση με τις εικόνες που έχουμε τώρα. Καλό είναι να θυμόμαστε, όμως, ότι αυτή ήταν η πρώτη φορά που επιχειρήθηκε κάτι τέτοιο και πως το σκεπτικό αυτής της χαρτογράφησης ήταν σωστό.
 |
Ο χάρτης του Γαλαξία από την δημοσίευση του Herschel το 1785, όπως προέκυψε από την μέτρηση του αριθμού των αστέρων σε διάφορα τμήματα του ουρανού. Source: On the Construction of the Heavens. By William Herschel, Esq. F. R. S. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Vol. 75. (1785), pp. 213-266. |
Τα δεδομένα που μας βοηθούν πραγματικά στην χαρτογράφηση έρχονται από τις παρατηρήσεις νεαρών, φωτεινών αστεριών και νεφών ιονισμένου υδρογόνου στο δίσκο του Γαλαξία μας. Αυτά τα νέφη, που ονομάζονται περιοχές HII, ιονίζονται από τα νεαρά, καυτά αστέρια και είναι βασικά ελεύθερα πρωτόνια και ηλεκτρόνια. Από μελέτες άλλων γαλαξιών, έχουμε δει ότι αυτά τα δύο βρίσκονται κυρίως επάνω στους σπειροειδείς βραχίονες, οπότε η χαρτογράφηση τους στον δικό μας γαλαξία μπορεί να δώσει μια ιδέα για τη σπειροειδή φύση του. Είναι αρκετά φωτεινά ώστε να μπορούμε να τα δούμε μέσα από τον δίσκο του Γαλαξία, εκτός από τις περιοχές στις οποίες παρεμβάλλεται το κέντρο του. Μετρώντας λοιπόν την θέση τους, αλλά και τις ταχύτητές τους, ο χάρτης που δημιουργούν εμφανίζει σαφή εικόνα σπειρών, όπως επίσης και ταχυτήτων που κινούνται με ένα μοτίβο περιστροφής και όχι τυχαία.
 |
Εφόσον δεν μπορούμε να βγούμε έξω από τον Γαλαξία μας, πρέπει να βασιστούμε σε δείκτες σπειροειδών βραχιόνων όπως νεαρά αστέρια και ιονισμένα νέφη. Καλλιτεχνική απικόνιση της σπειροειδούς δομής του Γαλαξία, στηριγμένη στις μετρημένες αποστάσεις νεαρών, καυτών αστεριών (κόκκινο χρώμα) και ιονισμένων νεφών αερίου υδρογόνου (μπλε). Credit: Credit: Urquhart JS, et al.; Robert Hurt, the Spitzer Science Center; Robert Benjamin |
Πρόσθετες ενδείξεις για τη σπειροειδή φύση του Γαλαξία μας προέρχονται επίσης από τη μέτρηση της σκόνης στον Γαλαξία. Οι μετρήσεις αντιπαραβάλλονται με τα δεδομένα που έχουμε από άλλους τυπικούς σπειροειδείς γαλαξίες, και όλα αυτά αθροίζονται ώστε να μας δώσουν μια εικόνα του Γαλαξία, παρόλο που δεν μπορούμε να βγούμε έξω για να τον δούμε ολόκληρο.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου