Почему пустые клинья на этой очень ранней карте Млечного Пути размером 21 см? (Оорт и др., 1958 г.)

Ян Оорт был пионером радиоастрономии. Википедия говорит:

Было написано, что «Оорт был, вероятно, первым астрономом, осознавшим важность» радиоастрономии. «До появления радиотелескопов, — отмечает один из источников, — Оорт был одним из немногих ученых, осознавших потенциальное значение использования радиоволн для исследования неба. Его теоретические исследования показали, что огромные облака водорода задержались в спиральных рукавах Галактики. Он предсказал, что эти молекулярные облака были местом рождения звезд».

Статья включает изображение, показанное ниже, которое представляет собой 21-сантиметровую радиокарту галактики Млечный Путь. (подробнее о прозрачности пыли на расстоянии 21 см см. в этом превосходном ответе на вопрос «Как была установлена ​​галактическая плоскость?») .

Вы также можете узнать больше о работе Оорта в это время в интервью AIP Oral History Interview 1976 года .

Я предполагаю, что центр графика — это центр галактики, а точка на высоте 8 кпк над ним — это Земля. В чем причина двух пустых клиньев, выступающих вниз и вверх от Земли? Являются ли они геометрическими слепыми пятнами от нескольких первых радиотелескопов в 1950-х годах, или они отражают реальное явление в галактике?

Оорт и др. 21-сантиметровая карта Млечного Пути 1958 года.

Первоисточник: Галактическая система в виде спиральной туманности Оорт, Дж. Х.; Керр, Ф.Дж.; Westerhout, G. MNRAS 118, (1958) с. 379

Оорт и др. 21-сантиметровая карта Млечного Пути 1958 года.

Ответы (1)

TLDR: эти клинья — это кусочки, где объекты движутся вокруг центра галактики примерно с той же скоростью, что и мы, поэтому мы не можем понять, что там.

Как говорится на странице 4 документа, на который вы ссылаетесь,

большой разрыв между 315 и 340, где, за исключением малого R, дифференциальное вращение слишком мало, чтобы разделить различные плечи

Метод, используемый для вывода этой структуры, описан на странице 2:

Наблюдения в дециметровом континууме могут дать только интегральное излучение по лучу зрения. Линия 21 см дает различение на расстоянии. Но хотя 21-сантиметровые наблюдения дают различение расстояний, сами по себе они не могут дать реальных расстояний. О распределении расстояний в заданном направлении можно судить только по лучевым скоростям. Для этого мы должны предположить, что в каждой части Галактической Системы среднее движение газа совпадает с круговой скоростью на соответствующем расстоянии от центра.

Карта составлена ​​путем объединения нескольких наблюдений на разных длинах волн: «дециметр» дает общее количество вещества вдоль луча зрения (потому что оно не сильно поглощается по пути), линия 21 см дает меру расстояния. (потому что он предсказуемо поглощается пробуждающимся количеством вещества, через которое он прошел), а затем мы должны принять модель кеплеровского вращения в качестве предположения о том, как объекты движутся вокруг центра галактики. Сочетание этих трех вещей позволяет вам отображать материал, даже если вы видите разные фрагменты, сложенные вместе вдоль линии вашего взгляда.

Это не работает в пустых клиньях, потому что скорость вращения слишком похожа на нашу, поэтому мы не можем использовать скорость вращения для распутывания расстояний.

Хороший ответ, но правильно ли «кеплеровское вращение»? орбиты внутри галактики, как правило, не являются «эллипсами, охватывающими равные площади за одинаковое время», поскольку гравитационное поле внутри галактики не равно 1 / r ^ 2.
Ясно, значит, в этих направлениях все равно была бы принятая мощность, если бы они измеряли там, но неопределенность в расстоянии расходится, потому что нет способа присвоить расстояние заданной частоте.
@ Джеймс К, вы правы в том, что орбиты объектов, вероятно, не кеплеровы, но я думаю, что это основное предположение, которое люди делают, если у них нет лучшего ответа, и поскольку вы не можете понять реальное вращение без зная распределение массы, но вам нужно вращение, чтобы сделать вывод о распределении массы (как в этом методе), тогда это скорее круговая проблема, и вы должны начать с какой-то «первой догадки». Чтобы уточнить это: я не проверял в статье, принимают ли они кеплерианство, я просто предполагаю, что они могут использовать, поскольку это кажется разумным.
Улучшение. Измерения скорости по направлению к Земле и/или от нее проводились с использованием доплеровского сдвига. Глядя прямо в сторону/в сторону галактического центра (в центре), газовые облака (излучающие на расстоянии 21 см) движутся почти поперек линии прицеливания, поэтому составляющая скорости в направлении/от нас почти равна нулю. Это справедливо для всех облаков. Это означает, что Оорт и его коллеги не могли выделить излучение каждого облака в спектре. Каждое облако излучает радиоволны в небольшом диапазоне длин волн с центром в 21 см. Но все они движутся с разными скоростями, что означает, что общий спектр имеет
Почему пустые клинья на этой очень ранней карте Млечного Пути размером 21 см? (Оорт и др., 1958 г.)
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v