Όταν κοιτάζετε τον νυχτερινό ουρανό, φαίνεται ότι μπορείτε να δείτε πολλά αστέρια. Υπάρχουν περίπου 2.500 αστέρια ορατά με γυμνό μάτι ανά πάσα στιγμή στη Γη και 5.800-8.000 συνολικά ορατά αστέρια (δηλαδή που μπορούν να εντοπιστούν με τη βοήθεια κιάλια ή τηλεσκοπίου). Αλλά αυτό είναι ένα πολύ μικρό κλάσμα των αστεριών που πιστεύεται ότι έχει ο Γαλαξίας μας!
Το ερώτημα λοιπόν είναι, λοιπόν, πόσα αστέρια υπάρχουν στον Γαλαξία μας; Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι υπάρχουν 100 δισεκατομμύρια έως 400 δισεκατομμύρια άστρα που περιέχονται στον γαλαξία μας, αν και ορισμένοι εκτιμούν ότι μπορεί να υπάρχουν έως και ένα τρισεκατομμύριο. Ο λόγος για την ανισότητα είναι επειδή δυσκολεύουμε να δούμε τον γαλαξία και υπάρχουν τόσα πολλά αστέρια που μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι υπάρχουν.
Δομή του Γαλαξία:
Γιατί μπορούμε να δούμε μόνο λίγα από αυτά τα αστέρια; Λοιπόν, για αρχάριους, το Ηλιακό μας Σύστημα βρίσκεται μέσα στο δίσκο του Γαλαξία, ο οποίος είναι ένας φραγμένος σπειροειδής γαλαξίας περίπου 100.000 έτη φωτός. Επιπλέον, είμαστε περίπου 30.000 έτη φωτός από το γαλαξιακό κέντρο, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει μεγάλη απόσταση - και πολλά αστέρια - μεταξύ μας και της άλλης πλευράς του γαλαξία.
Για να περιπλέξει περαιτέρω την ύλη, όταν οι αστρονόμοι βλέπουν όλα αυτά τα αστέρια, ακόμη πιο κοντά που είναι σχετικά φωτεινά μπορούν να ξεπλυθούν από το φως φωτεινότερων αστεριών πίσω τους. Και τότε υπάρχουν τα αμυδρά αστέρια που βρίσκονται σε σημαντική απόσταση από εμάς, αλλά αποφεύγουν τη συμβατική ανίχνευση, επειδή η πηγή φωτός τους πνίγεται από φωτεινότερα αστέρια ή συστάδες αστεριών στην περιοχή τους.
Τα πιο απομακρυσμένα αστέρια που μπορείτε να δείτε με γυμνό μάτι (με μερικές εξαιρέσεις) απέχουν περίπου 1000 έτη φωτός. Υπάρχουν αρκετά φωτεινά αστέρια στον Γαλαξία, αλλά σύννεφα σκόνης και αερίου - ειδικά εκείνα που βρίσκονται στο γαλαξιακό κέντρο - εμποδίζουν το ορατό φως. Αυτό το σύννεφο, που εμφανίζεται ως μια αμυδρή λαμπερή ζώνη που αψιδώνει στον νυχτερινό ουρανό - είναι από όπου ο γαλαξίας μας παίρνει το "γαλακτώδες" στο όνομά του.
Είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο μπορούμε να δούμε μόνο τα αστέρια στην περιοχή μας και γιατί αυτά που βρίσκονται στην άλλη πλευρά του γαλαξία είναι κρυμμένα από εμάς. Για να τα βάλετε όλα σε προοπτική, φανταστείτε ότι στέκεστε σε ένα πολύ μεγάλο, πολύ γεμάτο δωμάτιο και κολλήστε στην άκρη. Αν κάποιος σας ρωτούσε, «πόσα άτομα υπάρχουν εδώ;», θα δυσκολευόσασταν να τους δώσετε μια ακριβή εικόνα.
Τώρα φανταστείτε ότι κάποιος φέρνει μια μηχανή καπνού και αρχίζει να γεμίζει το κέντρο του δωματίου με μια πυκνή ομίχλη. Όχι μόνο γίνεται δύσκολο να βλέπεις καθαρά περισσότερα από μερικά μέτρα μπροστά σου, αλλά και αντικείμενα στην άλλη πλευρά του δωματίου είναι απόλυτα σκοτεινά. Βασικά, η αδυναμία σας να ανεβείτε πάνω από το πλήθος και να μετράτε τα κεφάλια σημαίνει ότι έχετε κολλήσει είτε να μαντέψετε είτε να εκτιμήσετε με βάση αυτά που μπορείτε να δείτε.
Μέθοδοι απεικόνισης:
Οι υπέρυθρες (ευαίσθητες στη θερμότητα) κάμερες όπως η Cosmic Background Explorer (γνωστή και ως COBE) μπορούν να δουν μέσα από το αέριο και τη σκόνη, επειδή το υπέρυθρο φως διαπερνά το. Και υπάρχει επίσης το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer, ένα διαστημικό παρατηρητήριο υπερύθρων που ξεκίνησε από τη NASA το 2003. η Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), που αναπτύχθηκε το 2009 · και το Διαστημικό Παρατηρητήριο Herschel, μια αποστολή της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος με σημαντική συμμετοχή της NASA.
Όλα αυτά τα τηλεσκόπια έχουν αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια με σκοπό την εξέταση του σύμπαντος στο μήκος κύματος υπέρυθρης ακτινοβολίας, έτσι ώστε οι αστρονόμοι να μπορούν να εντοπίζουν αστέρια που διαφορετικά θα είχαν περάσει απαρατήρητα. Για να σας δείξουμε πώς μπορεί να είναι αυτό, ρίξτε μια ματιά στην εικόνα υπερύθρων παρακάτω, η οποία τραβήχτηκε από την COBE στις 30 Ιανουαρίου 2000.
Ωστόσο, δεδομένου ότι ακόμα δεν μπορούμε να τα φαίνονται όλα, οι αστρονόμοι αναγκάζονται να υπολογίσουν τον πιθανό αριθμό αστεριών στον Γαλαξία με βάση μια σειρά παρατηρήσιμων φαινομένων. Ξεκινούν παρατηρώντας την τροχιά των αστεριών στο δίσκο του Γαλαξία για να αποκτήσουν την τροχιακή ταχύτητα και την περίοδο περιστροφής του ίδιου του Γαλαξία.
Υπολογίζει:
Από όσα έχουν παρατηρήσει, οι αστρονόμοι έχουν εκτιμήσει ότι η περιστροφική περίοδος του γαλαξία (δηλ. Πόσο καιρό χρειάζεται για να ολοκληρωθεί μία μόνο περιστροφή) είναι προφανώς 225-250 εκατομμύρια χρόνια στη θέση του Ήλιου. Αυτό σημαίνει ότι ο Γαλαξίας στο σύνολό του κινείται με ταχύτητα περίπου 600 km ανά δευτερόλεπτο, σε σχέση με τα εξωγαλαξιακά πλαίσια αναφοράς.
Στη συνέχεια, αφού προσδιορίσουν τη μάζα (και αφαιρώντας το φωτοστέφανο της σκοτεινής ύλης που αποτελεί πάνω από το 90% της μάζας του Γαλαξία), οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν έρευνες για τις μάζες και τους τύπους των αστεριών στον γαλαξία για να βρουν μια μέση μάζα . Από όλα αυτά, έχουν λάβει την εκτίμηση των 200-400 δισεκατομμυρίων αστεριών, αν και (όπως ήδη αναφέρθηκε) ορισμένοι πιστεύουν ότι υπάρχουν περισσότερα.
Κάποια στιγμή, οι τεχνικές απεικόνισής μας μπορεί να γίνουν αρκετά εξελιγμένες που μπορούν να εντοπίσουν κάθε αστέρι μέσα από τη σκόνη και τα σωματίδια που διαπερνούν τον γαλαξία μας. Ή ίσως θα είναι σε θέση να στείλει διαστημικούς ανιχνευτές που θα μπορούν να τραβήξουν φωτογραφίες του Γαλαξία από το γαλαξιακό βορρά - δηλαδή το σημείο ακριβώς πάνω από το κέντρο του Γαλαξία.
Μέχρι τότε, οι εκτιμήσεις και πολλά μαθηματικά αποτελούν τη μόνη μας λύση για να γνωρίζουμε ακριβώς πόσο γεμάτο είναι η τοπική γειτονιά μας!
Έχουμε γράψει πολλά σπουδαία άρθρα για τον Γαλαξία εδώ στο Space Magazine. Για παράδειγμα, εδώ είναι 10 γεγονότα σχετικά με τον Γαλαξία μας, καθώς και άρθρα που απαντούν σε άλλες σημαντικές ερωτήσεις.
Αυτά περιλαμβάνουν το πόσο μεγάλο είναι ο Γαλαξίας μας ;, Ποιος είναι ο Γαλαξίας μας; και Γιατί ο Γαλαξίας μας ονομάζεται Γαλαξίας;
Η Astronomy Cast έκανε ένα podcast για τον Γαλαξία μας και οι Σπουδαστές για την Εξερεύνηση και την Ανάπτυξη του Διαστήματος (SEDS) έχουν πολλές πληροφορίες για τον Γαλαξία μας εδώ.
Και αν είστε έτοιμοι να μετρήσετε μερικά από τα αστέρια, ρίξτε μια ματιά σε αυτό το μωσαϊκό από την εικόνα της ημέρας της Αστρονομίας της NASA. Για μια πιο εμπεριστατωμένη εξήγηση σχετικά με το θέμα, μεταβείτε στην ενότητα Πώς λειτουργεί ο Γαλαξίας Γαλαξίας.
