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Keine Panik, aber wir sind dem zentralen Schwarzen Loch der Milchstraße 2.000 Lichtjahre näher, als wir dachten

Eine Zusammenstellung alter und neuer Beobachtungen aus Japan hat einige wichtige physikalische Messungen der Sonne in der Galaxie revidiert: Nach den Ergebnissen , umkreist die Sonne das galaktische Zentrum etwas schneller und ist interessanterweise näher am galaktischen Zentrum als bisher angenommen.

Hey, da ist ein supermassives Schwarz im Zentrum der Milchstraße! Ist das ein Problem?

NÖ. Die letzte Entfernungsmessung vor dieser hat uns etwa 26.600 Lichtjahre vom Zentrum entfernt. Der neue ist 25.800. Das sind nur etwa 3% näher und wir sind noch weit vom Schwarzen Loch entfernt.



Wenn Sie sich dadurch besser fühlen, sind das ungefähr 260 Billiarden Kilometer – 260.000.000.000.000.000. Eine kleine Wanderung. Wir sind sicher.

Die neuen Messungen stammen aus einer Technik namens Radioastrometrie – mit Radiowellen, um die Entfernungen zu Objekten zu messen. In diesem Fall verwendeten sie Parallaxe: die scheinbare Bewegung eines Objekts, während die Erde die Sonne umkreist. Wie ich schon geschrieben habe:

Um es zusammenzufassen, wenn sich die Erde um die Sonne bewegt, sehen wir nahe Objekte in einem etwas anderen Winkel (z ). Wir wissen, wie groß die Umlaufbahn der Erde ist, daher gibt uns die Messung der Winkel, in denen sich die Sterne bewegen, ihre Entfernung, wenn Sie einen kleinen Trigstpunkt anwenden.

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Ich gehe in der 'Distanzen'-Episode von Crash Course Astronomy näher darauf ein , wenn du willst.

Diese Idee ist in der Theorie einfach, aber in der Praxis schwierig, denn während die Erde die Sonne umkreist, umkreist die Sonne das Zentrum der Galaxie und andere Objekte umkreisen sie ebenfalls, die sich alle mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. Es ist ein bisschen chaotisch, es zu entwirren, aber es hilft, dass sich die Dinge in einer gewissen Entfernung vom galaktischen Zentrum mit etwa der gleichen Geschwindigkeit bewegen. In Kombination mit der Position am Himmel ist es möglich, ihre Entfernungen und Geschwindigkeiten zu messen; Sie müssen berücksichtigen, wo sie sich in ihrer Umlaufbahn befinden und in welchem ​​​​Winkel wir sie sehen. Es ist, als würde man Rennwagen auf einer Rennstrecke beobachten: Manche scheinen auf einen zuzusteuern, andere weg, je nachdem, wo sie sich gerade befinden, auch wenn sie alle mit der gleichen Geschwindigkeit unterwegs sind.

Sie benötigen eine extrem hohe Auflösung, um diese Messungen durchzuführen, und die Astronomen verwendeten in diesem Fall VERA: die Very Long Baseline Interferometry (oder VLBI) Exploration of Radio Astrometry. Dies ist eine Anordnung von vier 20-Meter-Radioschüsseln in ganz Japan, die mit einer sehr ausgeklügelten Technik ihre Leistung wie ein einziges Teleskop mit einer Schüssel von der Größe ihrer Grundfläche auf der ganzen Insel kombinieren. Sie sind über 2.000 km verteilt, also ist das ein groß Teleskop.

Astronomen haben die Positionen und Geschwindigkeiten von Hunderten von Objekten in der Milchstraße gemessen, um die Position und Geschwindigkeit der Sonne zu triangulieren, und fanden heraus, dass wir 25.800 Lichtjahre vom Zentrum entfernt sind und sich mit 239 km/s um sie bewegen. Bildnachweis: NAOJHineinzoomen

Astronomen haben die Positionen und Geschwindigkeiten von Hunderten von Objekten in der Milchstraße gemessen, um die Position und Geschwindigkeit der Sonne zu triangulieren, und fanden heraus, dass wir 25.800 Lichtjahre vom Zentrum entfernt sind und sich mit 239 km/s um sie bewegen. Kredit: NAOJ

Sie beobachteten Maser: wie Laser, aber diese emittieren Mikrowellenenergie anstelle von sichtbarem Licht . Dies wird in Gaswolken produziert, in denen Sterne geboren werden. Wasser- oder Methanolmoleküle in den Wolken werden von den jungen Sternen, die sich dort bilden, mit Energie vollgepumpt und geben dieses Licht sehr kraftvoll wieder ab. Diese Objekte können in der gesamten Galaxie klar sichtbar sein, was sie für die Radioastrometerung sehr nützlich macht. Die Astronomen verwendeten 224 Objekte aus alten und neuen Beobachtungen, um eine Karte aller Positionen und Geschwindigkeiten der Objekte um den galaktischen Kern zu erstellen .

Wenn all dies getan ist (mit Hilfe eines physikalischen Modells der Rotation der Galaxie), kann die Entfernung der Sonne vom galaktischen Zentrum sowie ihre Winkelgeschwindigkeit ermittelt werden (wie lange es dauert, um die Galaxie um 360° zu umrunden). , das ist eine Umlaufbahn).

Die in der neuen Arbeit berechnete Entfernung von 25.800 Lichtjahren ist zwar näher als bei älteren Messungen, stimmt aber angesichts der Messunsicherheiten mit ihnen überein. Die meisten Methoden erreichen etwa 26.000 Lichtjahre.

Die Geschwindigkeit der Sonne auf ihrer Bahn um die Milchstraße zu messen ist komplizierter (wenn das überhaupt möglich ist), aber am Ende erhalten sie eine Geschwindigkeit von 239 Kilometern pro Sekunde. Das ist ziemlich schnell! Aber die Schwerkraft der Galaxie ist stark, und es braucht einen flinken Stern, um sie zu umkreisen.

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Falls du dich verirrst, bist du 25.800 Lichtjahre (oder so) vom Zentrum der Milchstraße entfernt. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech) & Phil PlaitHineinzoomen

Falls du dich verirrst, bist du 25.800 Lichtjahre (oder so) vom Zentrum der Milchstraße entfernt. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech) & Phil Plait

Die Internationale Astronomische Union, der offizielle Bewahrer astronomischer Namen und Zahlen und solches™, gibt die Entfernung und Geschwindigkeit der Sonne mit 27.700 Lichtjahren und 232 km/s an. Diese wurden 1985 als Standards übernommen , und seitdem hat sich einiges bewegt. Die meisten gemessenen Abstände sind kleiner, obwohl die Geschwindigkeiten dazu neigen, um diesen Wert herum zu schweben. Aber wenn die neue Arbeit richtig ist, ist die Sonne tatsächlich fast 2.000 Lichtjahre näher am Zentrum der Milchstraße und bewegt sich 7 km/s schneller.

Wohlgemerkt, die Sonne ist nicht wirklich näher und bewegt sich nicht wirklich schneller als zuvor! Wir bekommen nur bessere Messungen dessen, was es tatsächlich tut.

Mit diesen neuen Zahlen bedeutet das übrigens, dass die Sonne 219 Millionen Jahre braucht, um die Galaxie einmal zu umkreisen. Dies wird manchmal das galaktische oder kosmische Jahr genannt. Diese Zahl ist kleiner als frühere Schätzungen (im Bereich von 230 bis 250 Millionen Jahren oder so), weil die neue Arbeit eine engere Entfernung zum Zentrum der Milchstraße (und damit einen kleineren Orbitalkreis) und eine etwas höhere Geschwindigkeit erreicht.

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Diese Zahl ist von begrenztem wissenschaftlichen Nutzen, aber interessant. Auch mein Freund und Astronom Jessie Christensen erkannte, dass dies bedeutet, dass Dinosaurier auf der anderen Seite der Galaxis lebten!

Tatsächlich ist es etwas komplizierter, weil sich die gesamte Galaxie mit allen unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt und die Dinge durcheinander bringt. Aber konzeptionell ist das ziemlich cool und gibt Ihnen eine Vorstellung davon, wie lange es her (und wie lange!) Die Dinosaurier waren und wie groß die Galaxie ist.

Und wie kompliziert scheinbar einfache Dinge können sein.



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