Хіба в площині Чумацького Шляху більше не видно неозброєним оком зірок?

Більшість зірок, які видно неозброєним оком, знаходяться протягом 1000 світлових років. Сонце знаходиться всередині плеча Оріона, який має діаметр близько 3500 світлових років. Таким чином, всі зірки (за дуже невеликими винятками), які ми можемо бачити без допомоги, знаходяться всередині руки Оріона і повинні бути рівномірно розподілені у всіх напрямках. Структура галактики занадто велика, щоб впливати на розподіл видимих ​​зірок.

І все-таки ми бачимо диск Milky Way. Що це ми бачимо? Неясне світло зірок, яке ми не можемо розрізнити окремо? Або зіркове світло, що відбивається газовими хмарами? І хіба щільність зірок для необачного ока насправді не вища в площині Чумацького Шляху? (Оскільки я живу в містечку із забрудненим світлом, я не можу легко це перевірити сам)

Ви можете сказати багато про галактичну структуру, просто подивившись. ~ 5000 зірок, які можна побачити неозброєним оком, мають приблизно "лонормальне" розподіл відстані. Я показую сюжети, нижче яких були створені з останньої версії каталогу паралакса Гіппаркоса. На Фіг.1 показані результати для всіх зірок з (тобто дуже слабкі неозброєні зірки). Каталог Гіппаркоса майже повний для цих зірок, хоча деякі зірки настільки далекі, що відстань сильно невизначена - тим не менш, загальна картина повинна бути нормальною.$5.5<V<6.5$

Середня відстань становить близько 440 світлових років. Але передумовою вашого питання я вважаю, що ви заперечуєте, що цього досить далеко, щоб несферичний розподіл зірок у нашій Галактиці став очевидним. Відповідь насправді полягає в тому, що вона є, але лише справедлива. Сонце знаходиться дуже близько до площини диска нашої Галактики. Висота масштабу зірок над цим диском змінюється залежно від зоряного віку та маси. Приблизно, висота експоненціальної шкали становить 300-500 світлових років для більшості зірок нашої Галактики.

Це просто досить малий , що , якщо ми подивимося на демографію зірок в двох галактичних широтах ми дійсно бачимо різницю. На рис. 2 нижче показані зірки з на низьких галактичних широтах (в межах 15 градусів від площини зеленим кольором) і більше 45 градусів від площини (синім кольором). Є чітка і суттєва різниця. Більше зірок можна побачити на більших відстанях до площини, зраджуючи не сферично-симетричний характер зірок у нашій Галактиці.$5.5<V<6.5$

Іншими словами, структура Галактики не надто мала, щоб впливати на розподіл неозброєним оком.

Коли ми дивимося на Чумацький Шлях, ми бачимо мільйони невирішених зірок, які взагалі ще далекі. Вплив дископодібної природи Галактики стає більш очевидним у міру віддалення більшої відстані. Зокрема, у великих галактичних широтах просто вичерпується зірок, а отже, немає рівномірно освітленого неба, що веде до парадоксу Ольбера, як правильно сказано в іншій відповіді. Але на низьких широтах є достатньо зірок, що взагалі в межах роздільної здатності наших очей є багато зірок, світло яких підходить для надання зорового стимулу. Ця картина переривається пилом. Пил у Галактиці ще більше сконцентрований у напрямку площини, ніж зірки. Саме тому через кілька тисяч світлових років пил відіграє головну роль у формуванні структур Чумацького Шляху, які ми можемо бачити, ефективно блокуючи світло на дуже низьких галактичних широтах.

Рис. 1: Розподіл вірогідності відстань для зірок неозброєним оком у каталозі Гіппаркоса

Фіг.2: Розподіл вірогідності відстані для зірок неозброєним оком, поділених на області низької та високої галактичної широти (тобто в напрямку та від Галактичної площини) .

ВАЖЛИВО ЗМІСТ:

Після того як відповідь була прийнята, я трохи перевірив. Я розділив зразок Гіппаркоса на яскравий ( , 5000 зірок) і дуже яскравий ( , 173 зірки) і розглядав розподіл зірок на одиницю площі на небі як функцію галактичної широти (рис. 3) . Результати наведені нижче і більш очевидно вказують на суть. Виявляється, асиметрія між поза площиною добре видно навіть у світлішому зразку. Причина в тому, що дуже яскраві зірки не все набагато ближче, ніж яскраві. Можливо, середня 200 світлових років проти 350 світлових років. Таким чином, висота шкали Галактичного диска повинна бути достатньо невеликою, щоб різниця від сферичної симетрії вже зустрічалася на таких видах відстаней.$V<6$$V<3$

Рис. 3: Нормалізований графік кількості зірок на одиницю площі проти галактичної широти для вибірки яскравих і дуже яскравих зірок. Зверніть увагу на концентрацію в напрямку Галактичної площини .

ДОПОМОГА РЕДАКЦІЯ: Ви навіть з вищевказаного сюжету видно, що також спостерігається незначна концентрація до негативних широт; пікова щільність в обох випадках становить від -5 до -10 градусів. Це, мабуть, тому, що Сонце зараз знаходиться над галактичною площиною (хоча мені також цікаво, чи пил грає роль). В даний час Сонце знаходиться на 60 світлових років над площиною і прямує вгору (див. Як далеко знаходиться Земля / Сонце вище / нижче галактичної площини і чи рухається вона в бік / від неї? ). Поєднання результатів, які я показав, може бути достатнім для висновку про те, що галактичний диск має "характерну товщину * не більше декількох сотень світлових років, але більше 60 світлових років!

По-перше, галактика має товщину близько 1000 літрів . Ми досить близько до галактичної площини, можливо, приблизно на 65 літрів "вище", якщо ми назвемо напрямок, в якому ми віддаляємось від "вниз". Отже, на вашу припущення, що видимі об’єкти знаходяться в межах приблизно 1000 тис., Ми можемо припустити, що нам слід побачити більше зірок в площині, ніж вище і нижче площини, оскільки в галактиці є лише близько 500 літ зірок зверху і знизу.

Ми, можливо, в 25 км від галактичного центру. Тому зовні близько 25 кл. Зірок, а всередині - 75 кл. Зірок. Якби ми могли їх бачити неозброєним оком, ми побачили б більше зірок в одну сторону, ніж на іншу. Хоча багато зірок, які ми бачимо, знаходяться в межах 1000 тис., Це не означає, що зірки в цій області видимості розподіляються рівномірно. Зірки зібрані ближче один до одного ближче до центру , що означає, що ми побачимо більше в сторону, ніж в іншу.

Я не знаю, звідки у вас ідея, ви шукаєте підтвердження того, що щільність зірок не вище в галактичній площині, тому що це неправда. Щільність більша до центру галактики; і ортогональна до галактичної площини, щільність зменшується в міру віддалення від неї.

Крім того, ми бачимо набагато більше, ніж просто точки світла від інших зірок. Ми бачимо й інші об'єкти, що є сукупностями зірок - скупчення та галактики, такі як Андромеда, LMC та SMC. Ми бачимо туманності, хмари газу та пилу. Насправді пил навіть затьмарює те, що ми могли б інакше бачити у центрі галактики.

Тож коли ви запитуєте "що це ми бачимо?" відповідь така: багато речей. Оскільки в площині галактики є більше цих «речей», більшість цих матеріалів ми бачимо як кільце навколо нас. Оскільки цього матеріалу більше до центру галактики, ми бачимо, що кільце яскравіше, повніше, складніше і домінуюче з одного боку.

Це відоме як парадокс Ольберса . Тут (на мою думку) краще пояснення можна знайти тут .

Зауважте, що ці посилання відповідають на питання, чому Всесвіт (а не сам Чумацький шлях) не палає нашим нічним небом. Тепер, якщо Всесвіт (включаючи Чумацький шлях) не може цього зробити, Чумацький шлях не може зробити це самостійно ...

Просто зірок не вистачає достатньо світла. Яскравість зменшується квадратично на відстань. Це рахується дуже швидко з астрономічними відстанями. Навіть для зірок, які є нашими сусідами.