Linnunrata on erittäin suuri paikka. Päästä päähän mitattuna galaksimme halkaisija on arviolta 100 000 - 180 000 valovuotta (31 000 - 55 000 parsekkia). Ja se on erittäin hyvin asuttu, ja sen sisällä on arviolta 100–400 miljoonaa tähteä. Ja viimeaikaisten arvioiden mukaan Linnunradalla uskotaan olevan jopa 100 miljardia planeettaa. Ja galaksimme on vain yksi biljoonista universumissa.
Joten jos hajoaisimme sen, kuinka paljon asiaa saisimme sieltä selville? Kokonaismäärän arvioiminen edellyttäisi vakavaa matematiikkaa ja uskomattomia lukuja. Mutta entä yksi valovuosi? Koska yleisimmin käytetty yksikkö tähtien ja galaksien välisten etäisyyksien mittaamiseen, sen määrittäminen, kuinka paljon tavaraa löytyy yhden valovuoden sisällä (keskimäärin), on hyvä tapa saada käsitys siitä, kuinka tavarat siellä ovat.
Valovuosi:
Vaikka nimi on hieman hämmentävä, tiedät todennäköisesti jo, että a valovuosi on matka, jonka valo kulkee vuodessa. Ottaen huomioon, että valon nopeudeksi on mitattu 299 792, 458 m/s (1080 miljoonaa km/h; 671 miljoonaa mph), matka, jonka valo kulkee yhdessä vuodessa, on melko valtava. Kaiken kaikkiaan yksi valovuosi tuottaa 9 460 730 472 580,8 kilometriä (5 878 625 373 183,6 mailia).
Kaavio, joka näyttää etäisyyden, jonka valo kulkee Auringon ja Maan välillä. Luotto: Wikipedia Commons/Brews ohare
Joten määrittääksemme, kuinka paljon tavaraa on valovuodessa, meidän on otettava tämä etäisyys ja muutettava se kuutioksi, jonka kummankin puolen pituus on yksi valovuosi. Kuvittele, että valtava tilavuus (joillekin meistä on hieman haastavaa saada päänsä ympärille) ja kuvittele kuinka paljon 'kamaa' siellä olisi. Eikä vain 'tavaraa' pölyn, kaasun, tähtien tai planeettojen merkityksessä. Kuinka paljon siellä ei ole mitään, kuten tyhjässä avaruuden tyhjiössä?
Vastaus on olemassa, mutta kaikki riippuu siitä, mihin laitat jättiläiskuutiosi. Mittaa se galaksin ytimessä, ja kaikkialla on tähdet surisemassa ympäriinsä. Ehkä pallomaisen klusterin sydämessä? Tähtiä muodostavassa sumussa? Tai ehkä Linnunradan lähiöissä? Galaksien välillä on myös suuria tyhjiöitä, joissa ei ole melkein mitään.
Linnunradan tiheys:
Tässä ei pääse matematiikasta kiertämään. Selvitetään ensin Linnunradan keskimääräinen tiheys ja siirrytään sitten sieltä. Sen leveys on noin 100 000 - 180 000 valovuotta ja 1000 valovuotta paksu. Ystäväni ja kuuluisan tähtitieteilijän Phil Plaitin mukaan (of Huono tähtitiede ), Linnunradan kokonaistilavuus on noin 8 biljoonaa kuutiometriä valovuotta.
Ja Linnunradan kokonaismassa on 6 x 1042kiloa (se on 6 000 biljoonaa biljoonaa tonnia tai 6 610 biljoonaa biljoonaa biljoonaa Yhdysvaltain tonnia). Jaa ne yhteen ja saat 8 x 1029kiloa (800 biljoonaa metristä tonnia tai 881,85 biljoonaa Yhdysvaltain tonnia) valovuotta kohden. Se on 8, jota seuraa 29 nollaa. Tämä kuulostaa paljon, mutta se vastaa itse asiassa 0,4 Auringon massaa – 40 % aurinkomme massasta.
Miljoonia hehkuvia tähtiä Linnunradan kirkkaimmasta osasta – alueelta, joka on niin tiheä tähtiä, että kuvassa ei juurikaan näy tummaa taivasta. Luotto: ESO
Toisin sanoen keskimäärin Linnunradalla on noin 40 % Auringon massasta joka kuutiovalovuodessa. Mutta keskimääräisessä kuutiometrissä on vain noin 950 attogrammia, mikä on melkein yksi femtogrammi (ainegramman kvadriljoonasosa), mikä on melko lähellä mitään. Vertaa tätä ilmaan, jonka massa on yli kilogramma kuutiometriä kohden.
Ollakseni rehellinen, Linnunradan tiheimmillä alueilla - kuten pallomaisten tähtien sisällä - voit saada tähtien tiheydet, jotka ovat 100 tai jopa 1000 kertaa suurempia kuin galaksimme alueella. Tähdet voivat päästä yhtä lähelle toisiaan kuin aurinkokunnan säde. Mutta tähtien välisissä valtavissa tähtienvälisissä kuiluissa tiheys laskee merkittävästi. Tähtienvälisessä avaruudessa on vain muutama sata yksittäistä atomia kuutiometrissä.
Ja intergalaktisissa tyhjiöissä; galaksien välisissä kuiluissa on vain kourallinen atomeja metriä kohti. Halusimme tai et, suuri osa maailmankaikkeudesta on melko lähellä tyhjää tilaa, ja vain pieniä määriä pölyä tai kaasuhiukkasia löytyy kaikkien tähtien, galaksien, tähtien ja superjoukkojen väliltä.
Kuinka paljon tavaraa on valovuodessa? Kaikki riippuu siitä, mistä katsot, mutta jos levität kaiken aineen ympärille ravistamalla universumia lumipallon tavoin, vastaus on hyvin lähellä mitään.
Olemme kirjoittaneet monia mielenkiintoisia artikkeleita aiheesta Linnunrata täällä Universe Todayssa. Tässä 10 mielenkiintoista faktaa Linnunradasta , Kuinka suuri Linnunrata on? , Kuinka monta tähteä Linnunradassa on? , Missä maapallo sijaitsee Linnunradassa? , Kuinka kaukana valovuosi on? , ja Kuinka kauas valo kulkee vuodessa?
Katso lisätietoja Kuinka monta teelusikallista on kuutiovalovuodessa? osoitteessa HowStuffWorks
Astronomy Castilla on myös hyvä jakso aiheesta. Tässä Jakso 99: Linnunrata
Lähteet:
- NASA – Linnunrata ja sijaintimme
- NASA – Linnunradan kartoittaminen sisältä ulospäin
- Wikipedia – Linnunradan galaksi
Podcast (ääni): ladata (Kesto: 3:25 – 3,1 Mt)
Tilaa: Applen podcastit | RSS
Podcast (video): ladata (60,7 Mt)
Tilaa: Applen podcastit | RSS