Tähtitieteilijät ja astrologit uskoivat tuhansien vuosien ajan, että maa oli universumimme keskipiste. Tämä käsitys johtui osittain siitä tosiasiasta, että maapallon havainnointia vaikeutti se tosiasia, että maa on upotettu aurinkokuntaan. Vasta monien vuosisatojen jatkuvan havainnoinnin ja laskelmien jälkeen havaitsimme, että Maa (ja kaikki muut aurinkokunnan kappaleet) todella kiertävät aurinkoa.
Sama pätee aurinkokuntamme asemaan Linnunradassa. Itse asiassa olemme vain olleet tietoisia siitä tosiasiasta, että olemme osa paljon suurempaa tähtikiekkoa, joka kiertää yhteistä keskustaa noin vuosisadan. Ja koska olemme upotettuna siihen, on ollut historiallisesti vaikeaa määrittää tarkkaa asemaamme. Mutta jatkuvien ponnistelujen ansiosta tähtitieteilijät tietävät nyt, missä Aurinkomme galaksissa sijaitsee.
Linnunradan koko:
Ensinnäkin Linnunrata on todella, todella suuri! Sen halkaisija ei ole vain noin 100 000–120 000 valovuotta ja paksuus noin 1 000 valovuotta, vaan sen sisällä sijaitsee jopa 400 miljardia tähteä (vaikka joidenkin arvioiden mukaan niitä on vielä enemmän). Koska yksi valovuosi on noin 9,5 x 1012km (9,5 biljoonaa km) pitkä Linnunradan galaksin halkaisija on noin 9,5 x 101711,4 x 10:een17km eli 9 500 - 11 400 kvadriljoonaa kilometriä.
Siitä tuli nykyinen kokonsa ja muotonsa syömällä muita galakseja, ja tekee niin edelleen. Itse asiassa, Canis Major kääpiögalaksi on Linnunrataa lähinnä oleva galaksi, koska sen tähtiä lisätään parhaillaan Linnunradan kiekkoon. Ja galaksimme on kuluttanut muita pitkän historiansa aikana, kuten Jousimiehen kääpiögalaksi .
Ja silti galaksimme on vain keskipainoinen verrattuna paikallisen universumin muihin galakseihin. Andromeda, omaa lähin suuri galaksi, on noin kaksi kertaa suurempi kuin omamme. Sen halkaisija on 220 000 valovuotta, ja sen sisällä on arviolta 400-800 miljardia tähteä.
Linnunradan rakenne:
Jos voisit matkustaa galaksin ulkopuolelle ja katsoa sitä ylhäältä, näkisit, että Linnunrata on spiraaligalaksi. Pisimmän aikaa Linnunradalla uskottiin olevan 4 kierrehaaraa, mutta uudemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että sillä itse asiassa näyttää olevan vain kaksi kierrevartta, nimeltään Scutum–Centaurus ja Carina–Sagittarius.
Kierrevarret muodostuvat Linnunradan ympäri kiertävistä tiheysaalloista eli tähdistä ja kaasupilvistä, jotka ovat ryhmittyneet yhteen. Kun nämä tiheysaallot liikkuvat alueen läpi, ne puristavat kaasua ja pölyä, mikä johtaa aktiiviseen tähtien muodostumisjaksoon alueella. Näiden aseiden olemassaolo on kuitenkin määritetty havainnoimalla Linnunradan osia – sekä muita universumissamme olevia galakseja.
Linnunradan perusrakenteen uskotaan sisältävän kaksi pääspiraalivartta, jotka lähtevät pitkänomaisen keskitangon vastakkaisista päistä. Luotto: T. Dame
Todellisuudessa kaikki galaksiamme kuvaavat kuvat ovat joko taiteilijan esityksiä tai kuvia muista spiraaligalakseista, eivätkä kokonaisuuden suoran havainnoinnin tulosta. Viime aikoihin asti tutkijoiden oli hyvin vaikeaa arvioida, miltä Linnunrata todella näyttää, pääasiassa siksi, että olemme sen sisällä. Vasta vuosikymmeniä kestäneen havainnon, rekonstruoinnin ja muihin galakseihin vertailun aikana he ovat saaneet selkeän kuvan siitä, miltä Linnunrata näyttää ulkopuolelta.
Jatkuvien yötaivaan maanpäällisten teleskooppien tutkimuksien ja uusimpien avaruusteleskooppien tehtävien perusteella tähtitieteilijät arvioivat nyt, että Linnunradassa on 100–400 miljardia tähteä. He ajattelevat myös, että jokaisella tähdellä on vähintään yksi planeetta, mikä tarkoittaa, että Linnunradalla on todennäköisesti satoja miljardeja planeettoja, joista miljardeja uskotaan olevan Maan kokoisia ja massaisia.
Kuten todettiin, suuri osa Linnunradan käsivarsista koostuu pölystä ja kaasusta. Tämä aine muodostaa 10-15 % kaikesta galaksissamme olevasta 'valoaineesta' (eli näkyvästä) ja loput ovat tähtiä. Galaksimme on noin 100 000 valovuotta leveä, ja näemme vain noin 6 000 valovuotta levyn sisään näkyvässä spektrissä.
Silti, milloin valon saastuminen ei ole merkittävä, Linnunradan pölyinen rengas on havaittavissa yötaivaalla. Lisäksi infrapunatähtitiede ja maailmankaikkeuden katseleminen muilla, näkymättömillä aallonpituuksilla ovat antaneet tähtitieteilijöille mahdollisuuden nähdä sitä enemmän.
Linnunrataa, kuten kaikkia galakseja, ympäröi myös valtava halo pimeä aine , joka on noin 90 % sen massasta. Kukaan ei tiedä tarkasti, mitä pimeä aine on, mutta sen massa on päätelty galaksin pyörimisnopeudesta ja muista yleisistä käyttäytymismalleista. Vielä tärkeämpää on, että uskotaan, että tämä massa auttaa estämään galaksia repeytymästä irti sen pyöriessä.
Aurinkokunta:
Aurinkokunta (ja Maa) sijaitsee noin 25 000 valovuoden päässä galaksin keskustasta ja 25 000 valovuoden päässä reunasta. Eli periaatteessa, jos Linnunrata pitäisi ajatella suurena ennätyksenä, olisimme se paikka, joka on suunnilleen keskikohdan ja reunan puolivälissä.
Tähtitieteilijät ovat sopineet, että Linnunradalla on luultavasti kaksi suurta kierrevartta – Perseus-käsivarsi ja Scutum-Centauruksen käsivarsi – useilla pienempillä haaroilla ja kannuilla. Aurinkokunta sijaitsee alueella kahden haaran välissä, jota kutsutaan Orion-Cygnuksen käsivarreksi. Tämä käsivarsi on halkaisijaltaan 3 500 valovuotta ja 10 000 valovuotta pitkä, missä se katkeaa Jousimiehen käsivarresta.
Aurinkokuntamme sijainti Linnunradan galaksin Orion Spurissa. Luotto: Roberto Mura/Public Domain
Se, että Linnunrata jakaa yötaivaan kahteen suunnilleen yhtä suureen pallonpuoliskoon, osoittaa, että aurinkokunta sijaitsee lähellä galaktista tasoa. Linnunradalla on suhteellisen alhainen pinnan kirkkaus johtuen galaktisen kiekon täyttävistä kaasuista ja pölystä. Se estää meitä näkemästä kirkasta galaktista keskustaa tai tarkkailemasta selvästi, mitä sen toisella puolella on.
Saatat yllättyä kuullessani, että Auringolta kuluu 250 miljoonaa vuotta yhden kierroksen suorittamiseen Linnunradan ympäri – tämä on niin sanottu 'galaktinen vuosi' tai 'kosminen vuosi'. Viimeksi kun aurinkokunta oli tässä asemassa Linnunradalla, maan päällä oli vielä dinosauruksia. Seuraavalla kerralla, kuka tietää? Ihmiskunta saattaa olla kuollut sukupuuttoon, tai se on saattanut kehittyä joksikin kokonaan muuksi.
Kuten näette, Linnunrata yksin on erittäin suuri paikka. Ja sijaintimme tunnistaminen siinä ei ole ollut yksinkertainen tehtävä. Ja kun tietämyksemme universumista on laajentunut, olemme oppineet kaksi asiaa. Universumi ei ole vain paljon suurempi kuin olisimme koskaan voineet kuvitella, vaan paikkamme sisällämme kutistuu edelleen! Näyttää siltä, että aurinkokuntamme on merkityksetön kokonaisuudessa, mutta myös erittäin arvokas!
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita aiheesta Linnunrata Universe Todaylle. Tässä 10 mielenkiintoista faktaa Linnunradasta , Kuinka suuri Linnunrata on? , Mikä on Linnunrataa lähinnä oleva galaksi? , ja Kuinka monta tähteä Linnunradassa on?
Jos haluat lisätietoja Linnunradasta, tutustu Hubblesiten galakseja koskevat uutistiedotteet , ja tässä NASAn tiedesivu galakseista .
Olemme myös nauhoittaneet jakson Astronomy Castista, joka koskee Linnunrataa. Kuuntele tästä, Jakso 99: Linnunrata .