Как они могут сфотографировать Млечный Путь?

У меня был тривиальный вопрос в течение длительного времени. Я не могу понять, как вы можете сфотографировать внешнюю вещь, когда вы очень маленькая точка в ней.

Действительно, как они делали эти снимки Млечного Пути? Это настоящие картинки или просто какие-то вычисления и фантазии?

Традиционно это было главным образом воображение, потому что поглощение межзвездными пылевыми облаками мешает нам видеть в видимом свете за пределами зоны Млечного Пути, которая находится на расстоянии всего лишь около 20% от расстояния до центра галактики. То есть только около 4% всего диска Млечного Пути было видно. Конечно, мы можем видеть бесконечно далеко, когда смотрим из плоскости, но тогда наши лучи зрения выходят за пределы диска Млечного Пути.

В середине 20-го века радиоастрономия позволила нам увидеть межзвездное вещество по всей галактике в виде 21-сантиметровой спектральной линии (1,4 ГГц) нейтрального атомарного водорода (HI). Затем мы могли бы видеть свидетельства для гигантских спиральных рукавов, но определения расстояния до межзвездного газа очень приблизительны, поэтому мы могли просто получить общее представление о том, как он может выглядеть, если смотреть со стороны внешнего наблюдателя. Позднее подробные наблюдения 2,6-миллиметровой спектральной линии (115 ГГц) межзвездной окиси углерода ( СО ), в основном находящейся в облаках молекулярного водорода, дали нам более детальное понимание, поскольку молекулярные облака определяют спиральные рукава нашей галактики гораздо более близко, чем сделать более диффузные облака нейтрального водорода.

Поскольку излучение HI и CO имеет вид спектральных линий, мы можем определить лучевую скорость (скорость к нам или от нас) каждого излучающего облака с помощью эффекта Доплера. Используя модель вращения галактики, мы можем затем составить карту спиральных рукавов над всей галактикой.

Но они все еще были очень приблизительными, потому что (1) каждое облако имеет свои собственные движения, которые вызывают ошибку расстояния при сравнении наблюдений с моделью, и (2) есть два возможных расстояния, соответствующих данной радиальной скорости для частей галактики, расположенных ближе к центр, который мы.

Таким образом, мы знали о больших спиральных рукавах и примерно, где они были, но детальная картина все еще была в основном воображением.

Совсем недавно подробные наблюдения в инфракрасном диапазоне позволили нам глубоко заглянуть в области недавнего звездообразования по всей галактике. Эти области недавнего звездообразования определяют спиральные рукава гораздо лучше, чем наблюдения межзвездного газа, но для получения хорошей общей картины необходима большая работа, включающая сравнение наблюдений в инфракрасном, радио и микроволновом диапазоне. Посмотрите Карту Млечного Пути для хорошего понимания нашего текущего понимания того, как галактика Млечного Пути может выглядеть, если смотреть снаружи.

Наши фотографии Галактики Млечный Путь в основном основаны на картах спиральных рукавов нашей галактики, полученных из радиоастрономии, из линии нейтрального водорода длиной 21 см. Впервые это было сделано более 50 лет назад, и со временем было усовершенствовано. Кроме того, изображения улучшаются благодаря нашим знаниям о многих других спиральных галактиках, которые мы наблюдаем вокруг нас.

http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy#Modern_research

Они в некоторой степени «интерпретации художника», но также в некоторой степени истинные представления. Мы можем наблюдать галактику изнутри, и на основе данных, которые мы можем наблюдать, мы можем построить представление тех же данных, которые видны снаружи - точно так же, как вы можете сидеть в своей машине и наблюдать за пробкой впереди. из вас, и вы можете с этим наблюдением сделать очень хорошее представление о том, как это будет выглядеть с вертолета.

Это всего лишь фантазии, основанные на оценках, взятых из плотности звезд (чтобы определить, что мы находимся в заштрихованной спиральной галактике) и наблюдений за тем, как выглядят другие подобные галактики. Мы не сможем достать зонд достаточно далеко, чтобы сфотографировать всю галактику.

Просто чтобы указать на нечто очевидное, что другие ответы не упомянули: вы можете сфотографировать Млечный путь изнутри. На самом деле, это намного проще, чем фотографировать другие галактики - для начала все, что вам нужно, - это приличная камера, экваториальное крепление (технически необязательно, но настоятельно рекомендуется) и темная ночь.

Вот особенно хороший, любезно предоставленный ESO:

^{(Изображение ESO / S. Brunier, через Wikimedia Commons; используется по лицензии CC-By 3.0)}

Они просто не очень похожи на изображения других галактик, которые мы видим снаружи, хотя, с небольшим воображением, вы можете обнаружить определенное сходство.