¿Cómo podemos saber que la Vía Láctea es una galaxia espiral?

Desde la Tierra, podemos distinguir muy fácilmente el tipo de otra galaxia simplemente observando la forma, el color y la estructura de la galaxia cuando la tomamos como imagen. Pero dado que estamos ubicados dentro de la Vía Láctea, no podemos obtener una "vista exterior". Entonces, ¿cómo podemos saber si estamos ubicados en una galaxia espiral o elíptica?

@Deveet Patel ¿Podría comentar por qué ha ofrecido una recompensa por esta pregunta? Con la solución de MBR, no estoy seguro de qué queda por responder.
@ Deveet-Patel, ¿qué tal aceptar una respuesta? Dale un tic a tu favorito...

Respuestas (4)

Hay varias pistas.

La Vía Láctea es un disco plano.

La primera, y la más sencilla, es que vivimos en un disco. Como puedes ver en imágenes como las de la encuesta 2MASS en el rango infrarrojo:ingrese la descripción de la imagen aquí

Vemos claramente que estamos dentro de un disco, ya que lo que vemos cuando miramos a nuestro alrededor es un disco visto de canto. No parece un elipsoide ni ninguna otra forma; parece un disco.

La Vía Láctea tiene brazos.

La otra pista sólida que tenemos es la velocidad de las estrellas de la Vía Láctea, que podemos medir. Primero, vemos movimientos de rotación generales y, cuando miras de cerca los patrones (como en la siguiente imagen, que son observaciones en el rango de radio de la Vía Láctea en el Observatorio de Green Bank), puedes deducir que las estrellas están incluso ordenadas. en espirales:ingrese la descripción de la imagen aquí

La segunda imagen es muy convincente... pero todavía no lo entiendo, la línea negra de ABCD en realidad no sigue ningún patrón real (AB sí, pero el patrón de la gran mancha roja sin etiqueta realmente no se ve como si se envolviera así. Realmente no lo veo. ¿Puedes ser más explícito?
@MitchHarris: no es un mapa espacial en 2D, es un gráfico de velocidad frente a longitud galáctica. Un mapa espacial se muestra en la esquina superior derecha, con segmentos AB y C-? correspondiente a lo que parecen ser dos subconjuntos del mismo brazo espiral (con BCD aparentemente bloqueado de nuestra vista por el núcleo).
Tenga en cuenta que el mapa en la segunda figura es en realidad emisión de radio de nubes de gas, no de estrellas, por lo que realmente le está diciendo que el gas (hidrógeno neutro) en el disco de la Vía Láctea está organizado en brazos espirales.

Además de la respuesta de @MBR; hay otras formas (menos confusas) de representar los datos. Este documento describe el método utilizado; básicamente trazan la posición y el movimiento de las estrellas , o de las nubes de hidrógeno . La distribución de hidrógeno de nuestra galaxia se ve así:
mapa de hidrogeno de la galaxia
ahora hay mucho ruido en estas mediciones, pero en general se puede ver que el hidrógeno se agrupa en espirales.

Una fuente adicional de evidencia proviene de otras galaxias espirales. Podemos ver cómo se ven, cómo están compuestas y podemos ver que la evidencia que tenemos de las observaciones de nuestra propia galaxia encaja con esas galaxias. No es tan fuerte como la evidencia observacional que se muestra en otras partes de las respuestas aquí, pero las respalda.

Las pistas que tenemos sobre la forma de la Vía Láctea son:

1) Cuando miras hacia el centro galáctico con tu ojo, ves una franja larga y delgada. Esto sugiere un disco visto de canto, en lugar de un elipsoide u otra forma. También podemos detectar el bulto en el centro. Dado que vemos galaxias espirales que son discos con protuberancias centrales, esto es un pequeño indicio.

2) Cuando medimos las velocidades de las estrellas y el gas en nuestra galaxia, vemos un movimiento de rotación general mayor que los movimientos aleatorios. Esta es otra característica de una espiral.

3) La fracción de gas, el color y el contenido de polvo de nuestra galaxia tienen forma de espiral.

Entonces, en general, es un argumento bastante convincente. Por supuesto, tenemos que asumir que nuestra galaxia no es completamente diferente a las otras galaxias que vemos, pero supongo que una vez que una civilización ha aceptado que no ocupa ningún lugar especial en el universo, los argumentos sobre la similitud parecen sensatos.

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