क्या एक स्टार और आकाशगंगा के बीच का अंतर जो बिंदु स्रोत हैं, का पता लगाया जा सकता है?


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जाहिर है कि एक सितारा एक बिंदु स्रोत होगा। पास होने पर एक आकाशगंगा एक अनियमित बूँद होनी चाहिए, लेकिन अगर यह दूर है तो ऐसा प्रतीत होगा कि एक आकाशगंगा भी केवल एक बिंदु स्रोत होगा।

यह देखते हुए कि स्टार और आकाशगंगा दोनों केवल पता लगाने योग्य थे क्योंकि बिंदु स्रोत खगोलविदों को उन्हें लाल रंग के अलावा बता सकते हैं? किसी और विधि से?

एक फॉलोअप सवाल ...

यदि हमारा ब्रह्मांड केवल बिंदु स्रोतों के रूप में पता लगा सकता है, तो आकाशगंगाओं का कितना प्रतिशत?


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बिंदु स्रोतों के रूप में हम जिन आकाशगंगाओं को देखते हैं, उनका प्रतिशत साधन पर निर्भर करता है, इसलिए आप किसके बारे में सोच रहे हैं?
cphyc को

जवाबों:


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तारों से आकाशगंगाओं को अलग करने के लिए, आप स्पेक्ट्रम का उपयोग कर सकते हैं। मोटे तौर पर, सितारों में काले-पिंड जैसे स्पेक्ट्रम होते हैं, जो तारे के क्रोमोस्फियर में अवशोषण और उत्सर्जन पर निर्भर करते हैं।

एक स्पेक्ट्रम के दूसरी ओर आकाशगंगाएं जो टन के सितारों का सम्मिश्रण हैं। उदाहरण के लिए स्पेक्ट्रम बहुत व्यापक होगा (छोटे से बड़े तरंग दैर्ध्य तक) सितारों के स्पेक्ट्रा में विविधता के कारण।

अगर आप मतभेदों का त्वरित अवलोकन चाहते हैं, तो http://www.atnf.csiro.au/outreach/education/senior/astrophysics/spectra_astro_types.html पर एक नज़र डालें ।

मेरे पास बिंदु स्रोत के रूप में दिखाई देने वाली आकाशगंगाओं की संख्या के बारे में एक सटीक संख्या नहीं है, लेकिन उत्तर एक उपकरण से दूसरे में बहुत भिन्न होता है। यदि आप इंटरफेरोमेट्री में रेडियोटेलोस्कोप का उपयोग करके एक आकाशगंगा का निरीक्षण करने का प्रयास करते हैं, तो आप पृथ्वी-आधारित छोटे दृश्यमान दूरबीन, आदि की तुलना में बहुत बेहतर पैमानों को हल कर सकते हैं।


क्या वास्तव में उच्च पुनर्निर्धारित स्पेक्ट्रम से विभिन्न बैंड का पता लगाने के लिए उस उच्च रिज़ॉल्यूशन तक पहुंचना संभव है?
लिलाउच

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साथ ही, किसी तारे की सतह की तुलना में आकाशगंगा में तारों की गति अधिक होती है, डॉप्लर शिफ्टिंग से रेखाएं अधिक धुंधली हो जाएंगी।
लोरेन Pechtel

आप स्लोअन डिजिटल स्काई सर्वे (एसडीएसएस) द्वारा निर्मित छवियों के आसपास भी प्रहार कर सकते हैं, जिनका रिज़ॉल्यूशन लगभग 1 आर्सेक है और उनकी तुलना डब्ल्यूआईएसई एटलस की छवियों से की जा सकती है, जिसका रिज़ॉल्यूशन लगभग 10 आर्सेक (6 आर्सेनिक देशी है) पीएसएफ बिंदु जैसी वस्तुओं का पता लगाने की संवेदनशीलता में सुधार करने के लिए)। (१७९.७१,०६,६८,५४८, -.४३,८५,११,०८३) में आकाशगंगा की तुलना करें - अच्छा और में हल SDSS , में कुरूप डॉट AllWISE
सीन लेक

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@ लेलोच क्योंकि पूरे स्पेक्ट्रम को एक समान रूप से पुनर्परिभाषित किया गया है, आप वास्तव में बैंड आदि का समाधान कर सकते हैं ... पृथ्वी पर दूर की आकाशगंगाओं के लिए भी। हालांकि, आकाशगंगा के उत्सर्जित दृश्य स्पेक्ट्रम में बैंड का होना बहुत मुश्किल है।
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यहां तक ​​कि "गोल" आकाशगंगाएं सितारों से अलग दिखती हैं

cphyc के प्रश्नों का उत्तर उत्कृष्ट रूप से है: स्पेक्ट्रोस्कोपी इसका उत्तर है, हालाँकि जब से नीचे बताया गया है - आकाशगंगाएँ बिंदु स्रोत नहीं हैं, सितारों और आकाशगंगाओं की आकृति विज्ञान भी अलग है: यहां तक ​​कि अण्डाकार आकाशगंगाएँ भी देखी जाती हैं, जिनमें से एक उनकी धुरी सितारों से अलग दिखती है। यद्यपि दोनों गोल हैं, उनकी रोशनी का रेडियल रूप से गिरने का तरीका अलग है; केंद्र और बाहर से एक सामान्य वितरण के रूप में तारों की रोशनी कम हो जाती है (कुछ अतिरिक्त प्रोफ़ाइल जिसमें डिवाइस पर निर्भर करता है) के साथ, जबकि आकाशगंगाओं की सतह चमक प्रोफ़ाइल कुछ हद तक अधिक जटिल फैशन (जैसे एक सेरसिक प्रोफ़ाइल ) में घट जाती है ।

क्या आकाशगंगाएँ बिंदु स्रोत हो सकती हैं?

WRT। आकाशगंगाओं का वह अंश जो बिंदु स्रोत हैं, उत्तर वस्तुतः कोई नहीं है। आकाशगंगाओं को लगभग हमेशा हल किया जा सकता है, क्योंकि cphyc भी सही ढंग से कहती है, किसी उपकरण के साथ नहीं। रेडियो और गामा-रे दूरबीनों के पास बहुत कम रिज़ॉल्यूशन है, और इन तरंगदैर्ध्य पर स्रोतों को आमतौर पर हल नहीं किया जा सकता है जब तक कि वे अपेक्षाकृत पास न हों। लेकिन ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य के साथ-साथ यूवी और आईआर, हबल स्पेस टेलीस्कॉप जैसे टेलिस्कोप और यहां तक ​​कि अच्छे ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप ~ सभी आकाशगंगाओं को हल कर सकते हैं, जब तक कि वे इतने छोटे न हों कि वे वैसे भी दिखने में मंद हों।

एक विस्तार ब्रह्मांड में कोणीय व्यास

इसका कारण विस्तार ब्रह्मांड की एक अजीब विशेषता है: एक आकाशगंगा छोटी और छोटी दिखाई देगी, जो दूर है (जैसा कि रोजमर्रा की जिंदगी से अपेक्षित है), लेकिन केवल एक निश्चित दूरी तक, जिसके बाद वे बड़े और बड़े दिखाई देंगे। ऐसा क्यों है? क्योंकि प्रकाश एक परिमित गति के साथ चलता है, हम आकाशगंगाओं का निरीक्षण करते हैं क्योंकि वे अतीत में थे - अधिक दूर, अब से पहले। और जब से एक विस्तारित ब्रह्मांड में, "लंबे समय पहले" का अर्थ भी करीब है, आकाश पर एक आकाशगंगा जो कोण का विस्तार होता है वह कोण है जो इसे तब उत्सर्जित करता है जब यह प्रकाश उत्सर्जित करता है, न कि वह कोण जो आज फैला है । अर्थात्, बहुत दूर की आकाशगंगाओं ने प्रकाश को उत्सर्जित किया जो आज हम देखते हैं जब वे इतने करीब थे कि उन्होंने एक बड़े कोण को फैला दिया।

दूरी और आकाशगंगा के ठोस कोण के बीच सटीक संबंध ब्रह्मांड विज्ञान पर निर्भर करता है (यानी घनत्व के मान, हबल स्थिर आदि)। नवीनतम प्लैंक माप (2015) के लिए , एक आकाशगंगा जो 1 kpc (~ 3000 लाइटइयर) भर में है - जिसे एक छोटी आकाशगंगा माना जाएगा - इस आकृति द्वारा दिए गए कोण को फैलाता है:

arcsec_kpc

आप देखेंगे कि मंदाकिनियाँ छोटी और छोटी दिखाई देती हैं, जहाँ दूर दूर तक लगभग 15 बिलियन हल्के-फुल्के पानी होते हैं, जिसके बाद वे फिर से बड़े दिखते हैं। सबसे दूर की आकाशगंगा, जीएन-जेड 11 देखी गई, यह इतनी दूर है कि बिग बैंग के बाद इसकी रोशनी आधे अरब से भी कम समय में उत्सर्जित हुई। ( Oesch et al। 2016 ) की त्रिज्या के साथ यह अभी भी 0.15 arcsec तक फैला है, जो HST द्वारा resolvable है।0.6±0.3kpc

घटती सतह चमक

दुर्भाग्य से, यह प्रभाव दूर की आकाशगंगाओं का पता लगाने में अधिक कठिन बनाता है। एक आकाशगंगा केवल इतना प्रकाश उत्सर्जित करती है, इसलिए अपने प्रकाश को वितरित करते हुए, कहते हैं, दो बार कोणीय व्यास, इसे चार गुना कम उज्ज्वल बनाता है।

इस प्रकार, बहुत दूर की आकाशगंगाओं के अवलोकन की समस्या यह नहीं है कि वे छोटे हैं, बल्कि यह कि वे मंद हैं


@pela क्या यह इस तरह से सोचने का अर्थ है: जब हमारी आकाशगंगा में नई आकाशगंगाएँ दिखाई देंगी, तो वे एक बड़े कोणीय व्यास में फैलेगी और इस तरह बड़ी दिखाई देंगी, भले ही बहुत फीकी क्यों न हो?
ध्रुव सक्सेना

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@ ध्रुवसक्सेना: सिद्धांत रूप में हाँ, लेकिन यदि आप क्षितिज के सभी रास्ते देख सकते हैं, तो आप समय के साथ बिग बैंग ( ) के सभी रास्ते देखेंगे जहाँ अभी तक कोई आकाशगंगा नहीं बनी थी। हम वास्तव में CMB ( ) की तुलना में कोई दूर तक नहीं देख सकते हैं , लेकिन तब भी आकाशगंगाएं नहीं थीं। हम पहले से ही बहुत पहले आकाशगंगाओं को देखने में सक्षम हैं, जिन्होंने बीबी ( ) के बाद कुछ 100 मिलियन वर्ष का गठन किया । सिद्धांत रूप में, उन्हें बड़े और बेहोश दिखना चाहिए, लेकिन इस तथ्य से कुछ हद तक प्रभावित होता है कि उस समय आकाशगंगाएं केवल इतनी बड़ी नहीं हुई थीं जितनी वे आज हैं। zz1100z10
पेला

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अच्छे उत्तर पहले ही दिए जा चुके हैं, लेकिन मैं इसे देखने का एक और तरीका प्रदान करना चाहता था। नीचे दी गई छवि पर एक नज़र डालें, जो हबल एक्सट्रीम डीप फील्ड (XDF) है जो नहीं जानते हैं, यह आकाश का एक छोटा पैच है जिसे हबल ने 10 वर्षों में कुल 23 दिनों तक देखा है और आप कुछ दिलचस्प नोटिस करेंगे। यह स्पष्ट है कि कई बड़ी वस्तुएं आकाशगंगाएं हैं, लेकिन आपको प्रकाश की छोटी संख्या (उनमें से लगभग 5,500) की एक बड़ी संख्या दिखाई देगी, जो इतनी दूर आकाशगंगाएं हैं कि हबल मुश्किल से अपनी सीमा और आकार को हल कर सकते हैं। अब निचले दाएं चतुर्थांश में चमकीली वस्तु पर एक नज़र डालें। आपको यह देखना चाहिए कि इसके चारों ओर नीले और लाल रंग के स्पाइक्स हैं, जिन्हें विवर्तन स्पाइक्स कहा जाता है। यह ऑब्जेक्ट स्पष्ट रूप से एक तारा है और आप मुख्य रूप से विवर्तन स्पाइक्स के कारण बता सकते हैं। आप आकाशगंगाओं पर इन विवर्तन स्पाइक्स को नहीं देखते हैं, यहाँ तक कि आकाशगंगाएँ जो छोटे पिनपॉइंट हैं। यह एक तारे और आकाशगंगा के बीच अंतर करने का एक अपेक्षाकृत आसान तरीका है जब आप इसे दूरबीन के माध्यम से देख रहे हैं जहां ऐसे विवर्तन स्पाइक्स होने की उम्मीद है।

हबल चरम दीप क्षेत्र

इसका मतलब है कि नेत्रहीन, तारे और आकाशगंगाएं अलग-अलग दिखती हैं, भले ही वे छवि पर दोनों छोटे धब्बे हों। जिस तरह से वे कम बोधगम्य तरीकों से देखते हैं, उसमें भी अंतर होगा। इस अवधारणा को बड़े पैमाने पर खगोलविदों, सेक्स्ट्रक्टर द्वारा उपयोग किए जाने वाले एक कार्यक्रम द्वारा कैपिटल किया गया है , जिसे आकाश की छवि दी गई है और सितारों और आकाशगंगाओं के बीच अंतर करने में सक्षम है। यह आकाशगंगाओं और सितारों के बीच इन छोटे अंतरों का उपयोग करता है, जो छवियों में दिखाई देते हैं कि कौन सा है। यदि आप इस बारे में अधिक विस्तृत जानकारी चाहते हैं कि यह कार्यक्रम सितारों और आकाशगंगाओं के बीच कैसे भिन्न होता है, तो उनके प्रकाशित पेपर पर एक नज़र डालें ।


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आकाशगंगाओं में विवर्तन स्पाइक्स क्यों नहीं होते हैं?
जॉन ड्वोरक

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@JanDvorak यह इतना अधिक नहीं है कि आकाशगंगाएँ विवर्तन स्पाइक्स का उत्पादन नहीं करती हैं, यह इससे अधिक है कि आप आकाशगंगाओं पर विवर्तन स्पाइक्स नहीं देख सकते हैं। आकाशगंगाएँ विस्तारित वस्तुएँ हैं, जबकि सितारे बिंदु स्रोत हैं। एक आकाशगंगा के लिए, हर बिंदु एक (मंद) विवर्तन स्पाइक का उत्पादन करता है, लेकिन पूरी छवि के लिए, वे स्पाइक्स एक साथ स्मीयर करते हैं, इसलिए आप कभी भी आकाशगंगा के लिए अच्छा विवर्तन स्पाइक नहीं देख पाएंगे जैसे कि आप "पॉइंट-जैसे" स्टार के लिए। दूसरे, तारों की तुलना में आकाशगंगाएँ अक्सर मंद होती हैं। किसी भी परिणामी विवर्तन स्पाइक्स देखने में अत्यधिक कठिन होने वाले हैं।
Zephyr

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@Zack एक ऐसा तारा जो दूर से अनिवार्य रूप से दिखाई नहीं देगा। लेकिन फिर भी, इसमें स्पाइक्स का एक एकल सेट होगा जहां एक आकाशगंगा में अरबों ओवरलैपिंग सेट होंगे। 2015 में, हबल तस्वीरों ने एंड्रोमेडा में व्यक्तिगत सितारों को हल किया । मुझे नहीं लगता कि व्यक्तिगत सितारों को कभी मिल्की वे (और शायद एक युगल बौना आकाशगंगाओं में) के बाहर imaged किया गया है।
user2338816

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इसके अलावा, यह ध्यान देने योग्य है कि विवर्तन स्पाइक्स इस तथ्य के कारण हैं कि आपका उपकरण ऑब्जेक्ट को एक बिंदु के रूप में / एक अंडर-रिज़ॉल्यूशन विस्तारित स्रोत के रूप में देखता है। उदाहरण के लिए, आप अपनी नग्न आंखों से आकाश को घूरते हैं, सितारे 'चमकते हैं' (आप थिस स्पाइक्स देखते हैं) लेकिन मंगल और बृहस्पति जैसे ग्रह नहीं। इसका कारण यह है कि हमारी आंख उन्हें एक अंडर-रिज़ॉल्यूशन विस्तारित स्रोत के रूप में देखती है, जबकि सितारे केवल आपकी आंख के लिए बिंदु हैं।
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@ JDługosz कई सितारों से प्रकाश के एक बादल धुंध में एक सेफैड के प्रकाश भिन्नता का पता लगाने के लिए एक एकल स्टार के वास्तविक संकल्प की आवश्यकता नहीं होती है। उन्होंने जो कुछ सोचा, उसमें निहारिका की चमक में तेज वृद्धि देखी गई और यह मान लिया कि वह एक नोवा को देख लेंगे। दूसरों द्वारा पहले की तस्वीरों के खिलाफ तुलना करने के बाद, उन्होंने परिवर्तनशीलता को सेफिड के रूप में मान्यता दी। गणित था जो एक सेफिड की दूरी की गणना कर सकता था, और परिणाम ने इसे हमारी आकाशगंगा के बाहर कम से कम एक लाख प्रकाश वर्ष लगा दिया। जब उसे एहसास हुआ कि यह एक नेबुला नहीं था, इसलिए नहीं कि अगर व्यक्तिगत सितारे। फिर भी धुंध जैसी दिखती थी।
user2338816
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