ミステリーを解決するために、科学者はしばしばそのミステリーに可能な限りズームインし、不可解なシステムをその構成要素に分解し、それを少しずつ分析します。場合によっては、システムを理解するのに正反対のことが必要になることがあります。その全体像が私たちの銀河系よりも大きい場合があります。その場合、引き戻すには巧妙な調査が必要です。
1780 年代、最近天王星を発見した天文学者であるウィリアム ハーシェルは、望遠鏡を天の川に向け、私たちが見ている星のグループの形を理解しようとしました。非常に高い濃度で空を横切る明らかな明るい縞模様があり、それは私たちの周りの平らな円でも同じように見えました.彼は賢明にも、私たちは「砥石」のような形をした星のグループの真ん中にいると結論付けました。 (あなたが低炭水化物の食事をするなら、チーズの輪を考えてみてください。)
その後、天の川の形をさらに詳しく調べるという使命は妨げられました。ハーシェルは、スペクトルの可視部分を使用して近くの星しか見ることができませんでした。彼は、非常に遠い星からの光が、その間にある星間塵に吸収されていることを知りませんでした。天文学者ローレンス・マーシャルの言葉を借りれば、「霧の森で木に縛られている人には、どこにいても、森があらゆる方向に均等に広がっているように見えます。私たちが座っている絶対に巨大なものの形をどのように見ることができますか?それには、宇宙船にズームインして全体を振り返る必要があるのではないでしょうか?
幸いなことに、いいえ。 1世紀以上後、Harlow Shapleyは最先端の技術を使用して、天の川全体の多くの星のグループまでの距離を測定しました.彼は、銀河の大きさを差渡し約 100,000 光年に固定し、さまざまな方向の測定から、実際には砥石の真ん中にいないことを確認しました。その後すぐに、天文学者は銀河を研究するためのさらに優れた方法を発見しました。それは、星間塵の霧の中を飛んでいる水素からの特徴的な電波を見ることでした。銀河全体の水素の量と水素までの距離を見ることで、天文学者は水素のより詳細な地図を作成することができました。見よ、彼らはそれがチーズホイールではなく、宇宙で見られる多くの美しい例のように、棒状の渦巻銀河であることを発見しました。それから数十年後、科学者たちは「他の銀河と同じように渦巻腕を非常にうまく追跡する」ことを可能にする、より優れた方法を開発しました、と天文学者のケビン・ジャンは書いています。
それでも、この間接的なアプローチを使用するのは難しく、まだ改良中です。今月初め、Very Long Baseline Array (ハワイから米領バージン諸島まで 5,000 マイル以上に広がる電波天文台のグループ) からの新しい研究は、銀河地図の変化を主張しました。具体的には、研究者は、私たちを含む小さな渦巻き腕は、中型の射手座腕からではなく、巨大なペルセウス腕からの分岐である可能性が高いと宣言しました.
しかし、まだその新しい銀河の地図のタトゥーを手に入れに行ってはいけません.射手座の腕。実際、銀河に腕が 2 つあると言うべきか、4 つあると言うべきかについては、まだいくつかの議論があります。 100,000 光年離れたところまで飛び立ち、渦巻銀河を振り返ることができるようになるまで、この漸進的な進歩はおそらく私たちが望むことができる最高のものです。謎に近づきすぎることに伴う不確実性は、手ごわい挑戦です。
Amos Zeeberg は Nautilus のデジタル編集者であり、Facts So Romantic を監督しています。 Twitter @settostun で彼を見つけてください。
