Nokta kaynakları olan bir yıldız ile bir galaksi arasındaki fark tespit edilebilir mi?

Açıkçası bir yıldız bir nokta kaynağı olacaktır. Bir galaksi yakınsa düzensiz bir damla olmalıdır, ancak uzaktaysa bir galaksinin de sadece bir nokta kaynağı olacağı anlaşılır.

Hem yıldızın hem de galaksinin sadece nokta kaynakları olarak algılanabildikleri düşünüldüğünde, gökbilimciler bunları kırmızıya kayma ile ayırabilir mi? Başka bir yöntemle mi?

Takip eden bir soru ...

Evrenimiz yalnızca nokta kaynakları olarak tespit edebilirsek, galaksilerin yüzde kaçı?

Galaksileri yıldızlardan ayırmak için spektrumu kullanabilirsiniz. Kabaca, yıldızlar görüş hattında ve yıldızın kromozomundaki emilim ve emisyona bağlı özelliklere sahip siyah gövdeye benzer bir spektruma sahiptir.

Öte yandan galaksiler, tonlarca yıldızın bileşimi olan bir spektrum. Örneğin spektrumlar, yıldız spektrumlarındaki çeşitlilik nedeniyle çok daha geniş olacaktır (daha küçük ila daha büyük dalga boyları arasında).

Farklılıklara hızlı bir genel bakış istiyorsanız http://www.atnf.csiro.au/outreach/education/senior/astrophysics/spectra_astro_types.html adresine göz atın .

Nokta kaynağı olarak gördüğümüz gökada sayısı hakkında kesin bir sayım yok, ancak cevap bir enstrümandan diğerine büyük ölçüde değişiyor. İnterferometride radyoteleskop kullanarak bir galaksiyi gözlemlemeye çalışırsanız, Dünya merkezli küçük görünür teleskoptan çok daha iyi ölçekleri çözebilirsiniz.

cphyc'in soruyu mükemmel cevaplar: Spektroskopi cevaptır, ancak - aşağıda açıklandığı gibi - galaksiler nokta kaynakları olmadığından , yıldızların ve galaksilerin morfolojisi de farklıdır: eksenlerinden biri boyunca gözlenen eliptik galaksiler bile yıldızlardan farklı görünmektedir. Her ikisi de yuvarlak olmasına rağmen, ışıklarının radyal olarak düşme şekli farklıdır; yıldızların ışığı merkezden ve dışarıdan normal bir dağılım olarak kabaca azalır (cihaza bağlı olan bazı ekstra profil katlanırken), gökadaların yüzey parlaklık profili biraz daha karmaşık bir şekilde azalır (örneğin bir Sérsic profili ).

Wrt. nokta kaynağı olan gökadaların oranı, cevap neredeyse hiç değildir. Galaksiler neredeyse her zaman çözülebilir, ancak cphyc'in de doğru şekilde söylediği gibi, herhangi bir aletle değil. Radyo ve gama ışını teleskopları çok düşük çözünürlüğe sahiptir ve bu dalga boylarında kaynaklar nispeten yakın olmadıkça genellikle çözülemez. Ancak optik dalga boylarının yanı sıra UV ve IR'de, Hubble Uzay Teleskobu gibi teleskoplar ve hatta iyi yer tabanlı teleskoplar, zaten görülemeyecek kadar küçük olmadıkları sürece tüm galaksileri çözebilirler.

Nedeni, genişleyen Evrenin oldukça tuhaf bir özelliğidir: Bir galaksi daha küçük ve daha küçük görünecek, daha uzakta (günlük yaşamdan beklendiği gibi), ancak sadece belirli bir mesafeye kadar, daha sonra daha büyük ve daha büyük görünecek. Bu neden böyle? Işık sınırlı bir hızla hareket ettiği için galaksileri geçmişte oldukları gibi gözlemliyoruz - daha uzak, daha uzun zaman önce. Ve genişleyen bir Evrende, "uzun zaman önce" de daha yakın anlamına geldiği için, bir galaksinin gökyüzüne yaydığı açı, bugün yaydığı açı değil, ışığı yaydığı zaman yaydığı açıdır . Yani, çok uzak galaksiler, bugün çok yakın olduklarında gördüğümüz ışığı geniş bir açıya yaydılar.

Bir galaksinin mesafe ile katı açısı arasındaki kesin ilişki kozmolojiye bağlıdır (yani yoğunluk parametrelerinin değerleri, Hubble sabiti vb.). En son Planck ölçümleri (2015) için , 1 kpc (~ 3000 ışıkyılı) olan - küçük bir galaksi olarak kabul edilecek bir galaksi - bu şekilde verilen bir açıyı kapsar:

Gökadaların uzaklarda, yaklaşık 15 milyar ışıkyılı uzaklıkta olana kadar daha küçük ve daha küçük göründüğünü göreceksiniz, daha sonra tekrar daha büyük görünüyorlar. Gözlemlenen en uzak galaksi, GN-z11 o kadar uzaktır ki, ışığı Büyük Patlama'dan yarım milyar yıldan az bir süre sonra yayılır. yarıçaplı$0.6\pm0.3\,\mathrm{kpc}$

Ne yazık ki, bu etki uzak gökadaların tespit edilmesini de zorlaştırmaktadır. Bir galaksi sadece çok fazla ışık yayar, bu yüzden ışığını, örneğin açısal çapın iki katı üzerine dağıtmak, onu dört kat daha az parlak hale getirir.

Dolayısıyla, çok uzak gökadaları gözlemleme sorunu küçük olmaları değil, karanlık olmalarıdır .

$-$$-$. Bu nesne açıkça bir yıldızdır ve öncelikle kırınım artışları nedeniyle anlayabilirsiniz. Bu kırınım artışlarını gökadalarda, hatta küçük saptamalar olan gökadalarda görmezsiniz. Bu, böyle bir kırınım sivri uçlarının oluşması beklenen bir teleskopla bakarken bir yıldız ve bir galaksi arasında görsel olarak ayırt etmenin nispeten kolay bir yoludur.

Bu, görselde yıldızlar ve galaksilerin, her ikisi de görüntüdeki küçük noktalar olsa bile farklı göründüğünü ima eder. Daha az algılanabilir şekillerde farklılıklar da olacaktır. Bu kavram, gökbilimciler tarafından yaygın olarak kullanılan SExtractor tarafından , gökyüzünün bir görüntüsünü vermek ve yıldızlar ile galaksiler arasında ayrım yapabilmek için tasarlanmış bir program tarafından aktifleştirilir . Galaksilerin ve yıldızların görüntülerde ortaya çıkma biçimleri arasındaki bu küçük farklılıkları hangisinin hangisi olduğunu anlamak için kullanır. Bu programın yıldızları ve galaksileri nasıl ayırt ettiği hakkında daha ayrıntılı bilgi istiyorsanız, yayınlanmış makalelerine göz atın .