은하수는 어디에서 끝나는가?

이 기사를 읽고 있었고 다음과 같이 말합니다.

연구원들은 우리 은하의 질량을 측정하여 우리 은하가 우리 와 비슷한 구조를 가진 안드로메다로 알려진 이웃 은하 의 무게의 약 절반임을 발견했습니다 .

그래서 우리가 은하 이웃을 우리에게 고려한다면, 우리 은하에는 종점이 있어야하고 이웃 은하에는 시작점이 있어야한다고 생각했습니다. 그렇다면 은하의 시작점과 끝 점이 무엇인지 어떻게 알 수 있으며 어떻게 계산합니까?

여기의 대략적인 스케치의 은하 와 안드로메다 은하 , ^* 서로 대략적인 크기와 거리를 보여주는 규모에 대한 :

그림이 (희망스럽게) 보여주는 것은 약 250 만 광년, 정확히, 은하들 사이의 엄청나게 광대 한 빈 공간의 간격으로, 각각의 직경은 약 10 만 광년 정도 밖에 안됩니다 (!).

두 은하들은 먼지와 가스의 "퍼지 소용돌이 (fuzzy whirlpools)"와 매우 유사하지만 (가장 어두운 물질), 뾰족한 바깥 쪽 가장자리는 정의되지 않았지만 여전히 명확하게 분리되어 있습니다. 우리는 우주의 특정 선을 가리 키지 않고 "은하수는 여기에서 끝납니다"라고 말할 수는 없지만, 은하수가 여기 있고, 안드로메다 은하가 저기에 있고 , 큰 격차 가 있다는 것이 여전히 분명합니다 그 사이에는 전혀 아무것도 없습니다.

(물론, 은하계 공간 에도 매우 확산 된 가스, 약간의 먼지, 가끔 흩어진 별을 포함하여 어떤 것들이 있습니다. 그러나 여전히 인간의 관점에서 볼 때 은하계와 비교했을 때, 이미 꽤 가득 차 있습니다. 빈 공간-은하계 매체는 빈 공간으로 잘 묘사 될 수 있습니다.)

_{*) 각 주요 은하 주위의 그림에서 작은 반점은 더 작고 큰 마젤란 구름 과 같은 더 작은 위성 은하를 나타냅니다 . 그들의 상대적 위치와 거리는 아쉽지만 아마도 정확하지 않을 것입니다.}

명확성을 위해 업데이트 :

독립형 은하에서 보이는 부분의 경우, 은하계의 중심을 공전하는 별을 모두 측정 할 수 있습니다. 따라서이 단순화 된 수준에서 가장 먼 정도를 측정하려면 매우 쉽습니다. 문제는 별이 아니고 암흑 물질 인 질량이 많다는 것입니다. 그 중 일부는 너무 멀어서 궤도를 돌고있는 것을 계산하는 것이 불가능할 수 있습니다.

논문을 읽으면 무시할 수있는 질량의 영향 이이 계산과 관련이없는 한계를 선택했음을 알 수 있습니다.

은하계는 질량과 관련하여 평평한 구체로 생각할 수 있습니다. 최소한 나선 은하의 별은 평면에있는 경향이 있지만 모든 평면에서 공통 중심을 공전하는 궤도가있다. 따라서 시작점이 없으며, 우리가 은하계가 얼마나 멀리 말하는지 결정해야 할 필요가 있습니다.

은하수와 안드로메다의 경우 두 가지 모두에 대해 동일한 결정이 내려졌습니다 (정확한 결정은이 논문에 대해 발표 된 것으로 보이지는 않지만 일관된 한 상대 질량이 정확합니다)

서로 충돌하거나 가까이있는 은하의 경우 훨씬 더 어렵습니다. 별의 운동 방향에 따라 어떤 은하계를 계산합니까? 별이 서로 바뀔 수 있습니다. 에서 위키 백과의 은하수 페이지 :

은하 디스크 주위에는 별과 구형 클러스터로 구성된 구형 은하 헤일로가 있으며 바깥쪽으로 더 뻗어 있지만 은하 중심에 가장 가까운 접근 방식은 은하 위성 두 개, 즉 은하 위성의 궤도에 의해 크기가 제한됩니다. 180,000 ly (55 kpc). [51] 이 거리 이상으로, 대부분의 후광 물체의 궤도는 마젤란 구름에 의해 파괴 될 것입니다. 그러므로 그러한 물체는 아마도 은하수 근처에서 배출 될 것입니다.

tl; dr-그것은 꽤 임의적 인 결정입니다 :-)

이미 대답했듯이, 은하의 크기에 대한 정의는 항상 임의적이어야합니다. 천문학에서 사용되는 문맥에 따라 몇 가지 정의가 사용됩니다.

• G M v i r / R v i r ∼ V 2 G M v i r V $R_{\mathrm{vir}}$ (바이러스 반경) : 은하의 역학을 고려할 때 사용됩니다. 의해 정의되며 , 여기서 는 중력 상수, 는 바이러스 반경 내부의 질량, 원형 속도 (원반 은하의 경우) 또는 속도 분산 (타원형 또는 불규칙 은하의 경우)입니다. 예를 들어, 초기 밀도 변동이 바이러스 반경보다 작 으면 은하를 형성하기 위해 붕괴됩니다. 이 반경은 입자의 반경이 속도가 초과하지 않으면 중력에 구속됩니다 .$GM_{\mathrm{vir}}/R_{\mathrm{vir}} \sim V^2$$G$$M_{\mathrm{vir}}$$V$$V$
• $R_{1/2}$ ( 반경) : 전체 관찰 된 빛의 절반이 방출되는 반경. 이 정의는 은하의 광도를 비교할 때 유용합니다.
• R 500 R $R_{200}$ : 평균 밀도가 우주 평균 밀도의 200 배인 반경입니다. 마찬가지로 때때로 또는 이 사용됩니다. 이 정의는 은하계의 질량을 논의 할 때 의미가 있습니다.$R_{500}$$R_{1000}$

이러한 정의는 크기가 다르지만 모두 동일한 크기입니다.