Struktur und Komponenten der Milchstraße

Die Milchstraße setzt sich aus verschiedenen Strukturkomponenten zusammen: einer dünnen und dicken Scheibe, einem zentralen Balken und Bulge sowie einem ausgedehnten stellaren Halo, die jeweils durch ihre Geometrie, Kinematik und ihren Sterninhalt definiert sind.

Definition

Die Strukturkomponenten der Milchstraße sind die räumlich und kinematisch unterschiedlichen Sternsysteme, die dünne Scheibe, die dicke Scheibe, der Balken, der Bulge und der stellare Halo, die zusammen die sichtbare Galaxis bilden und jeweils durch eine typische Skala, Alter, Metallizität und Geschwindigkeitsdispersion gekennzeichnet sind.

Scope

Dieses Thema behandelt die Geometrie und Skalenlängen der dünnen und dicken Scheibe, des zentralen Balkens und des kastenförmigen oder erdnussförmigen Bulges, des diffusen stellaren Halos und seiner Kugelsternhaufen sowie des Spiralarmmusters, zusammen mit den photometrischen und kinematischen Methoden, die zur Trennung dieser Komponenten verwendet werden.

Core questions

• Welche Skalenlängen und Skalenhöhen haben die dünne und die dicke Scheibe?
• Wie unterscheiden sich Balken und Bulge, und wie werden sie in einem System, das von innen kantenparallel gesehen wird, detektiert?
• Welcher Sterninhalt und welche Kinematik definieren den stellaren Halo?
• Wie zerlegen Astronomen die Galaxis anhand von Sternzählungen und Geschwindigkeiten in Komponenten?

Key theories

Zerlegung in dünne und dicke Scheibe

Vertikale Sternzählungen zeigen zwei überlappende Scheibenpopulationen: eine junge, metallreiche dünne Scheibe und eine ältere, metallärmere und kinematisch heißere dicke Scheibe, die sich durch Skalenhöhe und chemische Zusammensetzung unterscheiden.

Zentraler Balken und kastenförmiger Bulge

Die innere Galaxis beherbergt einen stellaren Balken, und ihr Bulge hat eine kastenförmige oder erdnussförmige Gestalt, die durch dynamische Instabilitäten des Balkens und nicht durch einen frühen monolithischen Kollaps entstanden ist.

Clinical relevance

Die Zerlegung der Galaxis in Komponenten liefert den strukturellen Rahmen für die Messung ihrer Gesamtmasse, die Interpretation stellarer Populationen und den Vergleich der Milchstraße mit externen Spiralgalaxien, deren Komponenten nur aggregiert gemessen werden können.

History

Die Kartierung der galaktischen Komponenten entwickelte sich von optischen Sternzählungen im frühen 20. Jahrhundert über die Entdeckung der dicken Scheibe im Jahr 1983 durch tiefe photometrische Durchmusterungen bis hin zu detaillierten dreidimensionalen Modellen des Balkens und Bulges, die aus Infrarotbildern und stellarer Kinematik erstellt wurden.

Key figures

• Gerard de Vaucouleurs
• Gerry Gilmore
• Ortwin Gerhard

Seminal works

• gilmore1983
• binney1998
• blandhawthorn2016

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen der dünnen und der dicken Scheibe?

Die dünne Scheibe ist jünger, metallreicher und auf wenige hundert Parsec der Mittelebene beschränkt, während die dicke Scheibe älter, metallärmer ist und sich bis zu etwa einem Kiloparsec mit größeren zufälligen Sternengeschwindigkeiten erstreckt.

Hat die Milchstraße einen Balken?

Ja. Infrarotkarten und die Sternbewegungen in der inneren Galaxis zeigen einen langgestreckten stellaren Balken von einigen Kiloparsec Länge, der den zentralen Bulge durchquert, was die Milchstraße zu einer Balkenspirale macht.