Inhoud
De plaats van de aarde in de Melkweg werd grotendeels bepaald door een astronoom genaamd Harlow Shapley. Shapleys werk was gebaseerd op regelmatig pulserende variabele sterren en het concept van absolute helderheid. Dankzij de regelmatige periodes van deze sterren en hun aanwezigheid in bolvormige clusters, kon Shapley de afstanden tot een aantal clusters in kaart brengen. Deze bevindingen suggereerden dat de aarde zich in een buitenste spiraalarm van de melkweg bevond.
Absolute magnitude
Het werk van Harlow Shapleys was afhankelijk van het werk van een andere astronoom, Henrietta Swan Leavitt. Leavitt heeft vastgesteld dat variabele sterren kunnen worden gebruikt om astronomische afstanden te bepalen. De sleutel hiervoor was de relatie tussen de absolute en schijnbare grootte van de sterren. Absolute magnitude of helderheid beschrijft de werkelijke intrinsieke helderheid van een ster, terwijl schijnbare magnitude beschrijft hoe helder een ster lijkt te zijn. Astronomen kunnen het verschil van een absolute en schijnbare magnitude van een variabele sterren gebruiken om de afstand tot de aarde te berekenen.
Cepheid en RR Lyrae Stars
Cepheid en RR Lyrae-sterren zijn twee soorten variabele sterren. Cepheid-variabelen hebben perioden die variëren van 1 tot 100 dagen, en ze zijn over het algemeen vrij helder. RR Lyrae-sterren hebben kortere perioden van een dag of minder en hebben allemaal ongeveer dezelfde absolute grootte. Beide sterren kunnen worden gebruikt om afstanden te bepalen. Henrietta Leavitt bestudeerde Cepheid-variabelen in haar onderzoek. Shapley, aan de andere kant, gebruikte RR Lyrae-sterren om afstanden en verdelingen over de melkweg te onderzoeken.
Bolvormige Clusters
Om zijn onderzoek uit te voeren, keek Shapley naar bolhopen rond de Melkweg. Bolvormige clusters zijn dichte verzamelingen van sterren. Shapley was in staat om de Cepheid-variabelen van nabijgelegen bolvormige clusters te gebruiken om de afstanden tot die clusters te berekenen. Sommige van de meer afgelegen clusters hadden geen zichtbare Cepheid-variabelen. In dergelijke gevallen gebruikte Shapley de uniforme helderheid van RR Lyrae-sterren om afstanden te berekenen.
Onze positie in de Melkweg
Shapleys-onderzoek van de bolvormige clusters van sterrenstelsels liet een sferische verdeling van clusters zien. Hij nam aan dat het centrum van de Melkweg zich in het midden van die bol bevond. De zon was echter niet in de buurt van het galactische centrum. In plaats daarvan stond de zon in de richting van de rand van het heelal, ongeveer tweederde van het galactische centrum.