Tại sao các nêm trống trong bản đồ Ngân hà 21 cm rất sớm này? (Oort và cộng sự 1958)

Jan Oort là người tiên phong trong thiên văn vô tuyến. Wikipedia nói:

Người ta đã viết rằng, Oort có lẽ là nhà thiên văn học đầu tiên nhận ra tầm quan trọng của ngành thiên văn vô tuyến. Trong những ngày trước khi kính viễn vọng vô tuyến, một trong những ghi chú nguồn, thì Oort là một trong số ít các nhà khoa học nhận ra tầm quan trọng tiềm tàng của việc sử dụng sóng vô tuyến để tìm kiếm thiên đàng. Nghiên cứu lý thuyết của ông cho rằng những đám mây hydro khổng lồ kéo dài trong các nhánh xoắn ốc của Thiên hà. Những đám mây phân tử này, theo ông dự đoán, là nơi sinh của các ngôi sao.

Bài viết bao gồm hình ảnh hiển thị bên dưới, đây là bản đồ radio 21 cm của thiên hà Milky Way. (để biết thêm về độ trong của bụi ở 21 cm, hãy xem câu trả lời tuyệt vời này cho máy bay thiên hà được thành lập như thế nào?

Bạn cũng có thể đọc thêm về công việc của Oort trong thời gian này trong cuộc phỏng vấn phỏng vấn lịch sử bằng miệng AIP năm 1976 này .

Tôi đoán rằng trung tâm của cốt truyện là trung tâm thiên hà và điểm ở 8 kpc phía trên nó là Trái đất. Lý do cho hai nêm trống, chiếu xuống và từ Trái đất là gì? Chúng có phải là hình học, điểm mù từ một vài kính thiên văn vô tuyến đầu tiên trong những năm 1950, hay chúng phản ánh hiện tượng thực trong thiên hà?

Nguồn ban đầu là Hệ thống thiên hà như một tinh vân xoắn ốc Oort, JH; Kerr, FJ; Westerhout, G. MNRAS 118, (1958) tr. 379

TLDR: các nêm này là các bit nơi mọi thứ đang di chuyển xung quanh trung tâm thiên hà với tốc độ tương đương với chúng ta, vì vậy chúng ta không thể hiểu những gì ở đó.

Như nó nêu trên trang 4 của bài báo mà bạn đã liên kết,

khoảng cách lớn giữa 315 và 340, trong đó, ngoại trừ tại R nhỏ, vòng xoay vi sai quá nhỏ để tách các nhánh khác nhau

Phương pháp được sử dụng để suy ra cấu trúc này được mô tả trên trang 2:

Các quan sát trong tính liên tục của decimetre chỉ có thể cung cấp cho bức xạ tích hợp trên đường ngắm. Đường 21 cm cho sự phân biệt trong khoảng cách. Nhưng mặc dù các quan sát 21 cm đưa ra sự phân biệt đối xử trong khoảng cách mà bản thân chúng không thể cung cấp khoảng cách thực tế. Sự phân bố khoảng cách theo một hướng nhất định chỉ có thể được suy ra từ vận tốc hướng tâm. Để làm được điều này, chúng ta phải giả sử rằng trong mỗi phần của Hệ thống Thiên hà, chuyển động trung bình của khí trùng với vận tốc tròn ở khoảng cách tương ứng từ tâm.

Bản đồ được đưa ra bằng cách kết hợp một số quan sát ở các bước sóng khác nhau - 'decimetre' đưa ra tổng số lượng vật chất dọc theo đường ngắm (vì nó không bị hấp thụ nhiều trên đường đi), đường 21 cm cho phép đo khoảng cách (bởi vì nó được hấp thụ nên được đánh thức theo dự đoán bởi lượng vật chất nó đã đi qua), và sau đó chúng ta phải giả sử một mô hình xoay Keplerian như một dự đoán về cách mọi thứ di chuyển xung quanh trung tâm của thiên hà. Kết hợp ba điều này cho phép bạn vạch ra vật liệu mặc dù bạn đang nhìn thấy các bit khác nhau được xếp chồng lên nhau dọc theo đường ngắm của bạn.

Điều này không hoạt động trong các nêm trống vì tốc độ quay quá giống với chúng ta, vì vậy chúng ta không thể sử dụng tốc độ quay để giải quyết các khoảng cách.