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O lugar da Terra na galáxia foi determinado em grande parte por um astrônomo chamado Harlow Shapley. O trabalho de Shapleys foi baseado em estrelas variáveis regularmente pulsantes e no conceito de luminosidade absoluta. Graças aos períodos regulares dessas estrelas e sua presença em aglomerados globulares, Shapley foi capaz de mapear as distâncias para vários aglomerados. Essas descobertas sugeriram que a Terra estava em um braço espiral externo da galáxia.
Magnitude absoluta
O trabalho de Harlow Shapleys dependia do trabalho de outro astrônomo, Henrietta Swan Leavitt. Leavitt estabeleceu que estrelas variáveis poderiam ser usadas para determinar distâncias astronômicas. A chave para isso foi a relação entre as estrelas, magnitude absoluta e aparente. A magnitude absoluta ou luminosidade descreve o brilho intrínseco real das estrelas, enquanto a magnitude aparente descreve o quão brilhante uma estrela parece ser. Os astrônomos podem usar a diferença de estrelas variáveis de magnitude absoluta e aparente para calcular sua distância da Terra.
Cepheid e RR Lyrae Stars
As estrelas Cepheid e RR Lyrae são dois tipos de estrelas variáveis. As variáveis cefeidas têm períodos que variam de 1 a 100 dias e geralmente são bastante brilhantes. As estrelas RR Lyrae têm períodos mais curtos de um dia ou menos e todas têm aproximadamente a mesma magnitude absoluta. Ambas as estrelas podem ser usadas para determinar distâncias. Henrietta Leavitt estudou variáveis cefeidas em sua pesquisa. Shapley, por outro lado, usou estrelas RR Lyrae para pesquisar distâncias e distribuições em toda a galáxia.
Clusters Globulares
Para conduzir sua pesquisa, Shapley analisou aglomerados globulares ao redor da Via Láctea. Aglomerados globulares são densas coleções de estrelas. Shapley foi capaz de usar as variáveis cefeidas dos aglomerados globulares próximos para calcular as distâncias desses aglomerados. Alguns dos aglomerados mais distantes não possuíam variáveis cefeidas visíveis. Nesses casos, Shapley usou o brilho uniforme das estrelas RR Lyrae para calcular distâncias.
Nossa posição na galáxia
A pesquisa de Shapleys dos aglomerados globulares de galáxias mostrou uma distribuição esférica dos aglomerados. Ele assumiu que o centro da galáxia estava no centro dessa esfera. O sol, no entanto, não estava perto do centro galáctico. Em vez disso, o sol estava voltado para a borda da galáxia, a cerca de dois terços do caminho do centro galáctico.