Hvordan fastslog astronomer, hvor jorden ligger inden for væsken?

Jordens sted i galaksen blev bestemt stort set af en astronom ved navn Harlow Shapley. Shapleys arbejde var baseret på regelmæssigt pulserende variable stjerner og begrebet absolut lysstyrke. Takket være de normale perioder af disse stjerner og deres tilstedeværelse i globulære klynger kunne Shapley kortlægge afstande til en række klynger. Disse resultater antydede, at Jorden var i en yderste spiralarm i galaksen.

Absolut Magnitude

Harlow Shapleys arbejde var afhængig af en anden astronomes arbejde, Henrietta Swan Leavitt. Leavitt fastslog, at variable stjerner kunne bruges til at bestemme astronomiske afstande. Nøglen til dette var forholdet mellem stjernens absolutte og tilsyneladende størrelse. Absolut størrelse eller lysstyrke beskriver en stjernes faktiske indre lysstyrke, mens tilsyneladende størrelse beskriver, hvor lyst en stjerne ser ud til at være. Astronomer kan bruge forskellen på en variabel stjernes absolutte og tilsyneladende størrelse til at beregne dens afstand fra jorden.

Cepheid og RR Lyrae Stjerner

Cepheid og RR Lyrae stjerner er to typer variable stjerner. Cepheid-variabler har perioder, der spænder fra 1 til 100 dage, og de er generelt ret lyse. RR Lyrae stjerner har kortere perioder på en dag eller mindre, og alle har omtrent samme absolutte størrelse. Begge disse stjerner kan bruges til at bestemme afstande. Henrietta Leavitt studerede Cepheid-variabler i sin forskning. Shapley anvendte derimod RR Lyrae stjerner til at undersøge afstande og udbredelser på tværs af galaksen.

Globale klynger

For at gennemføre sin forskning så Shapley på kugleformede klynger rundt om Mælkevejen . Globale klynger er tætte samlinger af stjerner. Shapley kunne bruge Cepheid-variablerne i nærliggende globulære klynger til at beregne afstande til disse klynger. Nogle af de fjernere klynger havde ingen synlige Cepheid-variabler. I sådanne tilfælde brugte Shapley den ensartede lysstyrke af RR Lyrae stjerner til at beregne afstande.

Vores position i galaksen

Shapleys undersøgelse af galakseens globulære klynger viste en kugleformet fordeling af klynger. Han antog, at galaksens centrum var i centrum af den kugle. Solen var dog ikke nær det galaktiske centrum. I stedet var solen i retning af galaksen, omkring to tredjedele af vejen fra det galaktiske centrum.