收藏文章 楼主
在银河系外拍摄的银河系全景照片…… 看完吓一跳
网友【发现了】于【太平洋时间 2020-07-25 01:55:48】分享在【时代发展的印记】版块    3922    1    8

网友分享在meiguo.com上的图片

早在近900年前,宋朝文学大师苏东坡就说过:“不识庐山真面目,只缘身在此山中。”

我们之所以很难理解所处的环境究竟是什么样的,是因为我们没有跳出环境,以客观的视角来看,最终难免盲人摸象,这也就是所谓的“当局者迷”。

同样的,我们从来没有离开过银河系,又怎么知道银河系是漩涡状的呢?

古人的浪漫猜想

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:古人用神话来描述无法解释的现象)

实际上,关于银河系的形状,说起来还蛮有意思的,因为我们要从神话说起。我们都知道,中国古人认为夜空中那一条明亮的银河是神界的天河,所以才有了这个名字;希腊人更加浪漫,认为那是一条流淌着牛奶的路,所以称之为Milky Way。

这,就是人类对于银河形状的最初认识。

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:哥白尼)

到了16世纪,有一个人横空出世,他就是哥白尼。他发现,天上的星星并不是全都绕地球公转的,并由此提出了日心说。虽然日心说只有一部分是正确的,但现代天文学由此建立,人们也不再仅仅通过神话和宗教来解释星空。当日心说逐渐被人们接受时,银河系的概念也发生了改变。

但是,人们仍然没有真正认识银河系,他们相信,银河系就是整个宇宙。而银河系形状的问题,也就随之而来了。

银河系地图绘制的初尝试

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:壮美的银河拱门)

18世纪末,英国天文学家威廉·赫歇尔(也就是发现天王星的那位)通过对星空的观测,尝试对银河系的形状进行描绘。他将望远镜对准了夜空中不同的方向,观测天体的数量,默认天体多的位置本就有更高的天体密度,据此来绘制银河系的形状。

显然,由于当时观测技术有限、恒星距离测量的方法也并没有被系统地建立起来,所以赫歇尔画出来的银河系形状非常诡异。1785年,他在英国皇家学会的《哲学交易》上发表了自己绘制的银河系形状,大概就是这个样子——

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:赫歇尔绘制的银河系形状图)

看得出来,这根本就看不出来是银河系……

赫歇尔的错误是不可避免的,因为当时的技术非常有限。而且,人类对于宇宙和银河系的认知还不完整。所以我们完全没有必要喷他,因为这是人类第一次尝试系统地描述银河系的形状,而且虽然当时的科技水平有限,但赫歇尔的方法是在今天指导我们描绘银河系的重要依据。

直到20世纪20年代,又一位颠覆人类对宇宙认知的人出现了,他就是埃德温·哈勃。

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:里程碑式天文学家埃德温·哈勃)

星系天文学的建立

在那个时候,天文学界已经针对银河系是不是整个宇宙的问题吵得不可开交,而哈勃正式结束了这场争辩。他利用红移的方法测定了仙女座大星系和M33星系的距离,发现这两个数字远远超过了银河系的半径,这意味着它们不可能位于银河系内部。也就是说,在宇宙中,银河系只是无数星系中普通的一个而已。

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:著名的哈勃太空望远镜,就是根据哈勃命名的)

哥白尼建立了现代天文学,哈勃建立了星系天文学,他们都是人类天文学史上的里程碑。因此,NASA才将最著名的太空望远镜命名为哈勃太空望远镜。

不仅如此,哈勃还对这些河外星系进行了更加广泛的观测。他发现,很多星系的形状都是比较相似的,有的是漩涡状,有的是椭圆状,还有一些是比较混乱的形状。由此,他建立了至今仍被使用的对于星系的哈勃分类法,将星系分类为漩涡星系、椭圆星系和不规则星系。

这就为我们推测银河系形状提供了极其重要的借鉴。

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:哈勃星系分类法)

在没有镜子的时代,一个人看着自己所有的家人,也能知道自己的眼睛上有眉毛,眉毛上有额头。同样的道理,我们有理由相信,银河系正是属于这3种星系形状中的一个。所以,接下来的问题就是:我们到底属于哪一种呢?

这就需要天文学家给银河系绘制地图了。

现代银河系地图

如果简单一点说,这就有点类似于古代人画地图一样,把各个标志性的位置标注出来,记录其方向和距离,最终绘制成一张完整的地图。只不过,在推测银河系形状的时候,我们要做一个三维的地图。

网友分享在meiguo.com上的图片

说起来,这个方法和赫歇尔当初的方法也没什么区别。但是由于我们有了其他星系的形状做借鉴,又有了更加科学的计算天体距离的方法,所以这样绘制的银河系就相对精确得多了。

关于如何测量天体距离的方法,我们在以往的【科学有道理】栏目中已经介绍过了,在此就不赘述了。总之,通过这样的方式,天文学家们绘制出了这样的银河系形状。

科学家指出:银河系的形状属于哈勃分类法里的漩涡星系,呈扁平状,中间略鼓,形似荷包蛋。

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:银河系的旋臂,可以看出我们的太阳系仅仅位于一条支臂上)

它有4条主旋臂,大部分天体都集中在这些旋臂上。我们太阳系并没有位于主旋臂上,而是在一条支臂上。这条支臂叫做猎户座旋臂,也叫本地臂(Local Arm),距离银河系中心大约2.5万光年。它的中心是一个超大质量黑洞——人马座A*,质量约为太阳的400万倍。整个银河系的直径大约是10万光年,包含着2000-4000亿颗恒星。

这就是我们第一次通过比较系统的方法认识了我们所处的银河系,也解答了人类几千年来的疑问。可是,这就是最后的答案吗?

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:艺术家绘制的从北天极俯视银河系的形状)

银河系的新认识 更大的尺寸

实际上,人类对于银河系的认知,仍然还在不断修正的过程中。随着我们对宇宙观测的越来越深入,科学家认识到的银河系边缘也越来越远。

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:郭守敬望远镜)

2008年,中国的郭守敬望远镜(LAMOST)竣工,开始了历时十年的巡天观测。结果发现:在原本以为是银河系边缘的位置,它并没有像预想中那样发现恒星数量的减少。至少在6.2万光年以外,还有新的恒星在不断诞生。

除此之外,国外科学家也有了类似的发现,这些发现都暗示我们:银河系远比想象中更大。目前来说,我们认为银河系的直径至少有15万光年,甚至可能达到20万光年,比几十年前的认知要大了一倍。

网友分享在meiguo.com上的图片

费米气泡

2003年,美国天体物理学家道格拉斯·芬克拜纳正在利用望远镜观测宇宙时,发现经常有一些干扰信号影响他的观测。他按照正常的流程调整望远镜,试图去除掉这些噪音,却发现始终无法有效地排除这些干扰。

直到2009年,当天文学家利用费米伽马射线空间望远镜进行观测的时候,才在伽马射线范围内观测到了这个信号的边界。最终他们确定,这个信号来自于银河系核心,其两侧分别有一个延伸了2.5万光年的巨大气泡形结构,并且命名为费米气泡。由于它发出的信号不是在可见光范围内,所以始终没有被我们发现。

网友分享在meiguo.com上的图片

弯曲的银河

即使是在可见光范围内,银河系的形状也超出了我们的想象。

当天文学家统计已发现的银河系天体,并且对其距离、方向进行判断的时候,发现银河系天体并不是高度集中在一个平面上的,而是呈现出弯曲的形状。在距离银河系中心比较近的位置上,我们观测不到这样的变化,但是在银河系边缘,这种弯曲就相当明显了。大约在距离中心6万光年的位置上,恒星偏离银道面达4500光年。

据此,科学家绘制出了新的银河系侧面图。看得出来,这样的银河系像是一个吧椅座位的形状,非常有趣。

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:我个人根据网络图片通过PS合成的银河系新形状)

最完整的银河系地图

当然,如果你非要说科学家只是猜的,我也没有什么办法反驳你。只能说,科学家猜测的科学性比你想象的要高得多,因此这个猜测基本上不太可能是假的。

另一方面,从科学的严谨性角度来说,继续验证这些猜测,不断完善我们建立的银河系模型,也是科学家们孜孜不倦所追求的目标。为此,他们发射了一个又一个的探测器,不断丰富我们对银河系的认知,尝试构建更加精确的银河系形状和更加完整的银河系地图。

网友分享在meiguo.com上的图片
(图片说明:盖亚卫星)

2013年12月19日,欧洲航天局的盖亚卫星带着它的使命发射升空。它的目标,是对银河系内数以十亿计的恒星进行观测。它的观测内容不仅仅是这些恒星的方位和距离,还有它们的运动模式。也就是说,它不仅仅可以帮助我们绘制现在眼中能看到的银河系形状,还会告诉我们它未来会变成什么样子。虽然不太准确,但是从某个角度来说,它也引入了时间这个维度,为我们绘制了一幅4D的银河系形状。

2016年2月的时候,盖亚卫星团队就公布了一张像素高达1.87亿的银河系图像。在看之前,记得给你的手指做一做准备运动——

网友分享在meiguo.com上的图片

当然了,你可能已经发现了,盖亚卫星观测到的恒星数量只有十几亿颗,而银河系内的恒星数量很可能有2,000亿到4,000亿颗。也就是说,尽管它已经如此强大,却只观测了不到1%的银河系。

出处:头条号 @姿势分子knowledge

meiguo.com 发布人签名/座右铭这家伙浪费了“黄金广告位”,啥也没签!
大家都在看
楼主新近贴
回复/评论列表
默认   热门   正序   倒序
meiguo.com 创始人

emotion

8   2020-07-25 01:55:48  回复

回复/评论:在银河系外拍摄的银河系全景照片…… 看完吓一跳

暂无用户组 升级
退出
等级:0级
美果:
美过
精华推荐
  1. 中国外交部汪文斌:美国政府要求中方关闭🇨🇳驻休斯顿总领馆,中方将对等反击!
  2. 胡锡进点赞“中国关闭美国驻成都领馆”
  3. 准备好了接受新时代吗?
  4. 美东乡村别墅,一起欣赏下!
  5. 只追美剧的都来追中国剧了!《三十而已》究竟火到了什么程度?
  6. 出国留学为了啥?中国孩子是否还应该出国留学?
  7. “中美战争”爆发可能性的靠谱分析
  8. dream away ≠ 失去梦想
  9. 奥巴马如何成就了特朗普的?权威分析来了!
  10. 做咖啡☕拉花失败的原因找到了!初学牛奶咖啡拉花时,最易忽略的知识点!
  11. 从移民史,看美国国力的兴衰史!
  12. 听说了吧?李登辉竟然死了,没等到“祖国统一”就死了!
  13. 特朗普政府的“昔日红人”咋都不见了?谁最惨?
  14. 中美关系“旧秩序”崩塌原由
  15. 动作大片《Old Guard ~ 永生守卫》被提名为“年度爽片”
  16. 伊万卡在街头当志愿者被认出:身着白上衣、紧身裤,戴着花口罩!
  17. 北京宝妈带娃在国外旅居近两年,最后选择了回海淀上学!
  18. 纵观“一直以来”的美国与中国
  19. 中国人视角是这样看美国的
  20. 用英文怼过去“别废话”的几种表达
  21. 美国亚裔家庭的后代要成“人中精”要付出的血泪汗
  22. 2020年人口普查:美国人口3.3亿
  23. 眼下时局,留学美国还适合中国孩子吗?
  24. 为何🇨🇳休斯顿总领馆遭遇“🇺🇸政府关门令”?当年首个总领馆为何选址休斯顿?

美国动态 站内搜索 美果转盘 美果商店

Your IP: 75.101.173.236, 2020-08-05 03:17:47

Processed in 0.64768 second(s)

头像

用户名:

粉丝数:

签名:

资料 关注 好友 消息
已有0次打赏
(8) 分享
分享
取消