人类连太阳系都没有飞出去,是怎么知道银河系长什么样子的?

2017-09-18 15:35:25  来源:每日科技网  编辑:

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  从1785年威廉·赫歇尔提出第一个银河系模型,到1950's银河系最终被确定为一个直径10万光年厚度3万光年的漩涡状星系,人们用了差不多200年.

  当年赫歇尔的银河系图像是通过恒星计数得到的,也就是统计天空中各个方向恒星数目的多少得到的,但是由于银河系中充满了吸光的尘埃,他得到的模型是错误的,而且由于他不知道恒星与我们的距离,所以他的模型是没有比例尺的.

  在随后的一百年中,天文学家对银河系模型的研究一直停滞不前,不过在恒星距离方面却取得了结果,比如通过视差测定了一些临近恒星的距离,发现了可以用于测距的造父变星.

  1920左右,荷兰人卡普坦通过40年的艰苦工作,再次利用恒星计数提出了一个银河系模型,这次有了比例尺,但是由于和赫歇尔犯下了同样的错误,得到的模型也是错误的.

  同时另外一位天文学家沙普利利用球状星团的得出了银河系正确的模型,因为这种星团基本上都位于银河系银盘的外面,不会被尘埃遮挡,因此他能够得到正确的结果.

  但是他得到的只是银河系一个模糊的影像,没有精细结构.当时人们已经发现一些河外星系的漩涡结构,有人提出银河系应该也是这种结构,但是沙普利顽固地认为这些星系是银河系内的天体,直到1940s哈勃确定仙女座大星云不属于银河系之后,人们才开始相信银河系可能也是这种结构.

  然而,证据却直到射电天文学出现之后才得到,天文学家通过测定中性氢的21厘米电磁辐射,终于证实了银河系存在数个漩臂,具有漩涡结构.而此时已经是1958年了.

  至于银河系全景图这张照片,则是科学家知道了银河系的结构后,拍摄大量的恒星、行星照片,分析每个方向的星球密度.在此基础上电脑模拟合成了这张楼主看到的银河系全景图.

  现在看到的图片都是模拟的.

  我想人类对银河系的形状的认识最起码有三种方式:

  1、统计法:通过对天体的观测来确定天体彼此之间的位置关系,比如我们可以通过某一个天体的移动和光谱及红移知道其与我们之间的距离和移动规律,通过大量的统计可以确定天体空间位置(我们可以将地球甚至是太阳系做为三位空间的原点,通过更加遥远的天体建立三位空间坐标系),然后将他们的位置在三位空间坐标系中标示出来,这样我们就建立了银河系的三位模型.

  2、拍照法:虽然我们身处银河系之中,但是我们还是可以对我们的周围空间进行拍照,通过直观图像也可以描述周围天体的位置关系,通过对同一角度的不同时间的图像的对比可以知道天体的运行规律(很多天体就是这样被发现的),对这些图像进行三位组合就可以得到银河系的大致空间形状.

  3、类比法:我们身处银河系中间,但是我们可以观察到银河系之外的其他星系(河外星系)的形状,通过前面两种方法我们已经知道了银河系的大致形状,通过对比,就可以知道银河系属于哪一类星系.

  通过以上方法的综合和修正以及推测,我们就可以绘制出银河系的形状图.当然我们看到的银河系的形状图像是科学家们绘制出来的,不是真正的照片,要想看到银河系真正的照片,估计人类是很难做到的,因为我们只有飞出银河系进入遥远的宇宙空间才能做到,就象我们现在身处银河系中间可以拍摄其他河外星系的照片一样,我们起码要到另外一个星系上去才能拍摄到我们的银河系,银河系的半经有几十万光年的尺度,光要走几十万年,那我们人类最快的飞行器要走多少年呢?所以人类恐怕是很难到另一个星系去拍摄我们的银河系的照片了,

  经推测,银河系是中间有棒的旋涡星系。

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