#流量变现来齐家#我们怎么知道银河看起来像什么的?-直到19世纪我们才开始去了解我们星系的真正自然是什么。
我们的银河系,银河系斜视,手臂和中央酒吧在其大致已知的位置。(图片来源:Mark大蒜/Science Photo Library/Getty Images)
虽然我们的望远镜捕捉到了一些真正令人惊叹的银河系图像,但天文学家对我们的家园星系只有模糊的了解。甚至花了很多功夫才得到那个草图,我们能够从有限的有利位置学到什么真是令人惊讶。在地球表面上,银河系在肉眼看来就像一条横跨天空的迷彩带。
虽然天文学家和哲学家一直在争论银河系的真实性质和位置,但伟大的天文学家,物理学家和全能天才伽利略是第一个发现银河系真实性质的人:无数的恒星如此之小,以至于它们的光融合在一起。在17世纪中期,哲学家伊曼纽尔·康德正确地猜测了银河系是一个旋转的恒星盘,因为我们被嵌入在那个圆盘中,它对我们来说就像一个乐队。几十年后,天文学家威廉·赫歇尔(William Herschel)试图绘制宇宙地图,但收效甚微。
直到20世纪初,我们才真正开始拼凑出银河系的真实本质。就在那时,天文学家埃德温·哈勃发现仙女座星云实际上是仙女座星系,一个距离我们数百万光年的“岛屿宇宙”。银河系不仅仅是附近恒星的圆盘。它形成了我们银河系的大部分,所以我们的银河系以这个熟悉的天空特征命名。对其他星系的观察帮助我们拼凑出我们的家园星系的样子。大多数盘状星系都有螺旋臂和密集的中央凸起,所以很自然地假设银河系也有这些特征。但直接绘制银河系的地图是一项极具挑战性的任务。首先,它很大-在它最宽的地方大约有10万光年。
-在1000亿到4000亿颗恒星之间,数十万个恒星形成区域,以及无数的行星,黑洞,中子星等等。因此,即使是对银河系的一小部分进行调查也需要大量的资源。然后是灰尘。在星际空间中,尘埃具有使光线变暗和散射的烦人特性。因为我们镶嵌在银河系中,我们越是看得远,我们的视野就越被灰尘遮蔽。即使是世界上最强大的望远镜也无法直接检查星系另一侧的区域。
在夜空中看到的银河系的手臂。(图片来源:Getty Images)
因此,为了绘制银河系的地图,研究人员使用了许多种观测结果,并将这些观测结果与其他星系的比较和巧妙的理论建模相结合,以形成一幅完整的图景。例如,球状星团以大致球形的排列围绕银河系中心运行。通过在三维空间中绘制它们的位置,我们可以找到中心在哪里-距离我们大约25,000光年。
我们还可以检查恒星围绕中心运行的运动,并利用我们对重力的理解来模拟核心的样子。正是通过这种技术,我们认为我们的星系是一个“条状”螺旋-核心被拉长,甚至可能是花生形状。这一点得到了观测的证实,观测显示,位于核心附近的某种红巨星被分成两个群体,来自核心的红外光是对称的。2013年发射的盖亚航天器有一个主要任务:对尽可能多的恒星进行人口普查,记录它们的距离、运动、亮度和颜色。到目前为止,该任务已经记录了近20亿颗恒星,虽然令人印象深刻,但仍然只占银河系所有恒星的大约1%。
尽管如此,这给天文学家提供了一个关于我们银河系局部区域的巨大信息库。除了提供我们银河系附近的准确地图外,这些数据还可以用作比较和对比其他更窄但更深入的调查的基线,以寻找任何可能有助于我们构建更大星系地图的可疑事物。
尽管它们的外观引人注目,但它们的密度仅比周围的环境高10%左右。相反,它们在视觉上显得引人注目,因为它们是活跃的恒星形成区域,拥有许多新形成的大而明亮的恒星。因为我们有一个详细的地图,我们当地的银河补丁,这不是所有的活跃的恒星形成,我们可以寻找更高的恒星形成浓度,以勾勒出螺旋臂。通过这些技术,我们知道银河系至少有两个突出的旋臂,这些旋臂锚定在一个巨大的S形中央棒状或花生状核心上。
除此之外,然而事情有点模糊。这个星系可能有两个额外的中等强度的手臂,或者只是一个混乱的马刺和分支。任何你可能遇到的银河系的“地图”大多是猜测,并且可能每隔几年就会改变,因为我们改进了我们的技术并获得了更好的理解。
By:Paul Sutter
FY: 何丹怀
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