銀河系
這是一張銀河系的正面圖片。看到這張圖片你是不是很詫異?科學家怎麼知道銀河系長這樣呢?
現在我們想要知道地球的形狀并非難事。因為我們現在有能力飛到地球外面給地球拍一張照片。可是銀河系非常得大,銀盤直徑至少10萬光年。現在人類的探測器連太陽系都沒飛出去呢!顯然,我們是不可能飛到銀河系的外面給銀河系拍一張照片的。
我們要知道銀河系的形狀可是一件非常困難的事情。這是為什麼呢?主要有這麼三點原因吧!
銀河
第一點,引用宋代大文豪蘇東坡的一句詩「不識廬山真面目,只緣身在此山中」。
我們觀察銀河系也面臨這樣的窘境。雖然通過天文望遠鏡,我們可以看到那些銀河系以外的遙遠星系,并能描繪出它們的基本形狀。但身處銀河系之中的我們想要知道銀河系的形狀是非常困難的。
第二點,如果我們站在廬山的最高峰,也許我們會有機會一窺廬山真面目。也就是說,如果我們所處的位置是位于銀河系銀盤上方或者下方的某個星團之中,或許就有機會看到銀河系的結構。可是,太陽系距離銀河系中心很遠,而且位置接近銀道中心面。所以,我們看到的銀河系只是一條寬窄不一的亮帶。
銀河
第三點,銀河系的銀盤中分布著大量的星際塵埃和氣體。它們擋住了我們探測銀河系的視線,讓我們無法直接透視整個銀河系。
因此,要搞清楚銀河系的基本結構是天文學界的一大難題。
有的朋友給天文學家支招:既然銀河系是一個星系。我們又能夠看到銀河系以外的星系。那麼,銀河系的樣子應該和宇宙中的其他星系類似吧。參考其他的星系不就知道銀河系長啥樣了嗎?
宇宙中的星系
可是宇宙中的星系跟人一樣也是千人千面,每個星系都有自己不同的特點。科學家根據星系的形狀或者結構特征將宇宙中觀測到的星系分為了5種基本的類型:橢圓星系、旋渦星系、棒旋星系、透鏡狀星系和不規則星系。銀河系是這5種類型星系中的哪一種呢?很顯然,我們不能通過觀察其他的星系來判斷銀河系具體長啥樣,只能通過觀察銀河系自身來構建出銀河系的形狀。
斯皮策太空望遠鏡
為此,科學家用了將近100年的時間不斷的觀測銀河系,測量恒星之間的距離,以此試圖構建出銀河系的基本形狀。但前期的研究一直都是非常困難的。後來科學家使用可以觀測紅外光的斯皮策太空望遠鏡才對銀河系的結構有了更加清晰的認識。紅外光可以穿透銀河系銀盤中的塵埃,讓我們能夠看到那些遙遠的被遮擋的天體。直到最近幾年才得到了較為精確的銀河系結構和組成圖像。
仙女星系
最終在2005年,由中國、美國、德國天文學家主導的8個國家22位天文學家參加的銀河遺珍中平面卓越巡天重大科學計劃中證實了銀河系中心棒結構的存在。銀河系中心棒狀結構長度大約28700光年。從而,科學家證實了銀河系是一個棒旋星系,而不是像它的鄰居仙女星系那樣是一個簡單的旋渦星系。
銀河系和太陽的位置
此外,近年來,科學家已經探測到了銀河系的4條旋臂。它們分別是英仙臂、盾牌——半人馬臂、矩尺臂和人馬臂。中國的天文學家觀測結果表明,我們的太陽系并不在這四條主旋臂上,而是位于英仙臂和人馬臂之間的一條叫作獵戶支臂的旋臂上。太陽就是在這里帶著地球圍繞著銀河系中心運動著,大約每2.2億年才轉一圈。
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