1. 我們再一次認錯了銀河系的形狀新研究表明,銀河系是S形的
不論我們是不是學習天文的,都大概看到過銀河系的圖片。
大家以往看到過的銀河系圖片,形象地比喻一下,都是類似於荷包蛋的形狀,從上往下看是圓盤形的,側面看是扁平狀的,中間有一小塊突起。
近些年來,科學家們對於銀河系的形狀又有了新的認識,發現銀河系很可能與以往的認知有著較大的差別。
首先從尺度上來說,銀河系的直徑已經超過了科學家曾經認為的10萬光年,可能達到了15萬甚至20萬光年,而目前暫時公布的數據也至少是12萬光年。
另外,在銀河系的「蛋黃」上下兩側,也並不是虛無的星際空間,而是有兩個巨大的神秘結構——費米氣泡。這兩個費米氣泡就像是兩只氣球一樣,但是極其巨大,延伸出去幾萬光年。
不過,最新的研究表明,連這個形狀的銀河系,也說不上是真實的銀河系外形。即使拋開費米氣泡不說,銀河系的形狀也不是扁平的,而是呈S形的!
最近6年以來,智利拉斯坎帕納斯天文台進行了一項名為天空研究--光學重力透鏡實驗(OGLE)的的項目,拍攝了206,726張包含1,055,030,021顆恆星的天空圖像。
波蘭華沙大學等機構研究人員利用這些太空照片進行了研究,試圖繪制一張銀河系的3D比例圖,意外得出了這個結論。
他們主要觀察的對象,叫做造父變星。造父變星是一類在天文學上極其著名的天體,屬於變星的一種。所謂的變星,就是光度會發生周期性的變化。而造父變星更有特點,它的光度變化和它們與我們的距離直接掛鉤。也就是說,簡單地觀測它們的變化規律,就可以輕鬆了解它們距離我們有多遠,因此它們常用來衡量附近天體或者它們所在星系的距離,被稱作宇宙的量天尺。
在這次研究中,天文學家一共挑選出了2431顆造父變星,藉此來繪制銀河系的3D模型。他們原本是為了了解銀河系在最近幾億年的演化和發展,卻沒想到有了意外的發現。
通過他們繪制的圖像我們可以看出,銀河系顯然並不是扁平結構,而是一側向上翹,另一側向下彎的形狀,也就是類似於S的形狀。這種彎曲不是在銀河系邊緣才有的,而是從銀心開始就形成了,只不過隨著和銀心距離的增加而變得明顯。在距離銀心6萬光年的地方,其偏離「銀河系平面」——銀道面的距離已經達到了4500光年,非常明顯。從圖片看,就像是一隻吧椅的椅座一樣,非常有趣。
事實上,這個結果和中國科學院領銜的一支國際科學團隊在今年2月份發表於英國《自然·天文學》期刊上的研究成果基本一致。在那個時候,人類第一次發現銀河系竟然有這樣的結構。
銀河系究竟為何不是平面的,而是這種翹曲結構,目前仍然是個謎。有科學家認為,在銀河系的外緣,天體受到的銀河系引力已經比較小。而同時,在銀河系附近又有其他的星系存在,這些星系的引力作用,導致了銀河系外緣的扭曲。不過,如此精美的形狀,如果只是這個原因形成的,也是讓人有點難以置信。
科學家指出,不僅僅是銀河系,河外星系中也有很多是同樣的結構,對這個結構的研究,對於了解星系的形成、演化以及宇宙的規律,有著重要的意義。
研究論文8月1日在線發表在美國《科學》雜志上。
2. 我們從地球上觀望仙女座星系與銀河系有哪些不同
科學家們一直在利用哈勃的觀測結果來預測仙女座星系和銀河系的未來,想知道對於地球而言兩個星系碰撞時會是什麼樣子。通過預測仙女座的恆星在未來80億年的運動,天文學家們現在知道了它穿過太空的路徑。用哈勃望遠鏡觀測結果建立的計算機模型顯示了這兩個星系在大約40億年後將碰撞在一起的樣子,它正朝我們飛來!
圖解:半人馬座
打個形象的比喻,如果太陽是一個乒乓球,半人馬座近地星將是1100公里(680英里)外的一顆豌豆,銀河系寬約3000萬公里(1900萬英里)。雖然恆星多數聚集在每個星系中心,但恆星之間的平均距離仍然是1600億(1.6×1011)公里(1000億英里)。這相當於每3.2公里(2.0英里)就有一個乒乓球。因此,在合並星系時,任何兩顆恆星都不太可能發生碰撞。
3. 請說說銀河系的組成、大小和形狀
銀河系(外文名:Milky Way Galaxy,別名:銀漢、天河)是太陽系所在的棒旋恆星系統。該星系包括1500~4000億顆恆星和大量的星團、星雲,還有各種類型的星際氣體、星際塵埃和黑洞。它的可見總質量是太陽質量的2100億倍,直徑介於10萬光年至18萬光年之間。 銀河系呈扁球體,具有巨大的盤面結構,由明亮密集的核心、兩條主要的旋臂和兩條未形成的旋臂組成,因此從地球觀測銀河系,呈現的是一條環繞天空的銀白色環帶。
4. 銀河系模型的介紹
銀河系模型,是為了從總體上研究銀河系的物理性質、力學結構和演化,把銀河系的結構加以簡化,不考慮局部細節,建立的統一物理量分布的銀河系模型。銀河系模型不同於真實的銀河系,它只是為研究方便而採取的模擬手段。
5. 銀河繫到底長啥樣科學家稱銀河系旋臂斷裂疑似解體,未來何解
136億年前,銀河系開始形成,並逐漸生出四條主要的「手臂」,分別是英仙臂、船底-人馬臂、矩尺臂和盾牌-半人馬臂。而旋臂是銀河系裡新恆星誕生的搖籃,每年都會有約十顆新恆星生成。
上圖:銀河系結構簡圖
我們的太陽系則坐落於較短的獵戶座旋臂靠近內側邊緣的位置上,位於英仙座旋臂和人馬座旋臂之間。距離銀河系中心約2.64萬光年,逆時針旋轉,每2.2億年繞銀心一周。因此在地球上,我們無法看到銀河系的全貌,但科學家依舊有辦法描繪銀河系的樣子。
上圖:銀河系大尺度結構的示意圖
20世紀初,美國威爾遜山天文台建成了當時世界上口徑最大天文望遠鏡。從此,天文學家把以銀河為表觀現象的恆星系統稱為銀河系。
1918年,依舊是威爾遜山天文台,建造了一座口徑2.54m的反射望遠鏡——胡克望遠鏡。隨後經過4年的觀測,美國天文學家H.沙普利提出太陽系應該位於銀河系的邊緣,且銀河系的中心應在人馬座方向。又過了29年,摩根提出銀河是螺旋形的。
上圖:威爾遜山天文台
2003年,斯皮策太空望遠鏡升空,是人類送入太空的最大的紅外望遠鏡,也是大型軌道天文台計劃的最後一台空間望遠鏡。通過對太陽系的小行星,以及可觀測宇宙邊緣的遙遠星系進行了逾10年的研究後,首次在一張巨幅全景圖上將所有星辰的圖片拼接再現。確定銀河系是個扁平的螺旋盤,太陽系位於其中一個螺旋臂上。
上圖:斯皮策太空望遠鏡繪制的銀河系紅外掃描全景圖
2008年,科學家通過觀測證實,銀心中的確存在著黑洞。2020年03月25日,英國科學家,達勒姆大學天體物理學家艾麗絲·迪森及其同事利用銀河系附近星系,找到了銀河系的邊界。將銀河系直徑精確測定為190萬光年,誤差不超過40萬光年。
上圖:銀河系全景圖
2020年04月21日,南京大學發布消息:由美國哈佛-斯密松天體物理中心資深天文學家、美國科學院院士馬克·里德和南京大學天文與空間科學學院教授鄭興武聯合撰寫的文章,總結了由他們兩人及德國卡爾·門滕教授所領導的國際團隊,歷經15年時間對銀河系結構潛心研究的成果。
該團隊繪制出了尺度為10萬 10萬光年的全新銀河系結構圖,是迄今最精確的銀河系結構圖,徹底解決了銀河系究竟有幾條旋臂的重大科學問題。
上圖:銀河系結構圖 鄭興武和馬克·里德供圖
直到最近,NASA科學家又發現,銀河系的船底-人馬旋臂上有一個"斷裂",是一組伸出來的恆星和氣體雲——包括瀉湖星雲和鷹狀星雲,是人馬座臂著名的「創世之柱」的所在地。研究已發表在《天文學與天體物理學》雜志上。
他們將這一「斷裂」描述為像從木頭上伸出來的一個碎片。同時,NASA在一份新聞稿中稱其:「綿延約3000光年,是第一個被確認的主要結構,其方向與旋臂的方向有巨大的差異。」
上圖:斯皮策太空望遠鏡
NASA研究人員的數據依舊來自已經退役的斯皮策太空望遠鏡,以及歐洲航天局蓋亞太空觀測站。他們通過定位新生的恆星並測量與它們的距離,進一步分析了旋臂不同區域的速度和俯仰角後,發現了這部分俯仰角為60 的恆星。但根據之前蓋亞衛星恆星數據建立的銀河系模型顯示,人馬座臂的俯仰角僅約為12 度左右,就好像這部分恆星不屬於這條旋臂。
上圖:像一條斷臂一樣伸出來,該地區是鷹星雲、歐米茄星雲、三裂星雲和瀉湖星雲的所在地。
除此之外,「斷臂」中數十萬顆恆星,似乎也以相同的速度和方向運動著。這表明那裡的恆星可能在同一時間形成並且受到相同的引力影響。換句話說,是有一些外力將這些星雲拉成一條長長的直線。但對於是什麼讓這些年輕的恆星擺脫束縛並離開旋臂,科學家也沒有答案。
上圖:從左到右,老鷹星雲、歐米茄星雲、三叉星雲和瀉湖星雲
既如此,銀河系的未來將何去何從?
根據當前的觀測,仙女星系(M31)正以每秒300公里的速度沖向銀河系,因此科學家普遍認為在30億 40億年後仙女星系可能會與銀河系相撞。但即使真的發生碰撞,太陽以及其他的恆星也不會相撞,但是這兩個星系可能會花上數十億年的時間合並成橢圓星系。
上圖:仙女座大星系,少數藍移星系之一,它正在靠近銀河系。
除此之外,銀河系還正在以每秒600公里的速度向巨引源狂奔。這個「巨引源」的力量異常強大,位於拉尼亞凱亞超星系團的引力中心。可吸引數億光年內的星系等天體,包括銀河系、仙女座星系等至少500個星系團,星系數量超過10萬個,就連2.6億光年以外的天體,都被它的引力吸引而向它墜落。
但以銀河系的速度,想要抵達巨引源,很可能依舊需要上千億年。與此同時,還有科學家表示,如果扣除宇宙膨脹速度,實際上銀河系正在遠離巨引源。不過真到那個時候,太陽系早已消失,人類或許也已滅絕,反正是無法見證那一刻了。
6. 銀河系形狀各個角度看像什麼 作業要的
1、統計法:通過對天體的觀測來確定天體彼此之間的位置關系,比如我們可以通過某一個天體的移動和光譜及紅移知道其與我們之間的距離和移動規律,通過大量的統計可以確定天體空間位置(我們可以將地球甚至是太陽系做為三位空間的原點,通過更加遙遠的天體建立三位空間坐標系),然後將他們的位置在三位空間坐標系中標示出來,這樣我們就建立了銀河系的三位模型.
2、拍照法:雖然我們身處銀河系之中,但是我們還是可以對我們的周圍空間進行拍照,通過直觀圖像也可以描述周圍天體的位置關系,通過對同一角度的不同時間的圖像的對比可以知道天體的運行規律(很多天體就是這樣被發現的),對這些圖像進行三位組合就可以得到銀河系的大致空間形狀.
3、類比法:我們身處銀河系中間,但是我們可以觀察到銀河系之外的其他星系(河外星系)的形狀,通過前面兩種方法我們已經知道了銀河系的大致形狀,通過對比,就可以知道銀河系屬於哪一類星系.
通過以上方法的綜合和修正以及推測,我們就可以繪制出銀河系的形狀圖.當然我們看到的銀河系的形狀圖像是科學家們繪制出來的,不是真正的照片,要想看到銀河系真正的照片,估計人類是很難做到的,因為我們只有飛出銀河系進入遙遠的宇宙空間才能做到,就象我們現在身處銀河系中間可以拍攝其他河外星系的照片一樣,我們起碼要到另外一個星繫上去才能拍攝到我們的銀河系,銀河系的半經有幾十萬光年的尺度,光要走幾十萬年,那我們人類最快的飛行器要走多少年呢?所以人類恐怕是很難到另一個星系去拍攝我們的銀河系的照片了.
下面是關於銀河系的簡單描述(摘自:上海網上天文台,有補充):
我們肉眼看見的所有恆星,以及許許多多因為太暗而肉眼看不見的恆星,還包括我們的太陽和太陽系在內,都屬於一個巨大的恆星系統,即銀河系.銀河系中還包括許多星團、星際介質和星雲.
「不識廬山真面目,只緣身在此山中」.我們身處銀河系之中,能夠看到的是一條橫貫夜空的銀河.這是一條朦朧不清的光帶,綿延天空一整周.平均寬度約為20度.銀河是由許多遙遠的恆星組成的,表明了銀河系的恆星在這一帶非常密集.在銀河中還可以看待許多暗帶,說明在銀河的方向上有大量的星際介質和暗星雲存在.
現已知道,銀河系的中心有一個突起的核球,半徑有一萬多光年,裡面的物質非常密集,充滿了濃厚的星際介質和星雲.銀河系還有一個扁平的盤,稱為銀盤.硬碟中恆星很密集,還有各種星際介質和星雲及星團.銀盤的直徑有10多萬光年,厚度只有幾千光年.我們看到的銀河,就是銀盤中遙遠的恆星密集在一起形成的.銀盤一個非常引人注目的結構是有旋渦狀的旋臂,因此銀河系屬於旋渦星系,從里向外伸出了四條旋轉的「手臂」:人馬臂、獵戶臂、英仙臂、3000秒差距臂,每條「手臂」都由難以計數的恆星和星雲組成.
銀河系除了核球和銀盤以外,還有一個很大的暈,稱為銀暈.銀暈中的恆星很稀少,還有為數不多的球狀星團.銀暈的半徑可能伸展到30萬光年之遠.
銀河系具有自轉運動,但不像我們地球這樣整體轉動.銀河系自轉的速度,起先隨離開銀河系中心的距離增大而增大,但達到幾十萬光年後就停止增加,直到銀暈中很遠處都大致保持不變.
太陽在銀河系中位於銀盤之內,處於獵戶臂的邊緣地帶,離開銀河系中心約2.6萬光年.太陽參加銀河系自轉的速度每秒200多千米.假定銀河系中的恆星質量都與太陽相同(這並不是事實),那麼可以推算出,在銀河系中,大約有1000多億顆恆星.
下面是關於星系分類的簡單描述(摘自:上海網上天文台):
河外星系的大小不一,外觀和結構也顯得多種多樣.
在星繫世界中,大量的成員與我們的銀河系一樣,外觀呈旋渦結構,其核心部分表現為球形隆起(稱為核球),核球外則為薄薄的盤狀結構,從星系盤的中央向外纏卷有數條長長的旋臂,這就是所謂的旋渦星系.
也有許多星系呈現橢圓形或正圓形,沒有旋渦結構,稱為橢圓星系,它們中有許多是步入垂暮之年的"老齡"星系.一般來說,在橢圓星系內不再有新的恆星誕生.
那些介於旋渦星系和橢圓星系之間的星系,有明亮的核球和扁盤,但沒有旋臂,形似透鏡,稱為透鏡星系.
與之相反,還有一類星系既沒有旋渦結構,形狀也不對稱,無從辨認其核心,有的甚至好像碎裂成幾部分,稱之為不規則星系,在其內部仍有恆星在不斷形成之中.
河外星系常用它們所在的星座命名;另外,人們也習慣用它們在一種星表中的序號命名.如《梅西耶星表》和《星雲星團新總表》:前者用M表示;後者用NGC表示,它是該表名的英文縮寫.這些星系在宇宙中就像無邊大海中的一些小島一樣,所以早期也有人把星系稱為宇宙島.
7. 網路上流傳的銀河系照片都是假的,只有一張是真的,你知道是什麼樣子嗎
銀河系究竟是什麼樣子呢?如今我們在網路上看到的,是有著閃爍的星光,密集的星雲,紅橙黃綠青藍紫色的星球遍布,色彩斑斕一望無際,還有的是各個恆星的光芒四射,密集的分布著大小不同的星球。但是這些並非真實的宇宙,九成以上都是現在的電腦合成技術完成的。銀河系的面目會是我們看到的那樣嗎?
宇宙是如此浩瀚,人類顯得過於的渺小。在整個銀河系中,每個星球但是獨立的個體,每個星球都那麼的遙遠,宇宙的秘密還等待著我們探索,可能在未來的幾十億年中,人類也可以發現另一個地球一樣的星球存在,但是現在我們可以在圖片上清晰看到的星球並不是真正存在的。
8. 河外星系和銀河系區別
河外星系,是指在銀河系以外,由大量恆星組成星系。因為距離遙遠,在外表上都表現為模糊的光點,因而又被稱為"河外星雲"。河外星系與銀河系一樣也是由大量的恆星、星團、星雲和星際物質組成。
人們又觀測到大約10億個同銀河系類似的星系。按照它們的形狀和結構,可以分為:旋渦星系、棒旋星系、橢圓星系和不規則星系。人們估計河外星系的總數在千億個以上。最通用的河外星系分類法是1926年哈勃提出的。
河外星系的發現將人類的認識首次拓展到遙遠的銀河系以外,是人類探索宇宙過程中的重要里程碑。