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記錄再次刷新:銀河系范圍橫跨200萬光年,是之前的十倍有余

网瘾少女 2022/11/24

晴朗的夜空下,在光污染不嚴重的郊區我們能看見很多星星,如果位置得當,還可以看看到一條朦朧的光帶,那就是我們常說的銀河,不過這里的銀河實際上屬于英仙座旋臂,而我們極盡目光在夜空中能夠看到的星星最多也只有6000顆左右。

不識廬山真面目,只緣身在此山中

人類身處銀河系之中,肉眼可見的恒星只是銀河系很小的一部分。那麼真實的銀河系究竟有多大?

一項最新的研究指出, 銀河系的范圍很可能橫跨了200萬光年,比發光的螺旋盤寬了15倍以上,它似乎要比我們想象中大得多。

目前,人類飛行距離最遠的探測器是旅行者一號,但即便是旅行者一號,要飛出太陽系還需要3萬年之久, 更別說飛出銀河系看到銀河系的全貌了,而太陽系位于獵戶座旋臂內側,這一位置幾乎處在了銀河系的郊區,和銀心的黑洞距離2.64萬光年左右。

那麼尚未沖出太陽系的人類,又是如何得知銀河系的全貌?

人類對銀河系的認識經歷了漫長的過程,從伽利略用自制望遠鏡對準銀河之后,對銀河系的探索就正式開始了。

最先推斷出銀河系的恒星以盤狀分布的是哲學家康德,雖然不知道康德這個哲學大家是如何得知銀河系的形狀的,不過他確實猜對了,18世紀英國天文學家威廉.赫歇爾通過自制的望遠鏡對天空展開了巡天觀測,并發表了天文學史上第一個銀河系模型,認為銀河系應該是扁平的盤狀結構。

隨著人類觀測技術的發展,我們能利用諸如哈勃望遠鏡,韋伯望遠鏡等大型光學太空望遠鏡一睹宇宙中的其他星系,與此同時,我們可以通過類似的星系來進一步確定銀河系的形狀。 比如哈勃望遠鏡曾經仔細觀察過距離太陽系4600萬光年外的大熊座NGC 2841星系,它和銀河系十分相像,都屬于漩渦星系。

雖然它的旋臂沒有銀河系多,但依然可以模擬一下,于是科學家根據現有的觀測數據,使用計算機模擬出了銀河系的全貌,得知了銀河系的樣子后,科學家又是如何計算出銀河系的大小的?

通過計算機對銀河系形狀的模擬,天文學家已經知道銀河系是一個圓盤狀的結構,銀心部分有隆起,并且太陽系遠離銀河系中心,處在郊區位置的獵戶臂位置上,有了以上信息后,我們只要測量出太陽系和銀心的距離以及太陽系背后和銀河系的邊緣的距離,就能得出銀河系的直徑了。

所以測量銀河系,實際上是在測量遙遠的恒星和太陽系的距離。

宇宙中存在一類奇妙的天體,科學家稱它們為造父變星,屬于變星的一種,顧名思義,這種天體的狀態并不穩定,它們會周期性的發射高強度脈沖,同時帶動恒星的亮度發生周期性變化,天文學家根據亮度變化的周期計算出絕對星等,從而得出變星和太陽系的距離。

通過這樣的方法,科學家計算出銀河系最亮的部分, 即圓盤狀的恒星盤大小約為12萬光年,但恒星盤的大小并不是銀河系的真正的大小,恒星盤之外還有更加巨大的氣體盤。

這些氣體盤中恒星非常稀疏,以大量的氣體為主,最外圍則是龐大的暗物質環,但暗物質并不發光,通過常規方法很難測量出包括氣體盤在內的銀河系直徑。

近日,英國達勒姆大學的天體物理學家愛麗絲.戴森利用銀河系附近的星系,定位出了銀河系的邊緣, 從而測量出銀河系的精確直徑約為190±40萬光年。

我們常用的距離的單位是米和千米,光年對我們來說似乎太過遙遠。要形象地理解銀河系的直徑,我們可以打個比方:假如太陽和地球之間的距離是2.5厘米,那麼銀河系的直徑就是240萬千米,大約是地月距離的八倍。

整個銀河系包含了1000億到4000億顆恒星, 探索銀河系需要多久?

假設人類擁有了曲速引擎,能夠在瞬間到達光年之外,從而忽略航行時間,一天探索一個星球, 最少也需要1000億天,也就是2.5億年。

這還是對人類發展最理想的結果,假如以現在人類的科技來看,我們似乎要被鎖死在銀河系中了,逃離銀河系的第四宇宙速度大約在110km/s-120km/s左右,傳統的石油燃料已經無法推動飛船達到這個速度,需要核動力宇宙飛船。

假如以這樣的速度向銀道面垂直飛行,大約需要272萬年,如果平行于盤面飛行,則需要2億7萬年。

無論是哪種飛行方式,所需要的時間對于人類來說都是不可逾越,只能寄希望于蟲洞的出現或未來想象中的曲速引擎。

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