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第165章 歷久彌堅

在人類探索宇宙的時間中,每一步都是無數人付出辛勞一步步累積出來的,可謂是歷久彌堅。這一點,慢慢的華楓也是深有體會。

2008年—最新的研究表明,銀河系只有兩條主旋臂,這兩條主旋臂就是英仙座旋臂和盾牌座-半人馬座旋臂,它們都與銀河系核球中心的恆星棒連接著。這一認識來自2008年6月3日公佈的一幅由斯皮策(史匹哲)紅外太空望遠鏡拍攝的銀河系照片,這是人類迄今爲止拍攝到的最爲詳細也是最大的

一幅由80萬張圖片組合成的銀河系照片,全長達55米,分辨率比此前最爲清晰的銀河系照片高100倍。在這幅圖片的幫助下,科學家對銀河系進行了恆星計數,他們在計數後認爲銀河系只兩條主要旋臂

。在依據此項研究繪製的銀河全圖上,人們看到兩條源於核球的主旋臂,太陽依然位於銀河系接近邊緣的地方,它的具體位置是獵戶座旋臂的內側,這是一條小旋臂,處於人馬座臂和英仙座臂之間。人馬臂和矩尺臂絕大部分是氣體,只有少量恆星點綴其中。

2015年3月12日科學家發現真實的銀河系比之前預想大50%。

穿過空間:

一般而言,根據愛因斯坦的狹義相對論,任何物體通過空間時的絕對速度是沒有意義的,因爲在太空中沒有合適的慣性參考系可以作爲測量銀河速度的依據(運動的速度,總是需要與另一個物體比較才能量度)。

因爲各向宇宙微波背景輻射非常的均勻,只有萬分之幾的起伏。所以就讓喬治·斯穆特想到了一個方法,就是測量宇宙微波背景輻射有沒有偶極異向性。

在1977年, 美國勞倫斯伯克萊國立實驗室的喬治·斯穆特等人,將微波探測器安裝在U-2偵察機上面,確切地測到了宇宙微波背景輻射的偶極異向性,大小爲 3.5±0.6 mK,換算後,太陽系在宇宙中的運動速度約爲390±60 千米/秒,但這個速度,與太陽系繞行銀河系核的速度220 千米/秒方向相反,這代表銀河系核在宇宙中的速度,約爲600千米/秒。

有鑑於此,許多天文學家相信銀河以600千米/秒的速度相對於鄰近被觀測到的星系在運動,大部分的估計值都在每秒130~1,000千米之間。如果銀河的確以600千米/秒的速度在運動,我們每天就會移動5,184萬千米,或是每年189 億公里。相較於太陽系內,每年移動的距離是地球與冥王星最接近時距離的4.5倍。

第四宇宙速度;

所謂第四宇宙速度,是指在地球上發射的物體擺脫銀河系引力束縛,飛出銀河系所需的最小初始速度,約爲110-120km/s,這個數據是指在銀河系內絕大部分地方所需要的航行速度。但如充分利用太陽系的線速度以及地球的線速度,最低航行速度可減小爲82km/s。

未來情況:

當前的觀測認爲仙女星系(M31)正以每秒300公里的速度朝向銀河系運動,在30-40億年後可能會撞上銀河系。但即使真的發生碰撞,太陽以及其他的恆星也不會互相碰撞,但是這兩個星系可能會花上數十億年的時間合併成橢圓星系。

天文學家發現銀河系“比之前想象的要大”據英國廣播公司6日報道,由國際天文學家組成的研究小組發現,地球所在的銀河系比原來以爲的要大,運轉的速度也更快。

天文學家利用在夏威夷、加勒比海地區和美國東北部的天文望遠鏡觀察得出結論,銀河系正以每小時90萬公里的速度轉動,比之前估計的快大約10%。

銀河系的體積也比之前預計的大50%左右。

科學家們指出,體積越大,與鄰近星系發生災難性撞擊的可能性也增大。

不過,即使發生也將是在20-30億年之後。

美國哈佛-史密森天體物理學中心的研究員利用“超長基線陣列”(Very LongcenterArray)儀器來推論地球所在銀河系的質量和速度。

研究員表示,使用這個方法找出的數據更準確,比較以前的方式所需要的假定更小。

研究員還說,銀河系與仙女座星系(Andromeda Galaxy)的大小相當。

仙女座星系、銀河系和三角星系是地球所在的星系羣中三個最大的星系。

此前,科學家一直認爲仙女座星系最大,銀河系只是仙女座星系的“小妹妹”。

研究員在美國加利福尼亞州第213屆美國太空學會會議上發表有關研究結果。

銀河系中的常用觀測數據:

質量≈10E11太陽質量。

直徑≈100千秒差距。

銀心方向:α=17h42m.5,δ=-28°59′。

太陽距銀心≈9千秒差距。

北銀極:α=12h49m, δ=-27°2'。

太陽處銀河系旋轉速度≈250公里/秒。

太陽處銀河系旋轉週期≈220E6年。

相對於3K背景的運動速度≈600公里/秒。

(朝向α=10h,δ=-20°方向)

美國航天局(NASA)公佈了數字版銀河系360度全景圖,該圖片由“斯皮策”太空望遠鏡過去10年拍攝的200萬張照片拼接而成,包括銀河系一半以上的恆星,像素達200億,如果打印出來,需要體育場那麼大的地方纔能展示,因此美國航天局決定發佈其數字版,方便天文迷查詢。

人們驚奇地發現,如今想一覽銀河系已簡單到只要一點鼠標即可。其實,這張圖片展示的僅是地球天空中大約3%的區域,卻包含了銀河系裡超過一半的星辰。

2003年升空的“斯皮策”太空望遠鏡已對從太陽系的小行星到可觀測宇宙邊緣的遙遠星系進行了逾10年的研究。在此期間,爲完成銀河系的紅外圖像記錄,“斯皮策”已工作4142個小時。這是首次在一張巨幅全景圖上將所有星辰的圖片拼接再現。

我們的星系是個扁平的螺旋盤,太陽系位於其中一個螺旋臂上。當我們望向星系中心時,總能看到一個充滿星辰又塵土飛揚的區域。由於大量塵埃和氣體阻擋了可見光,因此在地球上無法直接用光學望遠鏡觀測到銀河系中心附近的區域。而由於紅外線的波長比可見光長,所以紅外望遠鏡“斯皮策”能穿透密集的塵埃並觀測到更遙遠的銀河系中心地帶。

天文學家根據獲取的數據繪製了一幅更精確的銀河系中心帶星圖,並指出銀河系比我們先前所想的更大一些。這些數據使科學家能建立起一個更全面立體的星系模型。

哥倫比亞大學的科學家對銀河系的質量進行了精確計算,最新的結果認爲銀河系質量大約是太陽的2100億倍,包括銀河系邊緣擁有數千顆恆星的恆星團。

科學家通過超級計算機運行後獲得了銀河系質量分佈圖,目前計算出的銀河系質量是最爲精確的,這項研究結果有助於我們對銀河系的結構進行研究,比如銀河系的跨度等。之前我們對銀河系質量的估計來自觀測恆星移動的速度,其中擁有巨大的誤差。

爲了得出這個結論,研究人員提出了一種新的方法來估算銀河系質量,來自哥倫比亞大學的博士Andreas Kupper負責本項研究。研究小組認爲可以通過斯隆數字巡天觀測到由於銀河系質量所導致的波動現象,利用哥倫比亞大學的超級計算機模擬出多少質量能夠誘發如此規模的波動。

當然其中還要考慮銀河系的自轉速度、不同球狀星團的位置等,這些因素對波動的產生有著一定的影響。通過這種方式並結合銀河系大約12萬光年的直徑,科學家計算出銀河系的質量爲2100億倍太陽質量。

這個數字雖然是截止2015年較爲精確的值,但仍然存在不確定性,偏差可能達到20%左右,比之前銀河系的質量估計值偏差要小很多。

早前的數據認爲銀河系的質量是太陽的7500億倍,甚至一度達到1萬億倍,誤差率達到100%,幾乎無法確定銀河系的具體質量。雖然我們對銀河系的質量有了進一步的理解,但科學家認爲這個值仍然不太準確,因爲銀河系的直徑還無法確定。

計算使用了12萬光年的值,但有研究顯示銀河系的真實直徑可能達到180萬光年,部分物質與仙女座星系發生了重疊。

在銀河系附近還有大量的暗物質無法觀測,大多數恆星聚集在4萬光年的半徑內,之外幾乎完全是由暗物質統治,因此銀河系內還有許多無法觀測到的暗物質質量??茖W家正在使用斯隆數字巡天,以便對銀河系內的恆星進行更加精確定位。

銀河系的大小在宇宙中應當屬於中流水平,不會太“重”也不會太“瘦”,下一步科學家計劃繼續對銀河系質量進行研究,並與宇宙中的其他星系進行對比。

這一切就跟華楓當初預想的那樣,平淡中透著歷史的厚重感,彷彿一切都發生在昨天。

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