既然我們屬於銀河系,那銀河系全景圖怎麼得到的?

Hiladc

這是一張魚眼鏡頭下的銀河!

不識廬山真面目,只緣身在此山中,我們身處銀河系獵戶座懸臂一箇中等大小的恆星的第三顆行星上!下圖是我們身處在銀河系中的位置

佛祖或者上帝的角度看銀河系

已經多次引用這張圖片,確實給人非常震撼的感覺。上圖座標的中心就是太陽系,當然在這張圖片上,太陽佔用一個像素都不到,你根本就看不到太陽。但我們身處銀河系,是如何得到這張張片的?

人馬座核心區域

在現有的條件下,我們當然是無法拍攝到銀河系的全景照片的,這是因為我們身在銀河系中,一般拍攝的照片只能夠給出銀河的一部分。在很多天文攝影中出現的銀河系照片,只是銀河盤在天球上的投影。但如果另一個角度想,銀河無非是恆星的集合體。如果我們能夠記錄下銀河中每顆恆星的三維位置,那麼我們自然就可以繪製銀河系最詳細的三維地圖。

2013年12月19日,歐空局的蓋亞探測器被聯盟號飛船攜帶升空。這顆衛星的任務是精確對銀河系內數以十億計的恆星進行觀測,測量它們的位置,距離和運動。蓋亞項目負責人是尼爾斯·玻爾研究所的丹麥天文學家埃裡克·霍格(Erik Hog)。據霍格稱,這顆衛星將是顛覆性的,觀測的效率將比同樣是由歐洲發射的前任依巴谷衛星(Hipparcos)高出數百萬倍。

蓋亞

Gaia將要完成天體測量衛星Hipparcos(1989~1993在軌)的後繼任務:

1.繪製銀河系3D全景星圖!

這個高度精確的全景星圖將包含約10億顆恆星(大概是銀河系中恆星總數的1%),將進一步幫助人們揭示銀河系的起源和演化歷程。

2.對幾萬個系外行星系統進行觀測。

3.探測日地軌道之間的阿波希利型小行星 (Apohele asteroid) (地面望遠鏡很難觀測到)以防止其突然收到引力擾動突入地球的軌道,保衛我們的地球!

4.觀測50餘萬的類星體。

5.觀測星空在太陽的引力場的影響下產生的扭曲,進一步檢驗愛因斯坦的廣義相對論。

Gaia運行在L2附近的利薩如軌道(Lissajous orbit)上。

距離太陽14光年內的32顆恆星的位置

理論上只要取得足夠多恆星的詳細位置信息,就能對銀河系進行建模,從而模擬出銀河系的三維立體圖!當然實際中也是這樣一個個累計建模!

歐空局發佈蓋亞的第一張星圖

超高清版本,方便查詢


星辰大海路上的種花家

正如一個人無法親眼看到自己的耳朵一樣,人類也無法親眼看到自己所處的銀河系,因而不能直接得到銀河系全景圖。

類比我們可以照鏡子看到我們的耳朵,看到我們的眉毛,我們是否可以拿一面鏡子觀察我們所處的銀河系呢?

因此,天文學家採用相對位置測量和對比同類型星系的方法,來描繪銀河系的全景圖。首先通過“依巴谷”衛星精確測量可觀測到的恆星的距離,並確定每顆恆星的銀道座標位置,然後就可以給出銀河系內我們可觀測可確認的恆星與我們的相對方位,並由此在計算機中得到三維立體圖景。

再根據觀測得到銀心、旋臂以及其他銀河系內特徵結構與我們的相對位置,從而大致得到銀河系的大概立體圖。最後通過對河外星系的深空觀測,挑選與銀河系同類型且年齡相仿的匹配星系,對它們的各個結構進行對比分析,找出最符合銀河系內觀測結果的星系,經過對比可得到銀河系全景圖的模擬結果。

事實上,現在的銀河系全景圖,是通過對比銀河系近鄰星系仙女座星系得到的,星系形成與演化的研究指出,銀河系與仙女座星系可能有著相似的演化機制和演化路徑,這樣我們就可以類比所觀測到的仙女座星系的結構,描繪出銀河系的全景圖。

另外一種全景圖是指我們在地球上所看到的銀河全景圖,它是由在同一地點持續對銀河進行廣角拍攝,並將照片進行合成,便可以得到整個銀河投影在地面照相底片上的全景。


川陀太空

我先要說,銀河系全景圖只是模擬圖,而不像仙女座星系一樣有清晰照片。

天文學家首先處理天文照片,根據銀道面的形狀及恆星密度分佈,分析出我們處在銀河系一個比較偏的位置,銀道面上半人馬座方向恆星密集,應該是銀星的位置。天文學家再測量不同方向的恆星密度和距離,參考河外星系的照片,就可以大致畫出太陽系附近銀河系的外貌了,包括英仙座旋臂和半人馬座旋臂以及太陽系所在的獵戶座旋臂。由於銀星高密度星雲的阻擋,我們根本看不到銀河系另外一頭,只能用對稱想像來補充畫面。

天文學家又找點理論推測出銀星的形狀是棒槌型而不是圓核型,就這樣,一張不是十分完美的銀河系全景照片就可以出爐了。


漫天987

銀河系的全貌我們在地球上,或者說在銀河之中是無法看到的。現在銀河系的照片是科學家們通過觀察河外星系和研究推斷出來的樣子。科學就是不停假設推翻,再假設再推翻一點點進步而得來最終正確的結果。


小黑熊259695

科學家他們的思想非常獨道,首先是個善於觀察者。要想的事情比常人強的多!又不善長表達。常人則願意想知有趣味的事情。科學與想像有關人們往往知其結果。對於結論常常質疑。沒有月亮的啟迪人類發明不了人造衛星。銀河系系圖就是天文學家反覆求證的結論。


勝英14


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