银河系的直径是20万光年,20万光年是什么意思,是以光速跑20万年吗?

澤偉86


在宇宙中多数天体之间的距离都非常的大,达到我们根本无法用平常使用的公里来衡量了。因此天文学家们由重新定义了一个新的距离单位用来专门衡量宇宙中天体的距离。这就是光年。

图示:光年

一光年的距离有多长呢?1光年就是光在1年的时间内通过的距离。我们知道光在宇宙中的传播速度每秒钟大约30万公里。因此一光年的距离就是:30万公里/秒×60秒×60分钟×24小时×365天≈94607亿公里!也就是9460700000000公里,7后面8个零,这个数字是不是很大呢?

1光年的距离如果用公里表示使用起来就非常的费劲了,何况是银河系的直径呢?如果用公里表示银河系的直径那就是大约1890000000000000000公里,也就是189亿亿公里。如果用光年表示银河系的直径——20万光年,多么的清爽!

图示:银河系

关于银河系的直径现在科学家只是得出了一个范围。银河系的直径从大约10万光年到20万光年之间。这是我们我们身处银河系之中,就像有句诗中说的那样“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。对于我们来讲要想观测到银河系的全貌,测量一个较为准确的银河系直径是很困难的。相信随着科学家观测技术的不断进步,银河系的究竟有多大,我们会有一个准确的数值的。

图示:在地球上看到的银河是银河系的一部分

银河系的直径20万光年就意味着光从银河系的一端传播到另一端的距离需要20万年的时间。可想而知银河系是有多大啊。然而银河系在宇宙中只是一个规模比较小的棒旋星系。就在银河系的身边就有一个比银河系更大的星系,这就是仙女座星系。仙女座星系的直径大约是22万光年。目前我们已经观测到的最大星系叫做IC 1101星系。IC1101星系的直径大约是200万光年,是银河系直径的10倍!

图示:银河系和其他星系比较

这个我们已知的最大星系直径200万光年,如果用公里表示的话那得是多少位数啊,感兴趣的朋友可以在纸上画画看看!


兔斯基聊科学


首先确认一个概念,就是光年,光年不是时间单位,而是一个长度单位。简单说就是光线在真空中走一年所经过的距离,我们知道光速在真空中是30万千米每秒,严格说是299792458米/秒,那么光速走一年的距离大约是10万亿千米。

这是一个对于目前人类来说非常遥远的距离,太阳系的直径大约是2光年,那么半径为1光年。美国在上世纪70年代发射的旅行者号飞船至今为止已经飞行了近50年,那么总共飞行距离达到了200多亿千米,但是这大约只有1光年距离的万分之一。

因此,光年是一个非常大的距离单位。那么银河系的直径是20万光年,也可以理解为即便是以光速,还需要20万年才能从银河系的这一头飞到那一头。

受观测技术的限制,之前我们一直认为银河系的直径为10万光年,但是,根据最新的观测数据表明,银河系要比10万光年更大。应该在16万到20万光年之间。

其实,这里可能还是有个误会,这个16万也好,20万也好,不是说银河系的主体直径,而是指的银河系边缘。

我们通常看到的银河系模型是一个带旋臂的漩涡状,这是银河系的主体,叫做银盘,银盘的直径在8万到10万光年之间,银河系的大部分天体都集中在这里。不过,在银盘之外,还有天体存在,只是比较稀少,银盘之外是银晕,这里存在一些球状星团。在银晕之外还有银冕,这里的天体数量更少,但依然是银河系的范围。

我们说的20万光年,指的是这里的范围,而银盘的大小没有变化,还是8到10万光年。


寒萧99


光年是一个距离单位,只用于测量恒星际空间的尺度,是根据光的运行速度计算出来的,1光年约为9.46万亿千米,20万光年就是189.2亿亿千米。

大家知道光速每秒约30万千米(准确的数据为299792458m/s),一个小时3600秒,一天24小时,一年365.25天(儒略年),光年就是根据光速一秒一秒走一年的长度算出来的。

为什么宇宙空间要用光年来计算呢?这是因为宇宙恒星之间的距离尺度太大了。

在地球上,我们测量距离用米、千米来表述;在太阳系的行星之间,我们用天文单位(1个天文单位约1.5亿公里,是太阳到地球的平均距离)来表述。但如果到了恒星际之间,再用这些单位来表述,数字就很多,表述起来很麻烦。

距离我们最近的恒星都有4.22光年,如果用千米表示,就是39921200000000千米(39.9212万亿千米),如果用天文单位表示,就是266141.33个天文单位,是不是很拖泥带水的麻烦?‬‬

比光年更大的尺度是秒差距,是建立在三角视差基础上的距离单位。1个秒差距约3.26光年。这就是在恒星际、星系际距离尺度用光年或秒差距表述的原因。

天体测量有很多方法,比如三角视差法、分光视差法、造父周光关系测距法、谱线红移测距法、星群测距法、统计测距法等等。

现在用得比较多的是谱线红移测距法,这种方法是伟大的天文学家埃德温·哈勃发现并首创的。

哈勃在上世纪初,发现所有星系都有红移现象,星系距离我们越远,其谱线红移量就越大,而且红移量与距离呈现比例关系,即:Z=H*d/c。

式中:Z为红移量,c为光速,d为距离,H为哈伯常数。

这就是哈勃定律,根据这个定律,只要测出河外星系谱线的红移量Z,便可以计算出星系的距离d,这种测距法可以测定百亿光年尺度的天体距离。

2013年欧洲航天局用普朗克卫星测得的哈伯常数为67.80±0.77(km/s)/Mpc,这个数据表明在距离我们百万秒差距的地方,星系离开我们的速度为每秒67.8千米,正负误差为0.77千米。百万秒差距就是距离我们326万光年的地方。

近几年一些科学机构采取其他方法测得的哈伯常数大于70km/s/Mpc,说明宇宙膨胀正在加速。

测量恒星或星系距离,有时候为了精准,会采用多种方法并行,相互印证,就能取得较为精准的数据。

但这毕竟是宇宙级大尺度距离的测量,不管怎么精准都还是有一定误差的。比如说我们宇宙可观测范围有930亿光年,只能是一个大概。

这些测量方法的详细介绍,在网上一搜都会出来,时空通讯过去文章也多次有过介绍,有兴趣者可查阅,就不再赘述了。

科学家们对银河系的测量也是用这些方法,随着观测手段的不断提升,探测发现也越来越深入,这样,科学界对银河系大小的认识从过去直径约10万光年,逐步到前几年的16万光年,现在认为有20万光年。


美国NASA发射的斯皮策红外望远镜经过10年拍摄,采集了银河系200多万张照片,然后通过电脑合成,获得了一张银河系360度的全景图。

这是人类迄今为止得到的首张银河系全景图,对人类进行银河系的研究有重大意义。

这张图是一张专业化的图,不像我们平时图画那样的直观。这张图像素很高,如打印出来有一个体育场那么大。现在NASA向全世界公开免费提供电子图片,供天文学者和天文爱好者们下载使用。

但这张图就像我们迄今为止获得的所有银河系信息一样,并不是完整的、全面清晰的。

人类对宇宙和天体的了解虽然较之100年前有了长足进步,与古代相比更是天壤之别,但毕竟人类文明还处于较初级阶段,还只能在地球周边活动,视野还很局限,还有许多宇宙奥秘等着科学家们去破解,包括对银河系的了解都还很少。

至于此问题说明中谈到人的“目光”速度,这个问题我在过去文章中多有阐述,有兴趣的朋友可以搜时空通讯已发文章查看。

这里再简单重申一下,人类目光没有“光”,也没有速度,只是被动的接受光线传到我们视网膜的图像。远方的星系和恒星之所以能够被我们视网膜捕捉到,是因为这些天体的的光线在太空传递了很多年,才来到我们的眼前。

光年虽然是个距离单位,但与时间也是同步的,密切关联。我们看到的所有事物都是通过光来传播的,因此我们看到1光年远的天体就是它1年前的样子,100亿光年远的天体就是100亿年前的样子,要看到它们现在的样子,就需要等待与光年距离同等年数的时间。

如果距离我们10光年的某个天体现在发生了爆炸,已经毁灭了,我们还会天天看到它,一直到10年以后的某一天,它爆炸毁灭的过程才会传到我们的视网膜。当然如果那里现在新诞生了一颗恒星,也要10年后才会被我们看到。

就是这样,不知有这种疑问的朋友清楚了没有?欢迎讨论。

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时空通讯


光年是光在一年中行进的距离,不是时间单位,是一个标准的物理距离单位。

理论上物质运动无法达到极限光速。因此,你在完成一光年距离运动过程中,你的极限速度一定达不到光速怎么快。因此,你实际上你没办法在20万年内完成20万光年距离的运动。这一点著名的质能方程式(E=MCC)已经说明了。

🤔下面有朋友恕我答非所问,那我补充一点。说到光速这个问题需要几个限制条件(学术上的)

1. 目前已知的光速是在真空环境下测量出来极限光速。那个光谱不记得了ヽ(  ̄д ̄;)ノ,抱歉。速度大概是每秒30万公里。

注意,是真空环境下,无其他辐射和干扰源测的。

2. 要注意光谱,就目前测得情况看不同的光谱速度是不同的。只是,由于基础速度就30万公里,个光谱之间差异就没怎么明显了。

3. 星际间只存在干扰和强大辐射的。包括,重力干扰,辐射源干扰,黑洞,重粒子行星,又或者流星和陨石之类的。

综合上面说的,在综合环境下光远不能达到30万公里每秒的速度,。更多时候可能刚射出去你就不知道它跑哪里去了。

简单点说,你在银河的一端发射一束光束,没办法在20万年后在另一端准确接受到。速度打不到,中间有遮挡,也有可能受到重力影响运动轨道偏离了。总之,你肯定等不到那束光。


IT暖白


首先更正一下,银河系的直径是大约10万光年,而不是20万光年。

这个光年是一个长度单位,而不是时间单位——就像千米和公里一样。

长度单位是用来描述长度的,比如:从北京的五环到北京市中心——天安门广场的距离是20公里;上面图中的大圆盘,也就是银河系,它的直径是10万光年。

为什么用光年作单位呢?

宇宙是非常宏大的,如果用米或者千米作单位,那么数字就会非常巨大。

同一个数据,包括数字和单位两部分。

用大的单位表示,数字就小;用小的单位表示,数字就大——就像1米等于100厘米一样。

那么1光年等于多少米呢?

1光年就是以光速跑上1年所走出去的距离。

所以1光年=365×24×60×3×10^8=9460800000000000m

这是非常大的距离单位了!用来描述银河系的再好不过了。

人类观测的宇宙范围

人类能看到物体,比如星星,是因为物体发出的、或者反射的光线,进入了我们的眼睛。

所以,我们能确定银河的直径是10万光年,不是由于我们的目光跑到了10万光年外看到了银河的边际,而是,银河边际的星光,穿越了10万光年的距离,跑进我们的眼睛。

人类现在可以借助天文望远镜和其他仪器,看到很远很远,人眼原来看不到的地方。

人类目前观测的宇宙范围已经接近1000亿光年了,比银河系还要大很多很多!

我是宇宙物理学,这就是我的回答。


宇宙物理学


答:20万光年,就是指以光速飞行20万年的距离,也就是189亿亿公里,相当于在地球和太阳之间往返63亿次。


“光年”是天文学上常用的距离单位,表示光在真空中传播一年的距离,光速c=299792458米每秒,一年取365.25天,于是:

1光年=299792458*365.25*24*3600

=9.46*10^12公里;

既一光年大约是9.46万亿公里,要知道太阳光从太阳表面到达地球需要约8分钟,所以一光年的距离是非常远的,相当于绕地球2.365亿圈。


坐落在我国河北的郭守敬巡天望远镜,给出的最新数据显示,我们所处的银河系直径高达20万光年,远比科学家原先估计的范围大(最初认为是10光年,后来更改为16万年),主要得益于观测手段的进步,使得以往无法观测到的黯淡天体被科学家监测到。

在夏天的夜晚,我们有机会看到夜空中一条明暗相间的银河,这正是银河系的截面投影,因为我们太阳系处于银河系当中,所以我们无法直接看到银河系的全貌。


但是科学家经过与河外星系的对比,勾勒出了我们银河系的形状,我们银河系属于棒状星系,猜测在数十亿年前由两个大星系相互碰撞融合而成,银河系有110亿年的历史,我们太阳系有46亿年的历史。

银河系相对于人类来说实在太广袤了,但是和可观测宇宙比起来,又是微不足道的,比如:

(1)银河系的姐妹星系——仙女星系,距离地球有254万光年;

(2)天文学上漂亮的南风车星系,距离地球有1500万光年;

(3)哈勃望远镜拍摄到的玫瑰星系,距离地球有3亿光年;

(4)我们的可观测宇宙,直径高达930亿光年呢!


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首先说明一点,之前很长时间银河系直径一直被认为是10万光年,不过去年我国的郭守敬望远镜发现了银河系直径远不止10万光年,达到了20万光年!

这也是人类观测水平不断提高的结果,当然科学家们认为20万光年也可能不是最终的结果,银河系还可能会更大!

那么银河系直径20万光年是什么意思呢?

其实很简单,“银河系直径20万光年”与“地球直径12756千米”是一个意思,因为光年和千米都是距离单位,甚至与“你的身高1.8米”也是一个意思!

一光年,就是光速跑一年的距离,也就是以30万公里/秒的速度跑一年的距离,这个距离大约是94600亿千米!

所以,20万光年简单理解就是光飞行20万年的距离,以光速飞行20万年的距离,当然也只有光这种这得信息的物质能以光速飞行,其他物质都不可以!

不过虽然我们不能以光速飞行,这并不代表着我们飞行20万光年穿越银河系花的时间一定超过20万年。按照狭义相对论中的时间膨胀原理和尺缩效应,如果我们的速度足够快,足够接近光速,你穿越银河系的时间会远小于20万年!


宇宙探索


光年是天文学上常用的距离单位,简单理解就是真空中光速飞行一年的距离。太阳系的直径是2光年,银河系的直径是20万光年,太阳系位于银河系的一条旋臂之上,距离银心大约2.6万光年,差不多“二环”的位置。银河系的直径数据从最初的10万光年到16万光年,再到最新的20万光年,数据是逐渐增长的,这并不是银河系在变大,而是我们的测量技术越来越发达


对于银河系直径的测量或者说是计算本质上并不难,首先我们要对银河系的结构有一个充分的认识,银河系属于一个棒旋星系有中心核球,整体呈现出盘状。这是人类科学家经过数百年的观测总结出来的,虽然“只缘身在山中”我们无法对银河系从上帝视角进行观测,但是宇宙很大星系众多,大体上也就分为几类如下,对于其他星系的观测有利于我们了解银河系。


掌握了银河系中恒星和星团的大体分布位置以及整体的结构性状,最后一步就是通过天文望远镜测量星团恒星的距离,最终计算出银河系的直径。根据距离不同有不同的测量方法,例如地月距离38万公里,可以直接发射一束激光到地球后被反射接收简单方便。测量日地距离可以应用金星凌日的办法测量,距离更远的恒星有三角视差法,距离再远就用造父变星法。

20万光年对于人类文明来说是遥不可及的,即使面对直径大约两光年的银河系,人类都很难飞出去。1969年NASA发射了旅行者一号星际探测器,目前仍在星太阳系外飞行,飞行了42年大约距离我们220亿公里,如果按照目前的速度飞行一光年,大约需要17600年。



光都需要飞行20万年,人类很大可能是没有机会飞出去看看了。当然爱因斯坦给我们留下了希望,首先是狭义相对论的时间膨胀效应,只要保证接近于光速飞行,在飞船中的一百年,也许就能飞出银河系。再有就是广义相对论预言的虫洞,这是星际旅行的最佳途径,但是目前并没有发现虫洞的存在。


科学黑洞


人类对于银河系直径的测算,主要是通过对造父变星的观测来推断的,目前对于银河系的直径也还没有定论。造父变星是变星的一种,它的变光周期和光度呈正比,因此可用于测量星际和星系际的距离,通过对于银河系内大量造父变星观测数据的积累,来推算银河系的直径。

如果银河系的直径有10万光年,那么光要穿越整个银河系需要10万年的时间,对于我们人类来说这是一个令人绝望的空间距离。而我们所处的宇宙直径直径可能达到920亿光年以上,这更是一个超出人类想象的巨大空间。我们人类的目光当然不能超光速,我们的眼睛只是接受进入我们视网膜的光线而已,比如,我们看到了一颗20光年外的恒星,那么你看到的这颗恒星的样子是它20年前的样子。


地理沙龙


是呀。


银河系The Milky Way又名天河、天汉等,在地球上能看到天球上银白色的亮带。我们知道地球位于太阳系,太阳系位于银河系的猎户座的旋臂上。银河系的直径约10万光年,2015年观测发现比原来要大约50%,那就是15万光年,预估再过几年,银河系就会增长到20万光年。


我们知道光年就是光在一年中走的距离,光速是3×10⁸m/s,1光年就有9.46×10¹²km。

太阳光到达地球需要8分钟,就是光需要8分钟时间才能走到地球上,平均距离有14960km。太阳系的直径约有1~2光年,就是光走2年的距离。

而太阳系位于银河系旋臂上。距离银河系中心约有2.5万光年,也就是光走2.5万年的距离。银河系的直径约有15万光年,那光就要走15万年。而天文观测到银河系每时每刻都在变,在逐渐增长,平均每秒会增长500米,大约再过几年后,银河系直径就会增长到20万光年,光就要走20万年才能走完。


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