03.05 银河系有多大?

美好的回忆50000417


想从银河系内部量它的大小并不是一件容易的事。对于科学家来说,穿越星星试图寻找银河系的边缘,就好像站在丛林中央试图看穿丛林大小一样,困难重重。然而这并没有阻挡天文学家们探索的脚步。近日,关于银河系大小的研究又有了新的进展。来自西班牙加那利群岛加纳利 天体物理研究所(IAC)和中国国家天文台的天文学家所组成的国际研究小组,利用我国大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)和国外斯隆数字巡天(SDSS)的数据,对超过4600颗恒星的成分进行了研究,研究人员认为银河系的边界可能是原来科学家们所预计的两倍大小。

银河系中大部分恒星都集中在银盘里,其外部包裹着银晕结晕结构。通常人们认为,银盘结束的地方和稀疏的银晕开始的地方,就是银河系的边界。银盘中的大部分恒星比银晕中的恒星要年轻,它们还没有经历足够的演化时间,其金属元素丰度与银晕中恒星的金属元素丰度截然不同。天文学家对观测获得的恒星光谱进行分析,了解其化学组成,借此判断恒星是属于银盘还是银晕。如果恒星属于银盘,便可根据其与银河系中心的距离,间接判断银河系的大小。

在最新研究中,加纳利天体物理研究所的马丁·洛佩兹-科雷多伊拉博士与国家天文台的刘超研究员合作, 利用LAMOST-DR3的数据和位于新墨西哥的SDSS项目APOGEI-DR14巡天数据,测量并发现最远的银盘恒星距离银河系中心31kpc,约为10万光年。这比原先科学家预计的长15kpc的银盘半径要大一倍还多。

所以,根据此次新研究估计,银河系星盘的直径约为20万光年。 而此前的研究认为银河系直径介于10万至16万光年之间。(一光年即为光在一年内前进的距离,约为10万亿公里。)若一艘宇宙飞船以光速飞行,需20万年才能穿越整个银河系。这也意味着银河系仅仅比我们的邻居——直径为23万光年的仙女座星系小一点。


天马行文


根据可观测到的宇宙计算直径……

•所预测到的宇宙可视直径是:930亿光年;

•我们利用望远镜所观测到的数十亿年前的宇宙直径是:270亿光年;

以银河系中直径为150光年的星体作为测量基础。

那么可见宇宙可以看作是一个体积约为4.2116324.211632立方光年的球体,而银河系可以看作是一个体积约为1.767151.76715立方光年的球体。

银河系只占整个宇宙的0.00000000000000042%。

也就是说宇宙的直径是879,873,000,000,000,000,000,000千米。取哈勃常数值75千米/ 秒·百万秒差距(即30800000000000000000千米),由此你可以计算出整个宇宙的膨胀率为2,113,636千米每秒。这说明整个宇宙的膨胀速度是光速的7.05 (+/-2.33)倍。

晕菜了吧……我都检查了好几遍计算了……这其实是一种速度上的错觉,因为宇宙中的每一个点都在膨胀,而不仅仅局限在它的边缘地带。它的出现似乎颠覆了宇宙的速度极限,但其实并不是这样的。

•宇宙的直径为93,000,000,000光年;

•百万秒差距为3,300,000光年;

•((宇宙直径/百万秒差距 = 28,182) x 75 kps )=2,113,636 kps ,或是7.05 x 光速。

•这意味着每年宇宙都会膨胀0.0000000000000000000008 %。

还有一个有趣的事实就是:宇宙的周长……如果绕着宇宙的边缘走一圈的话,你要走292,168,116,783光年,也就是2,764,123,805,573,522,859,467,724公里。


小鸽子看世界


相比于人类和太阳系,银河系大的超乎想象;但相比于整个宇宙,银河系只是一个小小的角落,毫不起眼。

银河系的大小

银河系的形状为盘状,它的中间厚(约1.2万光年),周围薄(约2000光年),直径达到了20万光年。这是什么概念呢,当前人类飞的最远的探测器是旅行者1号,以它17公里每秒的速度,如果想要飞20万光年,需要35亿年的时间。

太阳系与银河系大小对比

太阳系在银河系中心2.6光年外的地方,在猎户座悬臂上。如果把银河系比作一个城市的话,银河系的位置差不多属于城区的二环或者三环,银河系有四条悬臂,可比作城市的四条快速路,太阳系就在其中的一条快速路上。

如果说银河系的大小是咱们国家面积的话,那么太阳系的大小只相当于一张中国地图,地球只是地图上的一个点而已。所以说,相比于地球和太阳系,银河系是个庞然大物。

银河系与宇宙大小对比

银河系之上还有一个由临近的仙女星系、大小麦哲伦星云等50个星系组成的本星系群,范围大概是1000万光年。银河系只是其中一个普通星系,比仙女星系还要小。

在更大的尺度上,本星系群属于室女超星系团,至少包括1亿1千万光年的范围。室女超星系团只是可观测宇宙中,几百万个超星系团中的一个。在可观测宇宙中,我们所处的银河系基本可以忽略。

所以,银河系对地球和太阳系而言庞大无比,但是和整个宇宙比起来微不足道。


疯狂知识点


银河系到底有多大?由于资料难得,只能依据太阳的引力范围的星体密集度范围和引力范围180亿公里去推测,得银河系引力半径20万光年左右。银河系能达到如此遥远的距离,能达到如此大的引动范围,已属于太阳系不敢想象的存在性了。一般而言,引动范围超过15万光年就属于黑洞天体,银核名副其实属于黑洞天体。

银核存在特性

银核属于黑洞天体,也属于慧星式天体,如同太阳系慧星体,气态物质绕慧核旋转,是一类特殊天体。银核气态颗粒夾杂巨大的天体,最大的天体比木星还要大,最小颗粒如同太阳慧星气态的最小颗粒。银核在周边一定范围内特别明亮,能发射频率极高的射线粒子,是地球射电望远镜能观测到的根本原因。银核近距离周边气态颗粒属于接近光速的物体,在不停地绕银核旋转,依据银核引力特别巨大,引动的是接近光速本身发光不反光的气态颗粒。依据气态颗粒数量多得无法形容,也依据气态颗粒物体都具有向心运动的速度,哪怕向心速度极微,向心运动巳成为事实。银核每时每刻都在吞噬气态颗粒物体,并发出比周边更亮的亮斑。依据气态颗粒物质环绕速度接近光速,在运动的过程中形成了有规律的旋臂状,均由不均匀气态颗粒在运动中形成。

银河系范围

现代观测结果已证实银河系的恒星密集区范围半径达十万光年,更稀一些十五万光年,观测数据说明银河系真正引动范围更大,达到了20万光年。银河系生命宜居带离银核5000光年左右,寻找恒星上的外星生命和外星人,离不开银河系生命宜居带。虽说恒星表面温度高,但表面比重却很低,具有形成生命的必然条件。恒星一旦存在人类,依据其进化时间慢长,生命具有的寿命也长,和行星地球人相比,一个是天上的神仙,一个是地上凡夫。说不定太阳附近出现的飞碟都是银河系里外星人驾使的。

黑洞——银核 体

黑洞自转速度极快,是抛射微观射线粒子的天体,证明黑洞表面物质携带的能量极高,高得无法使人相信。银核表面温度2亿度,不是银核自转速度快,快接近达光速,就无法想象其亮度会是多么的辉煌。自转速度具有强大的抛射性;当然银核表面气态夾杂的宏观物体重,抛射的高度是有限的,只有在抛射的过程中相互碰闯,产生极微的射线粒子,并具有特高能量,才是发射高频射线粒子的主要原因。银核抛射的是频率极高的高能射线粒子,也只有极限碰闯才能产生,也只有频率极高的射线粒子产生后才能使运行的距离遥远,最起码能运行几万光年。


银河系是一个庞大的家族,比太阳系更是希奇古怪,并且运动形式属于前所未有。有接近光速运动的天体,如太阳就是作半光速运动的恒星,绕银核一周40万年。有不绕银核为中心运行的天体,在银河系中横冲直撞。有飞碟状的恒星,轨道处于变速状态。探讨银河系,探索恒星运行速度,探测银河系唯一的黑洞,都将起到推动人类科技向前快速进步的作用。


兰天1969飞碟制造专家


由于我们身处银河系之中,并且银河系又非常巨大,使得我们很难精确测出银河系的确切大小。

银河系的重子物质组成了一个圆盘形,中间是一个棒状结构,从中衍生出了四条主旋臂,所以这是一个棒旋星系。银河系的盘面直径估计为10至20万光年,盘面平均厚度为2千光年,核球的直径为2万光年。

虽然银河系对于我们来说很大,但我们在地球上用肉眼只能观测到银河系的一小部分,那些恒星的距离大都集中在一千光年之内,少数距离几千光年。不过,肉眼是可以看到河外星系,但只有四个可见。

银河系真的很大,如果把海王星轨道(半径30天文单位,即45亿公里)之内的圆面比作一枚1元硬币(第五套半径为12.5毫米),那么,银河系的直径至少也有2600公里,这样的范围可比肩半块中国大陆。也就是说,银河系与狭义太阳系的大小相比,就像一块不小的大陆和一枚小小的硬币相比。

曾几何时,天文学家认为银河系就是整个宇宙。直到哈勃测出了一种遥远恒星(造父变星)的距离,才知道银河系不是整个宇宙,而是银河系只是宇宙的一隅,在其之外还有数不尽的河外星系。

至于空间是否有尽头,我们无从知晓。因为宇宙的膨胀从未停歇,导致我们只能观测到宇宙的一部分,宇宙的其他部分对于我们来说就是未知数,所以我们不清楚银河系所在的空间是否有尽头。


火星一号


答:最新数据表明,银河系直径高达20万光年。


在宁静的夜空,有时候我们会看到一条明暗相间的“暗河”,也就是我们所说的银河,直到上世纪初,银河的真实面貌才被人类认识。

我们看到的银河,其实是银河系的横切面形状,我们太阳系是银河系中一个很普通恒星系统,银河系有超过2000亿颗恒星,我们太阳系位于一条叫做猎户座的悬臂上。

银河系成盘状,中间厚,四周薄,银面平均厚度约2000光年,中心厚度约1.2万光年;因为星际空间中存在大量尘埃和气体,阻挡了我们观测银河系中心。


天文学家通过研究大量河外星系的形状,再结合对银河系的观察,才得出银河系的形状,推测我们银河系属于棒状星系。

在地球上,实际观测到的恒星亮度,和恒星的绝对星等,还有距离有关,由于星际尘埃的阻挡,精确测量银河系直径有很大困难。


根据以往的观测数据,科学家推测银河系直径大约10万光年;在2018年,我国郭守敬巡天望远镜的观测数据表明,银河系直径高达20万光年,比之前的数据扩展了很多。

20万光年是非常遥远的距离,远远超出了人类活动范围,就拿目前飞得最远的旅行者一号来说,以17公里每秒的速度,飞过20万光年的距离,需要35亿年的时间。


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艾伯史密斯


关于银河系有多大,其实可以这样理解,如果我们把地球看作是一粒沙,那么银河系就是整个撒哈拉沙漠。如果你觉得这太夸张了,那么看完下面的文章,你就懂这个比喻有多恰当了。

太阳系

为了理解方便,我们先从我们熟悉的太阳系开始着手分析银河系内的星系。

太阳系内只有一颗恒星既太阳,科学家把这种只有单一恒星的星系,称之为单星系统

太阳系除了有我们比较熟悉的八大行星,以及各自的卫星之外,还有许多小行星和彗星。数量之多,超出人们的预期。

1950年,荷兰天文学家J.H.Oort推算出“奥尔特云“处有上万亿颗彗星。还有,吉纳德·柯伊伯首先提出在海王星轨道外侧还存在一个小行星带,因为他的发现非常重要,因此天文学家就以他的名字命名为柯伊伯小行星带。在柯伊伯小行星带,还有大约10万颗直径超过100公里的天体。

也就是说,仅仅太阳系内,就有上万亿个天体,但因为大多数天体较小,因此被木星用引力束缚着没能轻易进入地球周围,地球才躲过了密密麻麻地小行星撞击。(木星也有防守失败的一次,那一次造成了恐龙的灭绝)

银河系

从距离上看银河系有多大

太阳系已经算很大的星系吧,但放在银河系中,犹如一滴水落尽了大海之中,不信的话,你能从下图中找出太阳系的位置吗?

庞大的太阳系在银河系之中只是一个像素点而已。

从上图中你可以看到,太阳系虽然不在银河系正中央(实际上,银河系正中央多是老年恒星,以白矮星为主)。但离银河系的中心也不算远。但即使这样,太阳系到银河系中心的距离也非常非常远。具体有多远呢?

如果你有一辆飞车,时速是120公里/时,你开着它从地球出发,也要经过2.6万光年才能到达银河系中心,我们按照人均的寿命100年来算,也就是说,从你出发开始,你的第2

3亿代孙才能到达银河系中心。而这,还只是银河系的冰山一角。

事实上,银河系的直径是达到了20万光年,还是按照人均寿命100岁来计算,从你出发开始,要经过180亿代子孙才能够横跨银河系。讲真,愚公的子孙都没你的子孙累。

从距离上来看,银河系已经这么恐怖了,但从数量上看,银河系更恐怖。

数量上看

像太阳这样的恒星,银河系中有1000~4000亿颗,虽然银河系中大多数星系是双星或者三星系统,既由两颗或者三颗恒星组成一个星系,但即使全都是三星系统,银河系也有300-1200亿个像太阳一样的星系。

从质量上看

我们知道,太阳系的质量几乎99.86%都集中在太阳身上,而太阳的质量大概是1.9891*10^30千克 ;虽然相对于人类来说,这个数字非常恐怖。但相对于银河系来说,太阳的质量轻的就像鸿毛一般。

据科学家估计,银河系的总质量大概在 4.1771×10^41 kg,是太阳的7000亿到2万亿倍,可想而知,银河系的大小有多恐怖。


钟铭聊科学


银河系的大小都是“暂时”的,每次经过大型天文望远镜的巡天观测,银河系的直径数据都要刷新一次,从10万光年到20万光年左右,未来可能还会改观。

太阳系位于银河系的猎户座旋臂,所谓的旋臂就是星系物质在银心强大的引力作用下形成的漩涡状物质聚集区域,旋臂中间的区域物质分布要稀薄一些。太阳系所在的位置上,距离银河系中心和银河系边缘地带的距离差不多(以往观测结果),处于银河系中却要跨过层层天体和星云尘埃观测银河系的全貌,难度是很大的,星光穿越层层天体、星云已经非常微弱了,难以观测。

天文观测也不是仅仅利用可见光,而是利用所有人类可以捕捉的宇宙能量流(射线、引力波等),从可见光分布、能量密度等方面来综合分析,但距离太过遥远很多信号传不到地球,人类就没办法观测。随着设备和观测技术的更新换代,人类可以捕捉的信息更多了,也就可以更加准确地推测银河系的直径。我国郭守敬望远镜一期巡天探测结束,宣布银河系大小远超过去认知,直径可能在20万光年左右。

而且人类可以观测的物质只占宇宙的4.6%左右,剩下的可能是暗物质和暗能量,它们也可能影响人类的观测,使得人类观测到的银河系直径不断变化着。


来看世界呀


夏天晴朗的夜晚,我们会发现天空中有一条乳白色的亮带横亘天空,宛如奔腾的激流,一泻千里。这就是银河。其实我们看到的银河就是银河系的一部分。我们人类所在的地球就位于银河系之中。

图示:天空中的银河就是银河系的一部分

银河系有多大?有句话叫做“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,我们身处银河系之中很难看清银河系的全貌。因此银河系有多大,现在科学家也很难给出一个准确的数字。从目前科学家观测的结果来看,银河系的直径大约在10万光年到18万光年的范围内,甚至有可能还要大。

银河系的直径至少10万光年是有多大呢?光年是在天文学上常用来衡量宇宙中天体之间距离常用的单位。大家知道光在宇宙中传播的速度大约是每秒钟30万公里。一光年就是光在宇宙中一年内传播的距离。就是说光从银河系的一头传播到另一头需要10万年的时间。

图示:银河系全景和太阳在银河系中的位置

一光年多远我们不是很清楚,一公里的距离我们很清楚。换算成公里,一光年大约是94607亿公里。10万光年的距离就是一光年的十万倍,94607亿公里再乘以10万倍,如果用数字直接写出来就是这样的,9460700000000000000公里!大家可以数数数字7后面有多少个零!这是一个令人眩晕的天文数字。

我们在星空中看到的银河是一条乳白色的亮带,银河为什么会发亮呢?其实银河的亮光就是一颗颗我们肉眼根本无法分辨的恒星发出来的。银河系中有多少颗恒星呢?据科学家估算,银河中大约有1500亿到4000亿颗恒星。

图示:目前天文学家观测到的银河系全景图

科学家推测银河系应该是一个棒旋星系,由明亮的银心和两条主要的悬臂组成。所谓的棒旋星系就是星系中心的恒星聚集成短棒形状的螺旋星系。我们的地球就位于距离银河系中心大约2.6万光年的一条叫做猎户臂的支臂上。

如果我们从地球出发飞出银河系以现在的人类实现的飞行速度需要多少年呢?如果我们认为银河系的直径大约是10万光年,那么它的半径就是大约5万光年,我们到银河系的边缘大约2.4万光年。人类现在制造的最快的探测器是朱诺号木星探测器。它的速度达到了每小时264000公里。以这样的速度我们飞出银河系得需要大约9800万年的时间。那真得是飞到地老天荒了。

图示:银河系

银河系有多大?大家现在有大致印象了吧?它的直径大约是10万到18万光年,包含了太阳在内的1500亿到4000亿颗恒星。银河系的大超乎我们的想象!


兔斯基聊科学


银河系有多大?先说结论,最新的数据是,银河系银盘的半径为10万光年。

我国天文学家,中科院国家天文台刘超研究员等利用我国大科学装置郭守敬天文望远镜一期巡天,先后两次刷新了银河系的半径,2018年最新的数据表明,银河系的半径已经由原来我们认为的5万光年扩展到了10万光年,整整扩大了一倍,科学家们因此也戏称,这是从二环到五环的节奏啊。

这里要注意的一点是,银河系的大小一般以银盘的半径来表示,我们说银河系半径扩大了一倍,并不是银盘本身大小发生了变化,扩张了,而是银河系的银盘本来就有那么大,只不过过去因为我们技术和设备等有局限性,我们以为银盘只有5万光年。后来随着观测手段及工具的升级,我们逐渐地认识到了银河系的真正大小。

那么,很多人就要问了,10万光年是不是最后的数据,银盘的半径还有没有可能是15万,甚至20万光年呢?对次,我们要说,10万光年未必是终点,但银河系的大小也不是无止境的。银河系除了银盘外,最外层还有大气层,称为银晕,而银晕的半径大概在13万到14万光年左右。

人类对银河系乃至宇宙的探索永无止境,我们的认识未来还会发生变化,期待郭守敬望远镜给我们带来新的惊喜。

以上。



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