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人类都没有出过太阳系,是如何拍下整张银河系照片的?
银河系,望远镜,恒星人类都没有出过太阳系,是如何拍下整张银河系照片的?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
太阳是一颗恒星,她温暖出地球上的生命。人类的文明逐步发展后,人类认识到太阳处在银河系中,银河系中有超过2000亿颗的恒星。银河系呈现为一个圆盘状,直径超过十万光年,中心处的厚度约为1.2万光年。
很多人看到过各种各样的银河系照片。问题来了,人类以及人类的探测器连太阳系都没有飞出去,怎能跑到银河系之外给银河系拍一张照片?
还记得事件视界望远镜吗?去年事件视界望远镜给出了全球第一张黑洞的照片,让人震撼的同时也产生出疑问:之前看到的那么多黑洞的照片是怎么回事?答案很简单,之前看到的那些黑洞照片都是科学家模拟出来的,有时候也被称作是艺术想象图。人类用已知的科学规律可以对黑洞附近的情景进行模拟,继而给出模拟照片。
我们看到的整个银河系的照片也是用计算机模拟出来的。模拟整个银河系需要有对银河系的大量观测数据,数据越多越精确,模拟出的银河系就会更接近实际情况。目前一些大型望远镜可以在服役期间观测数十亿个恒星,观测了大量的恒星就可以给出银河系中恒星的分布规律,并且知道恒星的运动情况。继而能够描绘出银河系的轮廓以及运动情况。
其实不要说银河系了,就连太阳系的照片我们也拿不出一张。你看到的那一张张很像真实照片的太阳系照片,同样也是模拟出来的。在一张图片上将太阳及八大行星一起呈现出来是很困难的,你看到的那些太阳系的全家福图片往往存在比例上的严重问题,包括八大行星的大小以及到太阳的距离。和茫茫宇宙相比较,人类是非常渺小的。拍一张太阳系的照片都非常困难,更不用谈给整个银河系拍照了。
回答于 2019-09-11 08:43:50
喜欢看天文知识的朋友相信一定都看到过整个银河系图片。从中我们知道了银河系是一个巨大棒旋星系,呈扁球体形状,具有巨大的盘面结构。在银河系的中心有一个明亮的呈棒状的核心,核心周围是有四条悬臂。就像下面这样。
问题来了,我们要得到这样的银河照片是不是要飞到银河盘面的上方或者下方去呢?很显然这是不可能的。现在我们人类连飞出太阳系的能力都没有,怎么可能会飞到这么遥远的地方给银河系来一张全景特写照呢?
人类生活在地球上,地球又身在银河系之中,我们是不可能看到整个银河系的。就像当年宋代大文豪苏东坡在游庐山的时候感慨道“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。事实上也是如此。在夏季晴朗的夜晚,我们会在天空中看到明亮的银河。银河就是我们凭借肉眼看到的银河系。我们只能看到距离地球最近的银河系部分。我们在地球上看到的银河系下面这样的。
那么我们看到的银河全景照片是怎样来的呢?这是科学家们通过对银河的不断观测,再加上对宇宙中其它星系的观测没用过计算机模拟出来的。
科学家在建立银河系模型的时候,用到了空间直角坐标系这个数学工具。他们以地球为原点,在宇宙空间中建立了一个坐标系,然后再将我们用太空望眼镜观测到的恒星数据输入到这个坐标系中来确定它们的位置。这样通过计算机就可以模拟出银河系的形状的模型图片了。
这是一个十分浩大的工程。科学家花费了10年左右的时间才确定了银河系中近10亿颗的恒星坐标。据科学家估计,银河系中大约有1500亿到4000一颗恒星。因此科学家们观测到的恒星还只是银河系中极少的一部分。
图示:宇宙中的星系
另外,虽然我们在银河系之中看不到银河系的全景。但是我们可以观察到宇宙中其它星系的全景以此作为参考来描绘银河系的全景。例如距离地球254万光年的仙女座星系是距离银河系的最近的星系。通过观察仙女座星系我们也会对银河系的形状有大概了解。
2014年的时候,科学家利用斯皮策太空望远镜的观测数据拼凑成了一张银河系360度全景这片。这张照片的像素到达200亿,包含了银河系中一般的恒星。但这和我们看到的银河系全景模型照片完全不一样。
图示:银河系全景图
所以,科学家要得到银河系的全景照片其实根本就不用非得带着相机跑到银河系外面去,依靠强大的望远镜个观测和计算机模拟就以实现了。
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢邀。人类在大自然面前,是一个先天不足的学生,在探索宇宙奥秘中,人类不得不靠发明各类仪器,借以延伸感官。迄今为止,月球是人类去过最远的地方,这段距离在宇宙范围内实在不值一提。
四十多年前被发射升空的旅行者1号是距离我们最远的探测器了,但这么久过去了它仍然没有飞出太阳系。
要找到这个答案,首先我们得从意大利的著名科学家伽利略谈起。早在远古时期伽利略在观察夜空中发现,夜空中出现的环带是由一颗颗恒星汇聚而成的星河,大多数闪闪发光的星辰其实都是一颗颗巨大的恒星。
这以后科学家们认为,以银河系为扁平状圆盘的假说首次确立,这是人类对银河系大概样貌的最初了解。
由于在研究银河系的过程中,因为受到设备的限制错误地估计了太阳的位置,以为太阳处于银河系盘面的中心。
直到后来沙普利对球状星团的空间分布进行研究,并成功建立银河系透镜形模型时,人类才知道太阳并非位于银河系中心位置,而是在银河系的边缘地带。
直到上个世纪90 年代,借助哈勃望远镜,天文学家得到了大量的数据,于是银河系的盘状螺旋结构获得了人们的一致认可。
随着科技的进步,通过射电望远镜证实了银河系有着多个漩臂,银河系是一个呈螺旋结构并有漩臂的盘状星系。
再后来,科学家又利用红外相机拍摄了银河系中心的红外成像图,并发现那里有着密集的恒星,而且呈现为一个上下凸起的盘状结构。
所以,我们现在看到的那张整个银河系照片,是凭借大量的观测数据和数学模型通过电脑合成而来的,即使如此,目前我们对银河系的认知还远远不够。
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