1. 銀河繫到底長啥樣科學家稱銀河系旋臂斷裂疑似解體,未來何解
136億年前,銀河系開始形成,並逐漸生出四條主要的「手臂」,分別是英仙臂、船底-人馬臂、矩尺臂和盾牌-半人馬臂。而旋臂是銀河系裡新恆星誕生的搖籃,每年都會有約十顆新恆星生成。
上圖:銀河系結構簡圖
我們的太陽系則坐落於較短的獵戶座旋臂靠近內側邊緣的位置上,位於英仙座旋臂和人馬座旋臂之間。距離銀河系中心約2.64萬光年,逆時針旋轉,每2.2億年繞銀心一周。因此在地球上,我們無法看到銀河系的全貌,但科學家依舊有辦法描繪銀河系的樣子。
上圖:銀河系大尺度結構的示意圖
20世紀初,美國威爾遜山天文台建成了當時世界上口徑最大天文望遠鏡。從此,天文學家把以銀河為表觀現象的恆星系統稱為銀河系。
1918年,依舊是威爾遜山天文台,建造了一座口徑2.54m的反射望遠鏡——胡克望遠鏡。隨後經過4年的觀測,美國天文學家H.沙普利提出太陽系應該位於銀河系的邊緣,且銀河系的中心應在人馬座方向。又過了29年,摩根提出銀河是螺旋形的。
上圖:威爾遜山天文台
2003年,斯皮策太空望遠鏡升空,是人類送入太空的最大的紅外望遠鏡,也是大型軌道天文台計劃的最後一台空間望遠鏡。通過對太陽系的小行星,以及可觀測宇宙邊緣的遙遠星系進行了逾10年的研究後,首次在一張巨幅全景圖上將所有星辰的圖片拼接再現。確定銀河系是個扁平的螺旋盤,太陽系位於其中一個螺旋臂上。
上圖:斯皮策太空望遠鏡繪制的銀河系紅外掃描全景圖
2008年,科學家通過觀測證實,銀心中的確存在著黑洞。2020年03月25日,英國科學家,達勒姆大學天體物理學家艾麗絲·迪森及其同事利用銀河系附近星系,找到了銀河系的邊界。將銀河系直徑精確測定為190萬光年,誤差不超過40萬光年。
上圖:銀河系全景圖
2020年04月21日,南京大學發布消息:由美國哈佛-斯密松天體物理中心資深天文學家、美國科學院院士馬克·里德和南京大學天文與空間科學學院教授鄭興武聯合撰寫的文章,總結了由他們兩人及德國卡爾·門滕教授所領導的國際團隊,歷經15年時間對銀河系結構潛心研究的成果。
該團隊繪制出了尺度為10萬 10萬光年的全新銀河系結構圖,是迄今最精確的銀河系結構圖,徹底解決了銀河系究竟有幾條旋臂的重大科學問題。
上圖:銀河系結構圖 鄭興武和馬克·里德供圖
直到最近,NASA科學家又發現,銀河系的船底-人馬旋臂上有一個"斷裂",是一組伸出來的恆星和氣體雲——包括瀉湖星雲和鷹狀星雲,是人馬座臂著名的「創世之柱」的所在地。研究已發表在《天文學與天體物理學》雜志上。
他們將這一「斷裂」描述為像從木頭上伸出來的一個碎片。同時,NASA在一份新聞稿中稱其:「綿延約3000光年,是第一個被確認的主要結構,其方向與旋臂的方向有巨大的差異。」
上圖:斯皮策太空望遠鏡
NASA研究人員的數據依舊來自已經退役的斯皮策太空望遠鏡,以及歐洲航天局蓋亞太空觀測站。他們通過定位新生的恆星並測量與它們的距離,進一步分析了旋臂不同區域的速度和俯仰角後,發現了這部分俯仰角為60 的恆星。但根據之前蓋亞衛星恆星數據建立的銀河系模型顯示,人馬座臂的俯仰角僅約為12 度左右,就好像這部分恆星不屬於這條旋臂。
上圖:像一條斷臂一樣伸出來,該地區是鷹星雲、歐米茄星雲、三裂星雲和瀉湖星雲的所在地。
除此之外,「斷臂」中數十萬顆恆星,似乎也以相同的速度和方向運動著。這表明那裡的恆星可能在同一時間形成並且受到相同的引力影響。換句話說,是有一些外力將這些星雲拉成一條長長的直線。但對於是什麼讓這些年輕的恆星擺脫束縛並離開旋臂,科學家也沒有答案。
上圖:從左到右,老鷹星雲、歐米茄星雲、三叉星雲和瀉湖星雲
既如此,銀河系的未來將何去何從?
根據當前的觀測,仙女星系(M31)正以每秒300公里的速度沖向銀河系,因此科學家普遍認為在30億 40億年後仙女星系可能會與銀河系相撞。但即使真的發生碰撞,太陽以及其他的恆星也不會相撞,但是這兩個星系可能會花上數十億年的時間合並成橢圓星系。
上圖:仙女座大星系,少數藍移星系之一,它正在靠近銀河系。
除此之外,銀河系還正在以每秒600公里的速度向巨引源狂奔。這個「巨引源」的力量異常強大,位於拉尼亞凱亞超星系團的引力中心。可吸引數億光年內的星系等天體,包括銀河系、仙女座星系等至少500個星系團,星系數量超過10萬個,就連2.6億光年以外的天體,都被它的引力吸引而向它墜落。
但以銀河系的速度,想要抵達巨引源,很可能依舊需要上千億年。與此同時,還有科學家表示,如果扣除宇宙膨脹速度,實際上銀河系正在遠離巨引源。不過真到那個時候,太陽系早已消失,人類或許也已滅絕,反正是無法見證那一刻了。
2. 我們再一次認錯了銀河系的形狀新研究表明,銀河系是S形的
不論我們是不是學習天文的,都大概看到過銀河系的圖片。
大家以往看到過的銀河系圖片,形象地比喻一下,都是類似於荷包蛋的形狀,從上往下看是圓盤形的,側面看是扁平狀的,中間有一小塊突起。
近些年來,科學家們對於銀河系的形狀又有了新的認識,發現銀河系很可能與以往的認知有著較大的差別。
首先從尺度上來說,銀河系的直徑已經超過了科學家曾經認為的10萬光年,可能達到了15萬甚至20萬光年,而目前暫時公布的數據也至少是12萬光年。
另外,在銀河系的「蛋黃」上下兩側,也並不是虛無的星際空間,而是有兩個巨大的神秘結構——費米氣泡。這兩個費米氣泡就像是兩只氣球一樣,但是極其巨大,延伸出去幾萬光年。
不過,最新的研究表明,連這個形狀的銀河系,也說不上是真實的銀河系外形。即使拋開費米氣泡不說,銀河系的形狀也不是扁平的,而是呈S形的!
最近6年以來,智利拉斯坎帕納斯天文台進行了一項名為天空研究--光學重力透鏡實驗(OGLE)的的項目,拍攝了206,726張包含1,055,030,021顆恆星的天空圖像。
波蘭華沙大學等機構研究人員利用這些太空照片進行了研究,試圖繪制一張銀河系的3D比例圖,意外得出了這個結論。
他們主要觀察的對象,叫做造父變星。造父變星是一類在天文學上極其著名的天體,屬於變星的一種。所謂的變星,就是光度會發生周期性的變化。而造父變星更有特點,它的光度變化和它們與我們的距離直接掛鉤。也就是說,簡單地觀測它們的變化規律,就可以輕鬆了解它們距離我們有多遠,因此它們常用來衡量附近天體或者它們所在星系的距離,被稱作宇宙的量天尺。
在這次研究中,天文學家一共挑選出了2431顆造父變星,藉此來繪制銀河系的3D模型。他們原本是為了了解銀河系在最近幾億年的演化和發展,卻沒想到有了意外的發現。
通過他們繪制的圖像我們可以看出,銀河系顯然並不是扁平結構,而是一側向上翹,另一側向下彎的形狀,也就是類似於S的形狀。這種彎曲不是在銀河系邊緣才有的,而是從銀心開始就形成了,只不過隨著和銀心距離的增加而變得明顯。在距離銀心6萬光年的地方,其偏離「銀河系平面」——銀道面的距離已經達到了4500光年,非常明顯。從圖片看,就像是一隻吧椅的椅座一樣,非常有趣。
事實上,這個結果和中國科學院領銜的一支國際科學團隊在今年2月份發表於英國《自然·天文學》期刊上的研究成果基本一致。在那個時候,人類第一次發現銀河系竟然有這樣的結構。
銀河系究竟為何不是平面的,而是這種翹曲結構,目前仍然是個謎。有科學家認為,在銀河系的外緣,天體受到的銀河系引力已經比較小。而同時,在銀河系附近又有其他的星系存在,這些星系的引力作用,導致了銀河系外緣的扭曲。不過,如此精美的形狀,如果只是這個原因形成的,也是讓人有點難以置信。
科學家指出,不僅僅是銀河系,河外星系中也有很多是同樣的結構,對這個結構的研究,對於了解星系的形成、演化以及宇宙的規律,有著重要的意義。
研究論文8月1日在線發表在美國《科學》雜志上。
3. 17億像素的銀河系全景圖來襲,宇宙到底有多美
宇宙是由空間、時間、物質和能量所構成的統一體。是一切空間和時間的綜合。一般理解的宇宙指我們所存在的一個時空連續系統,包括其間的所有物質、能量和事件。根據大爆炸宇宙模型推算,宇宙年齡大約138.5億年。
下面是哈勃望遠鏡拍攝的錐狀星雲(Cone Nebula),是極度明亮的恆星形成區NGC 2264的一部分,位於麒麟座內,距離我們約為2500光年。真的是好遠哦!但是這也是2500年前的景色而已,誰知道2500年後的今天它是什麼樣。宇宙的美是充滿危險的美,充滿奇特的美,包括河外星系。
4. 從河外看銀河系,銀河繫到底長什麼樣子
到目前為止,我們人類還沒有發現在宇宙中還有和地球一樣擁有生命的星球,我們地球上生活著超過了800萬種不同的生物,植物占據了大部分,動物大約有160萬種,而這160萬種動物中就包含了地球上目前最高智慧的生物,那就是我們人類,如果在宇宙中還沒有找到其他的高智慧生物,那麼我們人類也可以被稱之為是目前宇宙中最高級的智慧生物。
從伽利略天文望遠鏡對銀河系的研究開始,一直到2009年,美國終於公布了由斯皮策太空望遠鏡拍攝的大約80萬張太空照片所組成的銀河系全景圖,這張合成的全景圖也是人類科學史上首張高清的、較精準的銀河系全景圖。人類首次真正地觀看到了銀河系的真實樣貌。
但是就在2020年,來自全球8個國家的22名優秀的天文科學家共同繪制的銀河系真實結構圖問世了。這回的銀河系結構圖要比2009年的銀河系全景圖更加的精準,可以說是迄今為止最精準的銀河系全景結構圖。
從全景圖上我們發現,銀河系確實擁有4條旋臂,為什麼說這回的全景圖是最精準的全景圖呢?因為它清晰地指出了太陽系在銀河系中的位置,也指出了太陽系的位置就在銀河系的宜居帶,怎麼就是宜居帶了呢?
圖片顯示,這里相比銀河系的其他位置,恆星的數量比較稀少,空間相對來說比較空曠,這樣的位置好處在於太陽系和其他星系發生碰撞的可能性非常的小,從這方面來看,這個區域是太陽系的安全區域。
並且這里的宇宙射線也相對少很多,至於為什麼這里的宇宙射線少,科學家們也沒有給出相應的解釋,最起碼我們能夠知道,這里的環境是比較適合生命出現的,因為空間比較空曠,所以太陽系也就不會受到其他恆星星系引力的干擾,可以非常穩定的停在這個安全的位置。
現在你知道為什麼地球能夠進化出生命了嗎?真可謂是天時地利,地球不僅僅在太陽系中占據了最好的位置,就連太陽系在銀河系中都占據了絕佳的位置,這樣好的條件,如果地球不進化出生命,都感覺對不起銀河系給太陽系安排的這個位置。
5. 網路上流傳的銀河系照片都是假的,只有一張是真的,你知道是什麼樣子嗎
銀河系究竟是什麼樣子呢?如今我們在網路上看到的,是有著閃爍的星光,密集的星雲,紅橙黃綠青藍紫色的星球遍布,色彩斑斕一望無際,還有的是各個恆星的光芒四射,密集的分布著大小不同的星球。但是這些並非真實的宇宙,九成以上都是現在的電腦合成技術完成的。銀河系的面目會是我們看到的那樣嗎?
宇宙是如此浩瀚,人類顯得過於的渺小。在整個銀河系中,每個星球但是獨立的個體,每個星球都那麼的遙遠,宇宙的秘密還等待著我們探索,可能在未來的幾十億年中,人類也可以發現另一個地球一樣的星球存在,但是現在我們可以在圖片上清晰看到的星球並不是真正存在的。
6. 為什麼有那麼多銀河系的照片它們是怎麼來的
根據星系的外形,大致分為橢圓星系、螺旋星系和不規則星系。有人又把螺旋星系分成旋渦星系、棒旋星系、螺旋星系三種,這幾種星系大致都有螺旋狀懸臂。但旋渦星系一般更大一些,懸臂更精緻一些,由於有彌漫物質充填其中,看起來更飽滿光亮一些;相對來說螺旋星系的懸臂就要鬆散一些;而棒旋星系就是在中心有一個呈棒狀高密度恆星區,有兩條對稱大的懸臂,還有若干小懸臂。
不規則星系一般都是較小的星系,質量只有太陽的1億倍到幾十億倍之間,也有達到100億倍的,它們沒有固定結構,形狀不規則。
橢圓星系一般都是大星系,研究認為是星系碰撞融合後形成的大型星系,裡面絕大多數都是成熟和老年恆星。
科學家們根據發現的這些星系,通過掌握的銀河系各種信息數據,就漸漸完善了銀河系的樣子,認定我們銀河系是一個棒旋星系,而我們太陽系家族,就坐落在距離銀河系中心2.6萬光年的一條獵戶支臂上,以每秒約240千米的速度,圍繞著銀河系中心公轉,轉一圈約需2.25億年。
現在網路上流傳的所有銀河系外觀圖片,都是人們想像的或者通過電腦建模的圖片,並非照片。