人类连太阳系都没有飞出去,是怎么知道银河系长什么样子的?

发布时间:2022年07月06日
       从 1785 年威廉·赫歇尔提出银河系的第一个模型, 到 1950 年代最终确定银河系为直径 10 万光年、厚度 3 万光年的旋涡星系, 人们花了将近 200年。赫歇尔银河系的图像是通过数星星得到的, 也就是数了天空中各个方向的星星数量, 但是因为银河系充满了吸光的尘埃, 他的模型是错误的, 而且因为他不知道星星离我们的距离, 所以他的模型没有尺度。在接下来的一百年里, 天文学家对银河系模型的研究一直停滞不前, 但在恒星距离方面取得了成果,

例如通过视差确定一些附近恒星的距离, 发现了可以利用的造父变星用于测距。 1920年前后, 荷兰人卡普坦经过40年的努力, 再次用星数计算提出了银河系的模型,

这次是有刻度的, 但由于和赫歇尔犯了同样的错误, 得到的模型是错误的。与此同时, 另一位天文学家沙普利利用球状星团得到了银河系的正确模型, 因为这种星团基本上位于银河系的银盘之外。它会被灰尘挡住, 所以他可以得到正确的结果。
       但他得到的只是银河系的模糊影像, 没有精细的结构。当时人们已经发现了一些河外星系的涡旋结构, 也有人提出银河系应该也有这种结构, 但李锐一直固执地认为这些星系是河内天体, 直到 1940 年代在哈勃确定仙女座星云不属于银河系后, 人们开始相信银河系可能也有这种结构。然而, 直到射电天文学出现, 证据才出现。天文学家最终通过测量21厘米中性氢的电磁辐射证实了银河系中存在多个旋臂, 具有螺旋结构。已经是1958年了。至于这张银河系全景图, 科学家们在了解了银河系的结构后, 拍摄了大量恒星和行星的照片, 并逐一分析。方向上恒星的密度。在此基础上, 电脑模拟合成楼主看到的这张银河全景图。我现在看到的图片都是模拟的。
       我认为人类了解银河系的形状至少有三种方式: 1、统计法:通过观察天体来确定天体之间的位置关系。例如, 我们可以通过天体的运动、光谱和红移, 知道天体与我们之间的距离和运动规律, 通过大量的统计数据可以确定。天体的空间位置(我们可以以地球甚至太阳系为三维空间的原点, 通过更远的天体建立三维空间坐标系), 然后在天体中标出它们的位置三维空间坐标系,

这样我们就可以建立银河系的三维模型。 2、摄影方式:虽然我们身处银河系, 但我们仍然可以对周围的空间进行拍照, 也可以通过直观的图像来描述周围天体的位置关系。不同时间的影像对比可以知道天体的运行规律(很多天体都是这样发现的), 通过结合这三幅图像可以得到银河系的近似空间形状。 3、类比:我们在银河系的中间, 但我们可以观察到银河系之外的其他星系(星系外)的形状。通过这种方法, 我们已经知道了银河系的大致形状。通过比较, 我们可以知道银河系属于哪种类型的星系。
       通过以上方法的综合、修正和推测, 我们可以画出银河系的形状。
       当然, 我们看到的银河系形状图像是科学家绘制的,

并不是真实的照片。要看到银河系的真实照片, 估计人类很难做到, 因为我们只能飞出银河系, 进入遥远的宇宙, 就像我们现在在银河系, 可以拍摄其他河外星系的照片。我们至少得去另一个星系拍我们银河系的照片。银河系的半长有几十万光年的尺度, 光的传播时间长达几十万年。
       我们最快的飞行器需要多少年?所以人类可能很难去另一个星系拍我们银河系的照片。据推测, 银河系是一个中间有一根棒的螺旋星系。