位置:预播新闻网 > 科技 > 正文 >

中美科学家绘制迄今最精确的银河系结构图

2020年05月29日 16:20来源:未知手机版

大众哲学,90后土豪,过山车大亨攻略

制图:罗恩·米勒(Ron Miller)

撰文 | 马克·J·里德(Mark J。 Reid)、郑兴武

翻译 | 沈俊太

长期以来,我们对银河系知之甚少,我们甚至不知道太阳在银河系中的具体位置。不过,天文学家最近利用一些观测数据,绘制了全新的“银河系图”,这幅图将刷新我们对银河系、星系形成的认识。而且通过这幅地图,我们还知道,太阳几乎正好位于银河系盘的中心平面上。

几百年前,探险家们远渡重洋,横贯未知大陆,绘制了详细的地图。在过去的半个世纪中,人类发射的太空探测器已经拍摄了太阳系的大部分区域。然而,尽管我们已经了解太阳系这个天文后院,但对自己所处的宇宙大社区——银河系——的了解却不够。原因很明显,恰如“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,我们无法离开银河系而回眸银河系的全景。

也许,你可以梦想我们发射一艘航天器,让它驶离我们的银河系后,再回头拍张银河系的全景照片,但是航天器只有经过数百万年的旅程后,才能做到这一点,这显然是不切实际的。我们还有很多关于银河系的悬而未决的问题,例如银河系有多少条旋臂,最接近太阳的一种大型结构是否可以算作一条独立旋臂,以及我们太阳系在银河系中处于什么位置。

然而,科学家最近正努力从内到外测绘银河系,从而能首次绘制准确的银河系结构图。这个美好的前景是数个高级射电和光学大型望远镜项目共同努力得到的结果,其中包括我们主导的银河系“棒和旋臂结构遗产性巡天计划”(Bar and Spiral Structure Legacy Survey,简称BeSSeL计划)。我们获得了甚长基线阵(Very Long Baseline Array)前所未有长达5000小时的观测时间。

我们的项目的初步结果为人们提供了一幅全新的银河图。除了更好地了解银河系的整体图像外,我们还开始澄清为什么银河系这样的星系会呈现出旋涡结构,以及我们的银河家园是如何与整个宇宙融为一体的。

宇宙邻里

十九世纪初期,第三任罗塞伯爵威廉·帕森斯(William Parsons)建造了一台口径为72英寸的望远镜——按当时的标准,这是一台“巨大的”望远镜。他观测并画出了明显有旋涡型旋臂图案的M51星云(我们现在称之为涡状星系,Whirlpool Galaxy)。然而,在不知道M51有多远或银河系尺度的情况下,我们不清楚涡状星系是我们所处的银河系中的一个小结构,还是一个与银河系类似的星系。

关于这些问题的辩论一直持续到二十世纪初。直到美国科学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble)使用亨利埃塔·利维特(Henrietta Leavitt)发展的技术测量出我们到一些明亮恒星的距离后,我们才了解到,涡状星系和其他旋涡星云都处于银河系之外,而且与银河系相似。这个发现颠覆了银河系即是整个宇宙的观念。

银盘是构成银河系主体的薄饼状区域,通过测量整个银盘中气体的运动,天文学家发现我们其实生活在一个旋涡星系中。星系的主要常见类型包括旋涡星系和椭圆星系两种。从远处看到的银河系的模样可能很像近邻旋涡星系NGC 1300和风车星系(M101)。NGC 1300的中心具有一个明亮的长条形结构,天文学家称其为星系的棒结构。两条蓝色的旋臂从棒结构的两个末端伸出,并围绕中心棒逐渐向外延伸。

大多数旋涡星系中都具有棒结构,一般认为这种结构是因星系致密盘的引力不稳定性而形成的。然后,中心的棒结构会旋转,产生搅拌作用,进而可能促进旋臂的形成(其他过程,例如盘内大质量团块引起的引力不稳定性或临近星系的引力扰动,也可能导致旋臂的形成)。在蓝光波段更容易看到旋臂,这是因为旋臂是正在形成恒星的巨大恒星产房,更容易发出蓝光。风车星系M101是另一个可能类似银河系的星系。尽管风车星系没有NGC 1300的中心棒,但它有更多的旋臂。

本文地址:http://www.liuyubo.com/keji/2436126.html 转载请注明出处!

今日热点资讯