人类对天空的好奇之心,至少也有几千年的历史。从登上月球,到发射遥远的探测器,短短百年历史,技术的进步让我们对地球之外的世界,有了更多更深入的了解。甚至推算出了很多宏观演化的前因后果,然而知道的越多,就越觉得自己不知道的其实更多,越发超乎想象的宏大,越发映衬出我们的渺小与卑微,谁知道真正的现实里,又有多少是真实?

银河系,是太阳系所在的棒旋星系,包括1000~4000亿颗恒星和大量的星团、星云以及各种类型的星际气体和星际尘埃,从地球看银河系呈环绕天空的银白色的环带。总质量约为太阳的2100亿倍,隶属于本星系群,最近的河外星系是距离银河系254万光年的仙女星系。

银河系呈扁球体,具有巨大的盘面结构,由明亮密集的核心、两条主要的旋臂和两条未形成的旋臂组成,旋臂相距4500光年。太阳位于银河一个支臂猎户臂上,至银河中心的距离大约是2.6万光年。

银河系的中央是超大质量的黑洞(人马座A),自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。银河系中央区域多数为老年恒星,外围区域多数为新生和年轻的恒星。周围几十万光年的区域分布着十几个卫星星系,其中较大的有大麦哲伦星云和小麦哲伦星云。银河系通过缓慢的吞噬周边的矮星系使自身不断壮大。2015年3月,科学家发现银河系体积比之前认为的要大50%。

说了这么多那么以人类目前的科技是怎么知道银河系

我们看到的银河系的形状图像是科学家们绘制出来的,不是真正的照片,要想看到银河系真正的照片,估计人类是很难做到的,因为我们只有飞出银河系进入遥远的宇宙空间才能做到,就象我们现在身处银河系中间可以拍摄其他河外星系的照片一样,我们起码要到另外一个星系上去才能拍摄到我们的银河系,

1785 年,F.W.赫歇尔第一个研究了银河系结构。他用恒星计数方法得出了银河系恒星分布为扁盘状,太阳位于盘面中心的结论。

1918年,H.沙普利研究球状星团的空间分布,建立了银河系透镜形模型,太阳不在中心。

20世纪20年代,沙普利模型得到公认。但由于未计入星际消光,沙普利模型的数值不准确。研究银河系结构传统上是用光学方法,但有一定的局限性。近几十年来发展起来的射电方法和红外技术成为研究银河系结构的强有力的工具。在沙普利模型的基础上,我们对银河系的结构已有了较深刻的了解。

美国航天局(NASA)公布了数字版银河系360度全景图,该图片由“斯皮策”太空望远镜过去10年拍摄的200万张照片拼接而成,包括银河系一半以上的恒星,像素达200亿,如果打印出来,需要体育场那么大的地方才能展示,因此美国航天局决定发布其数字版,方便天文迷查询。

人们惊奇地发现,如今想一览银河系已简单到只要一点鼠标即可。其实,这张图片展示的仅是地球天空中大约3%的区域,却包含了银河系里超过一半的星辰。

2003年升空的“斯皮策”太空望远镜已对从太阳系的小行星到可观测宇宙边缘的遥远星系进行了逾10年的研究。在此期间,为完成银河系的红外图像记录,“斯皮策”已工作4142个小时。这是首次在一张巨幅全景图上将所有星辰的图片拼接再现。

我们的星系是个扁平的螺旋盘,太阳系位于其中一个螺旋臂上。当我们望向星系中心时,总能看到一个充满星辰又尘土飞扬的区域。由于大量尘埃和气体阻挡了可见光,因此在地球上无法直接用光学望远镜观测到银河系中心附近的区域。而由于红外线的波长比可见光长,所以红外望远镜“斯皮策”能穿透密集的尘埃并观测到更遥远的银河系中心地带。

天文学家根据获取的数据绘制了一幅更精确的银河系中心带星图,并指出银河系比我们先前所想的更大一些。这些数据使科学家能建立起一个更全面立体的星系模型。

人类对银河系的形状的认识最起码有三种方式:

1、统计法:通过对天体的观测来确定天体彼此之间的位置关系,比如我们可以通过某一个天体的移动和光谱及红移知道其与我们之间的距离和移动规律,通过大量的统计可以确定天体空间位置(我们可以将地球甚至是太阳系做为三位空间的原点,通过更加遥远的天体建立三位空间坐标系),然后将他们的位置在三位空间坐标系中标示出来,这样我们就建立了银河系的三位模型.

2、拍照法:虽然我们身处银河系之中,但是我们还是可以对我们的周围空间进行拍照,通过直观图像也可以描述周围天体的位置关系,通过对同一角度的不同时间的图像的对比可以知道天体的运行规律(很多天体就是这样被发现的),对这些图像进行三位组合就可以得到银河系的大致空间形状.

3、类比法:我们身处银河系中间,但是我们可以观察到银河系之外的其他星系(河外星系)的形状,通过前面两种方法我们已经知道了银河系的大致形状,通过对比,就可以知道银河系属于哪一类星系.

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