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飞到多远的地方才能看到银河系的全貌火星 [复制链接]

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在宇宙中,我们已经观测到了数以亿计的河外星系,其中一些甚至还能直接用肉眼看到。这些星系可以分为三大类,一类是充满年老恒星的椭圆星系,第二类是拥有旋臂的螺旋星系,还有一类是形状不规则、尺寸较小的不规则星系。

虽然我们对河外星系的了解不少,但我们却从未看到过自己所在的星系——银河系的全貌。我们身处银河系中,太阳系目前处在银道面以北大约光年,距离银河系中心2.6万光年之处。我们只能看到银河系的一部分,肉眼可见的范围非常小,只有太阳系附近数千光年,而银河系的银盘跨度至少可达10万光年。

在人类目前发射的探测器中,只有5艘能够飞出太阳系,而且还要上万年的时间。另外,这些星际探测器都无法离开银河系,只会绕着银心旋转。因此,我们至今还没有给银河系的全貌拍过照。然而,那些银河系图片又是怎么来的呢?

从结构上来讲,银河系是由大量的恒星和星云通过引力作用组合在一起。我们只要测出恒星和星云在空间中的分布,就能推断出银河系的结构。年前的天文学家赫歇尔是研究银河系结构的先行者,他通过恒星的自行现象发现,银河系的结构呈现为圆盘形。但他所能研究的恒星数量非常有限,更进一步的银河系结构还需现代观测技术来确认。

在年,欧洲航天局(ESA)发射了主要用于观测恒星的探测器——盖亚卫星。这颗卫星能够开展大规模的恒星观测,通过先进的仪器精确测出它们的距离、方位以及在空间中的运动。据估计,能够被确认身份的恒星多达10亿颗,这占到了银河系中恒星总数的1%。

根据一系列的观测结果,再结合对河外星系的研究,天文学家可以绘制出银河系的大致结构。结果表明,我们的银河系属于螺旋星系,但在中心还有一个棒状结构,所以银河系又可以细分为棒旋星系。在已知的星系中,位于3.8亿光年外的UGC在外观上看起来与银河系非常相似。

如果未来人类有能力飞出银河系去亲眼看一下我们的星系,那么,需要在多远的地方才能通过肉眼看到银河系的全貌呢?

显然,在过银心并且垂直于银道面的方向上,能够以最短的距离目视到整个银河系。一般而言,人眼双眼的舒适视域约为度。如果假设银河系的半径为5万光年,那么,根据三角函数可以计算出目视银河系全貌的距离为:5/tan62°万光年=2.66万光年,这差不多是我们与银心的距离。

如果从地球出发,我们需要飞行大约3.72万光年才能到达目视银河系全貌的地方。从目前来看,这个距离遥不可及,光都要走3.72万年,速度只有每秒数十公里的探测器将需要耗费至少数千万年的时间。

只有当未来人类能够制造出足够接近光速的星际飞船,通过时间膨胀效应,或者直接通过虫洞之时,这种遥远的星际之旅才有可能成为现实。

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