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人類沒有飛出銀河系,網(wǎng)絡(luò)上各式各樣銀河系照片是怎么來的?

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人們老有這樣的疑問:人類并沒有飛出銀河系,怎么網(wǎng)絡(luò)上有那么多銀河系圖片呢,而且有的還惟妙惟肖,細(xì)節(jié)清晰?

其實(shí),銀河系只有一張真正的照片,其余都是電腦合成或者構(gòu)想的圖片。就像網(wǎng)絡(luò)上有無數(shù)張黑洞圖片,其實(shí)只有一張是真正的照片一樣,銀河系也只有一張照片是真的照片。

唯一的一張照片是NASA發(fā)射的斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡,經(jīng)過10年拍攝獲得的200萬張照片合成的,是一張銀河系360度全景圖。就是上面那張照片。一般人還看不懂,只有專業(yè)人士或者天文愛好者才能夠看出端倪,從中獲得許多知識、信息和樂趣。

這張圖片包含的信息量很大,有200億像素,如果把它打印出來,需要一個(gè)體育場那么大的地方才能夠展示,因此NASA決定公布數(shù)字版,免費(fèi)讓全球科學(xué)家和天文愛好者們查詢。

斯皮策望遠(yuǎn)鏡是一臺(tái)世界最大的紅外望遠(yuǎn)鏡。這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡于2008年3月升空,其軌道很獨(dú)特,一直躲在地球背面與地球保持同樣角速度繞太陽旋轉(zhuǎn),這樣可以躲避太陽光直射,為望遠(yuǎn)鏡提供天然冷卻,降低液氦用量,確保望遠(yuǎn)鏡紅外波段性能。

科學(xué)家們之所有把望遠(yuǎn)鏡送上太空,是因?yàn)樵谀抢镉^測可以避免大氣的擾動(dòng),可以更清晰的看往深空。每一臺(tái)軌道天文望遠(yuǎn)鏡,實(shí)際上就是一臺(tái)軌道天文臺(tái)。斯皮策望遠(yuǎn)鏡原計(jì)劃任務(wù)為2.5年,但實(shí)際服役了15年。

使得NASA無可奈何不得不讓斯皮策退役的原因,主要是這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡在環(huán)繞太陽的軌道上,依靠地球引力牽引,但每年會(huì)以0.1天文單位(約1500萬千米)的速度逐漸遠(yuǎn)離地球,現(xiàn)在已經(jīng)距離地球2.54億千米了,存在冷卻劑耗盡,遠(yuǎn)紅外功能只能停止,電力不足等諸多問題,而且還將漸行漸遠(yuǎn),所以NASA不得不于2020年1月30日讓其退役。

斯皮策兢兢業(yè)業(yè)的服役了15年,當(dāng)然不只是拍攝了一張銀河系圖片。斯皮策望遠(yuǎn)鏡還有許多深空發(fā)現(xiàn)。如類星體、令人震撼的“宇宙巨眼”螺旋星云、130億光年的黑洞、直接觀測到行星、探測到13000光年最遠(yuǎn)的行星、發(fā)現(xiàn)瀕死恒星附近巴基球、識別太陽系外行星大氣分子等等。

這里就不一一為斯皮策評功擺好了,回到它拍攝的這張圖片。這張巨大的銀河系圖片,大家通過邏輯想一想,就應(yīng)該知道,不可能是一張從外部拍攝的銀河系全貌,斯皮策還沒這個(gè)本事跑到20萬光年直徑的銀河系外面去擺拍,而是在我們地球這個(gè)位置,環(huán)繞著拍了一圈銀河系而已。

這實(shí)際上就是在銀河系肚子里向外拍攝的一張照片,這張照片只占有3%的天區(qū),卻包含了銀河系一半以上的恒星,而且由于紅外線能夠穿越星際塵埃,拍攝到了被遮擋的銀河系中心密集的恒星亮光。

但充斥網(wǎng)絡(luò)的無數(shù)銀河系外觀照片又是怎么來的呢?原來那些所謂的“照片”并不是照片,而是電腦制作出來的構(gòu)想圖。有些是科學(xué)家,有些是藝術(shù)家,有些就是愛好者弄的。他們根據(jù)人類長期天文觀測得到的數(shù)據(jù)資料,通過電腦建模,模擬出了銀河系的樣子。

自從伽利略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡,數(shù)百年來,人們就對太空充滿了興趣,觀測得到了許許多多的天文資料,尤其是近百年來了,人們獲得了大量準(zhǔn)確的天文天體方位信息,而且觀測到了大量的銀河系外星系,拍攝到了這些五花八門星系的真實(shí)照片。

根據(jù)星系的外形,大致分為橢圓星系、螺旋星系和不規(guī)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懸臂螺旋狀。但旋渦星系一般更大一些,懸臂更精致一些,由于有彌漫物質(zhì)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松散一些;而棒旋星系就是在中心有一個(gè)呈棒狀高密度恒星區(qū),有兩條對稱大的懸臂,還有若干小懸臂。

不規(guī)則星系一般都是較小的星系,質(zhì)量只有太陽的1億倍到幾十億倍之間,也有達(dá)到100億倍的,它們沒有固定結(jié)構(gòu),形狀不規(guī)則。

橢圓星系一般都是大星系,研究認(rèn)為是星系碰撞融合后形成的大型星系,里面絕大多數(shù)都是成熟和老年恒星。

科學(xué)家們根據(jù)發(fā)現(xiàn)的這些星系,通過掌握的銀河系各種信息數(shù)據(jù),就漸漸完善了銀河系的樣子,認(rèn)定我們銀河系是一個(gè)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(zhuǎn),轉(zhuǎn)一圈約需2.25億年。

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上流傳的所有銀河系外觀圖片,都是人們想象的或者通過電腦建模的圖片,并非照片。

就是這樣,歡迎討論,感謝閱讀。

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