怎樣定位太陽系在宇宙中的位置?

未來探索菌


如果在茫茫宇宙中,尋找並定位太陽系的位置,確實不是件太容易的事情。因為所有的恆星都是在高速運動中,相對位置時時刻刻都在改變。好在宇宙雖大,恆星之間的距離足夠遠,雖然相對位置在變化,但在足夠遠的地方觀測,其相對位置的變化量在短時間內(至少以百年為單位)變化很小,可以近似的認為是保持不變的,不然也就不會稱之為“恆星”了。

所以,你只要掌握了太陽周圍幾顆或者幾十顆恆星的相對位置就能確定太陽的座標,前提是你得有一副比較精準的“星圖”,記錄太陽周圍恆星越多,位置就能確定的越精確。

但是星際旅行一般都是十分漫長的,如果你的飛船速度比較低,在恆星際之間旅行都要幾百年,那在廣袤無垠的宇宙中尋找太陽系就是幾代人的任務了,如果你的飛船能以接近光速的速度在星際間旅行,依據愛因斯坦的相對論效應,只要足夠接近光速,你可以在有生之年飛到可觀測宇宙中的任何位置(燃料得足夠)。不過也有一個問題,你自身的時間流逝正常,但飛船外的世界時間流逝就非常之快,可謂瞬間就是滄海桑田,也許你在飛船中睡了一覺,外面的世界已經過去千年(足夠接近光速),那時的恆星也已經不恆了,其相對位置已經發生了足夠大的位移。這時你的“星圖”就要升級了。

拿銀河系來說吧,銀河系直徑約為15萬光年,中心厚度約為1.2萬光年,包含了大約2000億顆恆星。如果你飛船上的電腦足夠強大,把這幾千億顆恆星中的一部分(幾千萬顆)的參數通過計算,並能實時根據時間預測出其未來千萬年的運動位置,那麼恭喜你,有了一個十分“精準”的星圖了,至少可以保證你在千萬年的時間內尋找到銀河系內的絕大多數的恆星,就算其中有些恆星死亡熄滅了也沒有關係。

當然,題主說的脈衝星也是作為星際旅行中重要的座標參考。脈衝星就是旋轉的中子星,因為這種星體能不斷地發出電磁脈衝信號,所以就命名為脈衝星。脈衝星就像一塊極強的“磁鐵”,這塊“磁鐵”在它的某一部(比如兩極)向外發出電磁脈衝信號。當星體快速自轉時,就像燈塔上的探照燈那樣,脈衝信號也有規律地不斷向周圍空間掃。當脈衝信號那部分對著地球時,地球就能接收到電波。同樣,當這部分隨著星體的轉動而偏轉時,就收不到電波。所以,收到的脈衝信號是間歇的。這種現象又稱為“燈塔效應”。現代天文學就是利用脈衝星的“燈塔效應”來確認一些星體在宇宙中的座標位置的。因為脈衝星的脈衝信號週期非常穩定並且是唯一的,就像一個標誌性的建築一樣。而且中子星的壽命一般也有幾億年,所以即使漫長時間裡其位置出現一些移動也能識別出來,目前人類已經發現2700多顆脈衝星,不過這也只是脈衝星的一小部分。

脈衝星可以作為標誌性的路標,但前提是你在宇宙空間首先要發現它,因為脈衝星的脈衝信號是有方向性的,同一顆脈衝星不是在所有方向上都能被發現的,所以把脈衝星作為輔助性的座標參考驗證航線還是比較適合的。“先驅者”飛船帶有一張金屬板,標記了太陽系相對於14顆脈衝星的位置。如果外星文明發現了這張“地圖”,就可以藉助它找到地球。

總之,在遠離太陽的宇宙空間去定位太陽,還是要儘量收集更多恆星的參數座標,收集的越多,計算預測的就能越精確,不過,人類現在太陽系都很難出去,至於星際旅行還是看科幻電影比較合適。


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