我们在银河系中,那么银河系的俯视图是怎么拍摄的?

祥子1505654


因为我们在银河系里,所以我们无法从银河系“上方”的角度拍摄任何照片,例如,这张美丽的M31,仙女座星系的照片。但是,我们可以从这样一个角度对银河系的样子做出有根据的猜测。



相反,我们只能从图片中看到银河系边缘的内部结构。这些图片的例子,在许多不同波长的光可以找到这里。每一张照片都是一张全景照片,如果你想知道我们真正看到的是什么,想象一下,把每一张照片都包成一个大圆圈在你的周围。摄影师只是选择“剪切”和“展开”这个圆圈,使银河系中心(银河系中最亮的部分)位于图片的中心。这可能会给人一种错觉,即我们正在从外面看银河系的边缘图像,但实际上我们不是 。这张图片的左右边缘仅仅代表银河系中的物质,从我们的角度看,它位于银河中心的相反方向,而且由于我们自己非常接近银河系的边缘,所以在这个方向上看不出来。


你还可以从这些图片中看到,银河系中有多少“物质”,阻止我们透视到另一侧。例如,光学图像上有一堆黑色的尘埃云,几乎完全挡住了我们对银河系内任何东西的视线。幸运的是,这些尘埃云对其他类型的光(例如红外线和无线电波)更加透明,因此我们可以使用这些波长来观察我们银河系另一边的物体。


趣味说


我们在银河系中,那么银河系的俯视图是怎么拍摄的?

其实银河系的俯视图不是拍摄的,我们地球上看不到这样的银河,最多看到一条淡淡的光带和黄道光交相辉映!

巨大的“V”形横跨在ESO在南美的帕拉纳尔天文台头顶的天空!

这就是我们地球上能看到的最为美丽的天空了,如果我们的技术没有提升的话,就永远只能欣赏这个角度的银河,但是很幸运,欧空局的盖亚探测器前所有未有将银河系里的恒星三维位置理了一遍,让我们得以在超级计算机中模拟出了银河系各个角度的模样,当然也包括上帝的角度!

以太阳系为坐标中心的银河系俯视图,视角位于银道面北天极方向,而太阳系则位于离银心2.6万光年的猎户座悬臂边缘处!

欧空局的盖亚探测器示意图,它以一条复杂的利萨如轨道上围绕L2拉格朗日点运行,这里不但躲开了地球大气层的扰动,也能看到地球上被遮挡住的天体!

远离太阳方向的的L2点在距离地球150万千米处,盖亚探探测器增加了2057050颗恒星的位置、视差等数据,未来还将统计超过10亿颗恒星的数据!

当然并不能否认盖亚之前天文学家的辛勤统计工作,早在公元前129年, 依巴谷在他的星表中就已经记录了850颗恒星的位置。到了1627年,鲁道夫星表记录了超过1400颗恒星,其中2/3的数据来自第谷·布拉赫带领的全新观测。1801年,有了现代望远镜,杰罗姆·拉朗德的星表达到了47000颗;而到了1976年,PPM星表已经收录了378910颗星星的位置和运动数据。但是2000年初的第谷第二星表突然猛增到2539913颗恒星,完全得益于盖亚卫星的前身依巴谷卫星的观测。因此一张简单银河系俯视图,几乎是经过了N多天文学家多少代人的努力,才显示在我们的平面图上!

这是UGC 12158星系的照片。这是被认为是在外观上最类似于银河系的星系。


星辰大海路上的种花家


根据数据进行模拟得到,不能拍摄。

首先需要说明,我们目前对银河系的了解还非常有限,由于我们现在还做不到飞到银河系外进行拍摄,所以对于它的形状大概的样子都是借助近二十年来飞速提升的科技水平,尤其是空间望远镜领域的发展。我们现在可以很确定的说银河系是一个棒旋星系而不是一般的漩涡星系。

星系要想得到俯视图,除非它的盘面垂直于我们的视角,否则我们不可能得到俯视图。对于银河系,拍摄我们视角的直观照片主要有两种方式,一是通过在地球上不同地点拍摄,将所得图片进行拼接,二是空间望远镜拍摄。


不同波段的银河系全貌。从地球角度,我们只能看到银河系的这种照片。

如果想要看到银河系的俯视图,我们只能通过模拟,这需要综合我们对银河系的所有了解,构建星系的模型。目前这一领域最大的发展来自于射电天文学和多波段空间望远镜。

最早的关于银河系形状的探索主要是依靠氢原子发出的波长21厘米无线电波。由于银河系中心尘埃密集,可见光的方式用不上,但21厘米波却可以被观测到。


图为上世纪中期对于银河系形状早期的探索。图中的圆以银心到太阳的距离为半径。图是以在地球北半球得到的数据为基础得到的,故而有部分银河看不到。后来另一波射电天文学家在南半球的澳大利亚用同样的方式得到那一部分没被看到的银河数据,并最终得到了完整版。

图为完整版银河系结构,图中的空白是被银心遮挡的部分,夹角处的点即是太阳。

这些早期的开山研究基本奠定了后来几十年银河系在人们心中漩涡星系的形象。

进入新千年,银河系棒旋星系的身份被确定,原因是对于银河中心区域的研究使得我们积累了大量数据,这时候发现传统模型预测和观测到的银河系恒星的空间速度有偏差,一些恒星正在高速远离我们,有围绕某根之前我们并不知晓的轴作轴对称运动的趋势,这个结论是大名鼎鼎的斯皮泽望远镜最先得出,后来的斯隆巡天给出了无可辩驳的数据证明。

形状知道了,再加上它的大小以及不断深入研究的悬臂,我们就可以制作俯视图啦。



布丁的美好时光


给你坐在一个陌生的教室里,然后让你画教室各座位的俯视图你可以画得出吗?

简单吧?画银河也是类似的,只不过了解星星远近的方法不能光靠眼睛看,有科学的方法。

俯视图不是拍出来的,而是画出来的。


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