03.06 人類在地球上只能看到銀河系的一部分,那麼是通過什麼方法確定整個銀河系的結構的?

清明的星空


每到晴朗的夜晚,只要你在鄉下,或者是在遠離城市的地方,只要你抬起頭,你就會看到一條宛如絲帶狀的銀河橫亙在天際兩端,不僅我們去猜測它,古人們一直仰望著這條銀河已經數千年了。直到17世紀初,當伽利略第一次將自制的望遠鏡對準天空後,伽利略知道了這條美麗的銀河原是由眾多恆星組成的密集區域。

說起銀河系的結構,那就不得不提及這個人,這個英國人,名字叫做威廉·赫歇爾,他第一次為銀河系畫了一張像。威廉·赫歇爾並不是專業的天文學家,他只是業餘的,通過幾十年的學習終於成為了天文學家,並被稱之為“恆星天文學之父”,他有兄弟姐妹6人,他與兄弟姐妹通力合作長達十幾年,他們將天區劃分為683個觀測樣本區,對其進行了一千餘次觀測,共計觀察了11餘萬顆恆星,終於依照他們的觀測數據繪製出了銀河系結構圖。

也被稱之為赫歇爾1785年銀河系模型,他們繪製出的銀河系結構圖顯示:太陽系居在中央,輪廓參差不齊,外觀形狀扁而平。

隨著科技的進步,1919年天文學家沙普利將太陽系請出了銀河系中央的位置,就像當年哥白尼將地球踢出太陽系中心一樣,沙普利認為太陽只是銀河系中的一個偏遠的恆星而已。

1927年荷蘭天文學家奧爾特利用光學觀測的辦法認為銀河系具有旋渦結構。

伴隨著射電天文學的興起,天文學家得以藉助更高級的望遠鏡進行觀測。

想要探知到銀河系整體結構可不是容易的事情,因為星際空間中瀰漫著星際塵埃,這會遮擋掉很多光線,所以光學觀測不是個完美的辦法。後來,他們認為可以通過觀測射電波的輻射來研究銀河系結構,因為射電波與可見光不同,它可以穿透這層層迷霧。

後來奧爾特的學生提出可以觀測星際空間中含量豐富的中性氫原子的21釐米譜線,藉此來描繪銀河系結構。這也是人類第一次利用中性氫的分佈密度來研究銀河系的結構。

他們利用此方法避開了星際物質的阻礙,通過對中性氫原子的21釐米譜線的觀測,成功的繪製出銀河系的結構圖。

然後,在此基礎之上,現代的天文學家對其進行了完善,使得銀河系結構圖更為的精確。


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