03.06 人类在地球上只能看到银河系的一部分,那么是通过什么方法确定整个银河系的结构的?

清明的星空


每到晴朗的夜晚,只要你在乡下,或者是在远离城市的地方,只要你抬起头,你就会看到一条宛如丝带状的银河横亘在天际两端,不仅我们去猜测它,古人们一直仰望着这条银河已经数千年了。直到17世纪初,当伽利略第一次将自制的望远镜对准天空后,伽利略知道了这条美丽的银河原是由众多恒星组成的密集区域。

说起银河系的结构,那就不得不提及这个人,这个英国人,名字叫做威廉·赫歇尔,他第一次为银河系画了一张像。威廉·赫歇尔并不是专业的天文学家,他只是业余的,通过几十年的学习终于成为了天文学家,并被称之为“恒星天文学之父”,他有兄弟姐妹6人,他与兄弟姐妹通力合作长达十几年,他们将天区划分为683个观测样本区,对其进行了一千余次观测,共计观察了11余万颗恒星,终于依照他们的观测数据绘制出了银河系结构图。

也被称之为赫歇尔1785年银河系模型,他们绘制出的银河系结构图显示:太阳系居在中央,轮廓参差不齐,外观形状扁而平。

随着科技的进步,1919年天文学家沙普利将太阳系请出了银河系中央的位置,就像当年哥白尼将地球踢出太阳系中心一样,沙普利认为太阳只是银河系中的一个偏远的恒星而已。

1927年荷兰天文学家奥尔特利用光学观测的办法认为银河系具有旋涡结构。

伴随着射电天文学的兴起,天文学家得以借助更高级的望远镜进行观测。

想要探知到银河系整体结构可不是容易的事情,因为星际空间中弥漫着星际尘埃,这会遮挡掉很多光线,所以光学观测不是个完美的办法。后来,他们认为可以通过观测射电波的辐射来研究银河系结构,因为射电波与可见光不同,它可以穿透这层层迷雾。

后来奥尔特的学生提出可以观测星际空间中含量丰富的中性氢原子的21厘米谱线,借此来描绘银河系结构。这也是人类第一次利用中性氢的分布密度来研究银河系的结构。

他们利用此方法避开了星际物质的阻碍,通过对中性氢原子的21厘米谱线的观测,成功的绘制出银河系的结构图。

然后,在此基础之上,现代的天文学家对其进行了完善,使得银河系结构图更为的精确。


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