银河系是圆盘状的,如果垂直于银面飞行,是不是更容易飞出去?
我们所在的银河系是一个棒旋星系 , 之所以是棒旋而不是螺旋 , 其实主要是中心区域恒星密集区组成的形态差别 , 棒旋星系的中心的明亮区域好像一根长条形的棍子 , 我们的银河系正好是这种状态 。 从有关银河系的图片可以看出 , 它是一个类似于圆盘的形态 , 系内所有星体都围绕着中心区域作周而复始的运动 。 从表面上看 , 如果垂直于这个盘面向外飞行 , 应该更容易飞出银河系 , 那么实际上的情况会是怎么样的呢?
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目前我们所有的探测器都没有发射到银河系以外 , 即使是飞行了50年的旅行者1号和2号 , 严格意义上来说都没有离开太阳系 。 而我们之所能能够看到银河系的整体外观 , 这得益于利用计算机模型进行拼接和模拟的结果 。 早在200多年前 , 英国天文学家威廉.赫歇尔就通过长期对天空中的恒星进行观测 , 浓度绘制出了第一张银河系的地图 , 形状很不规则 , 这受制于人们观测恒星的不全面性 。
【银河系是圆盘状的,如果垂直于银面飞行,是不是更容易飞出去?】而决定着天体地图的精准性的关键因素 , 在于明确天体的相对位置以及相互之间的距离 , 随着科学技术的不断发展和太空观测技术的持续进步 , 科学家们研制了更为精密的观测仪器 , 同时也研发了诸如光学、红外、X射线、射电等高端的观测技术 , 因此 , 银河系中观测到的恒星数量越来越多 , 它们的位置和相互距离都更加精确 , 在此基础上利用计算机模拟技术 , 就展现出了我们现在所看到的银河系模样 。
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从观测的结果来看 , 银河系的直径大约在20万光年左右 , 拥有猎户臂、英仙臂、人马臂以及三千秒差距臂四条主要旋臂 , 我们所在的太阳系就处在其中的一条旋臂-猎户臂上 , 距离银心约2.6万光年 。
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银河系的恒星数量大约在1000-4000亿颗之间 , 但分布极不均衡 , 其中在银河系中心区域3.2光年的范围之内 , 大约分布着4000万颗以上的恒星 , 这里是银河系恒星数量最为集中的区域 , 当与银心的距离越远 , 则恒星的数量就越少 , 星际物质的密度也随之降低 。 因此 , 从银河系以外看银河系的中心 , 其亮度要比其它区域明亮得多 。 据科学家估测 , 在银河系核心有一个非常明亮的密集恒星组成的椭球体形状 , 其长轴长度约1.2-1.5万光年 , 短轴长度约1万光年 , 其它区域的星体 , 则基本上沿着长轴所在平面围绕着银心作周期性的公转 。
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除了银河系中心区域呈现椭球体之外 , 其它区域看上去就像一个圆盘 , 科学界称之为银盘 , 其实际厚度也能达到1万光年左右 , 银河系中90%以上的星际物质都集中在这个银盘之内 。 之所以形成这样的银盘形的星系组成形态 , 其实和太阳系中行星围绕太阳运动所形成的黄道平面一样 , 都是在星系的诞生过程中 , 各个星体吸收大量的星际物质所继承的角动量所致 , 特别是处于核心地位的星系中心 , 由于巨大的质量 , 形成占据主导地位的引力作用 , 使得一开始比较纷乱的星际物质旋转体系 , 逐渐在角动量守恒的原理下被拉伸为一个相对扁平的空间 。 在这个扁平的空间之内分布着密集的星际物质 , 而在空间之外 , 则星际物质密度非常稀薄 , 而且有逐渐被拉进这个体系的趋势 。
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