科學家告訴我們,銀河系是一個擁有1至4千億顆恒星系的巨大星系,而我們的太陽系就是其中的一員。為了方便我們理解,科學家還特意給我們提供了很多銀河系的圖片,其中不乏一些銀河系的鳥瞰圖,例如下圖。
從這些圖片中,我們可以清楚地看到整個銀河系的結(jié)構(gòu),知道哪里是“銀心”,哪里是“銀盤”,什么是“旋臂”,我們甚至還可以找到地球在銀河系中的準確位置。在感嘆浩瀚宇宙的同時,相信大家也會對當今人類的科技大加贊賞,但是等一等,這事感覺不太對勁。
人類現(xiàn)有的科技看上去似乎還不錯,但如果放在宇宙的尺度里就顯得太落后了。事實上,人類連太陽系都走不出去,又怎么會有銀河系的鳥瞰圖呢?
對于這個問題,可以舉一個例子來說明,假如有一個人(為了方便討論,我們就叫他“小明”),他現(xiàn)在接到一個任務:在一個公園里的固定位置上,通過有限的觀測手段畫出這個公園的鳥瞰圖。該任務還有一個苛刻的條件,即只能在原地觀測,不允許使用任何無人機一類的高空觀測技術(shù)。
這個任務確實很困難,但小明并不是沒有辦法完成,下面我們就來看看他是怎么做的。
絕大部分的公園里都沒有密集的建筑,也就是說小明的視野是很開闊的,在這種情況下,他就可以觀測到公園里的大部分具體單位的形狀和距離,并將它們的數(shù)據(jù)記錄下來,然后將它們按相同的比例畫在一張紙上。
離得近的直接用肉眼觀測,離得遠的就用望遠鏡,當小明收集到的數(shù)據(jù)足夠多時,他就可以畫出公園鳥瞰圖的大致輪廓了。但這還不夠,因為必定會有一些物體被遮擋了,小明根本就看不到。
不過這沒關(guān)系,世界上很多公園的布局都是大同小異,小明可以上網(wǎng)查看其他類似公園的鳥瞰圖,然后通過細致地對比以及合理的“腦補”,就可以將這些缺失的地方補充上去。
經(jīng)過上面的步驟,再加上一些后期的圖像處理(比如說在電腦上PS),小明就大功告成了。雖然這張公園的鳥瞰圖比較粗糙,但是它基本上真實地呈現(xiàn)了公園本來的樣子,就算拿這個公園真正的鳥瞰圖來與之相比,也是差不了多少的。
同樣的道理,科學家給我們提供的銀河系鳥瞰圖,也是用這種方法繪制出來的,只不過其中的過程更加精密,下面我們來簡單了解一下。
與小明描繪的公園相比,宇宙的空曠程度就大了很多了,這樣說吧,假如把太陽想象成一個乒乓球,那么宇宙中離太陽最近的另一個“乒乓球”,其與太陽的距離至少都是千公里級別的!這就意味著,我們可以“站在原地”觀測到數(shù)量龐大的天體。
雖然我們現(xiàn)在的航天技術(shù)還差那么一點,但是我們的深空觀測技術(shù)還是很強的,除了遍布地球表面的各種天文望遠鏡以外,我們還有很多位于太空的空間望遠鏡,比如說“哈勃”、“開普勒”、“蓋亞”等等。
值得一提的是,現(xiàn)在我們還可以利用紅外線和X射線觀測技術(shù),觀測到一些被遮擋住天體。
利用這些高精度的天文儀器,科學家們觀測到銀河系里大部分天體的大小、位置、距離等相關(guān)數(shù)據(jù),再將這些數(shù)據(jù)進行相應的處理,就可以描繪出銀河系大部分的結(jié)構(gòu)了。
由于宇宙中的星系全都是遵循著同樣的規(guī)律運行,而銀河系以外的星系我們是可以直接觀測到的,因此科學家只需要將已觀測到的與銀河系相似的星系,與銀河系加以對比,再輔以相關(guān)理論的推演,就可以得到較為準確的銀河系模型了。
整個過程說起來容易,實際上卻需要巨大的計算量,不過還好人類發(fā)明了電腦這種高級工具。
我們現(xiàn)在看到的銀河系鳥瞰圖,其實就是這樣來的,它可能算不上非常精確,但也算得上是人類科技的極致了,總的來講,現(xiàn)有的銀河系模型應該與真實的銀河系“八九不離十”。
而如果人類想要在銀河系外,給銀河系拍張真正的照片,樂觀點估計,都是億萬年之后的事情了,因此,現(xiàn)在的銀河系鳥瞰圖我們還是湊合著用吧。
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