很多人不理解,我们生活在银河系内,是怎么知道银河系全貌的呢?正如诗句所言,“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。银河系的研究过程极其复杂,一群顶尖的科学家为此付出了百年的努力,才绘制出了银河系的全貌。
自从伽利略用自制望远镜对准银河系之后,人们就彻底被这条银河震撼了。这时就不得不提到一个名叫康德的哲学家,他预测银河系是旋转着的盘状结构,并且认为宇宙中可能不止银河系一个这样的盘中结构。
大胆的猜想需要观测的支撑。为了搞清银河系的形状,这时候站出来了一个名叫威廉·赫歇尔的天文学家,他就是发现天王星那位。赫歇尔将夜空分成了多个区域,并统计了这些区域中所有恒星的数量,以此来估计银河系的形状和大小。
赫希尔绘制的银河系图把太阳放在了靠近中心的地方。但是,那时候的天文学家还不知道银盘中还有星际尘埃和其他物质。虽然他绘制的银河系全景图跟今天的相比有比较大的差距,但在这一过程中,他为银河系是一个形似盘子的恒星系统提供了首个证据。
20世纪初,荷兰天文学家雅各布·卡布坦通过测量银河系的大小,发现银河系是一个巨大的恒星系统。然而,卡布坦测出的银河系太小了,这是因为那时候人们对光物质的了解还很少,星际体和尘埃对测量造成影响。
卡布坦去世后,受其影响,他的学生赫尔特继续从事银河系结构的研究。赫尔特发现太阳并非位于银河系中心,而是距银心有3万光年的距离,围绕银河系公转一圈都需要2亿年。
二战结束之后,赫尔特和另一位荷兰天文学家范德胡斯特合作,这时候科技又进步了一线,他们就决定采用中性原子发出的波长21厘米的无线电波探索银河系的结构。氢元素是宇宙中数量最多的元素,也是银河系中最多的元素。银河系中大部分空间都是低温空旷的区域,其中氢原子几乎不发出可见光,却可以发出21厘米波,与可见光不同,21厘米波能够轻易穿透氢物质云。
年,他们初步完成了观测,由阿尔特在罗马举行的国际天文学联合会大会上公布了他们探测到的银河系悬臂结构。在这之后,科学家确认了银河系的三条悬臂,英仙臂、猎户臂和人马臂。银河系的基本外貌此时已经确认了。
在年之后还有很多新的进展。年和年分别确定了一条新悬臂,并且确认了银河系是一个棒旋星系。经过一系列的探索、研究和模拟,天文学家最终利用射电、红外、可见光拼出了一幅银河系的详图,也就是我们目前看到银河系全貌。
绘制银河系全貌的历程是人类科学探索的一个缩影。然而,这只是探索的开始,随着科技的进步,我们相信未来的天文学家将揭开更多宇宙的神秘面纱,让我们对宇宙的认知达到一个新的高度。
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