仰望蒼芎,星河漫漫,宇宙中到底有多少星系?

2023-12-17     天文在線

原標題:仰望蒼芎,星河漫漫,宇宙中到底有多少星系?

好奇的孩子們:宇宙中到底有多少星系?

「銀河系之外還有多少星系?」——羅瑟琳,15歲,來自香港

星系是由大量氣體、塵埃和上億顆星星組成,並受到引力綁定的系統。星系非常龐大,橫跨上萬億千米,為了更準確地理解一個星系是怎樣的,應該先觀察我們自己所在的銀河系,我們的太陽只是銀河係數千億顆恆星的其中一顆,地球圍繞太陽公轉,而太陽則圍繞銀河系的中心公轉。

當我們抬頭仰望夜空時,肉眼所能看到的星星都是銀河系的一部分。如果你在一個非常晴朗的夜晚外出,可能會注意到一條薄薄的、模糊的星光帶橫貫天際,那就是我們從內部觀察到的銀河系。銀河系呈扁平盤狀,我們正看向這個盤子的邊緣,所以看到的是一條薄線,如果我們朝著這個盤子的中心看,我們會看到一個更亮的區域——銀心。銀心的恆星更密集地聚集在一起,形成一個球狀物體,從平盤的頂部和底部露出來。通過繪製銀河系中恆星的位置和運動,我們可以描繪出一幅從上方俯瞰平盤的圖景,整體的形狀像一個圓形。

(圖解:一位藝術家關於銀河系的印象,展現了我們從銀河系外面觀察時=的景象。圖源: NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Hurt)

我們看到的銀心是明亮的紅黃色,因為這裡的恆星溫度較低。從銀心向外延伸的是若干螺旋臂,因為含有更熱的恆星,所以呈現藍色,銀河系整體看起來有點像一個漩渦。天文學家相信我們的銀河系有螺旋臂,因為當我們觀測宇宙時,發現了許多類似的星系,大多數類似於銀河系的薄盤狀星系也都有蜿蜒的螺旋臂,我們稱之為「螺旋星系」。但並不是每個星系看起來都是這樣,一些星系看起來像平滑的模糊的橢圓,有著介於籃球和橄欖球之間的形狀,我們稱之為「橢圓星系」,組成橢圓星系的大多是溫度較低、顏色較紅的星球。宇宙中也存在一些沒有任何特定形狀的星系,我們稱之為「不規則星系」。

計算出宇宙中共有多少星系實際上是十分困難的,很多星系非常暗淡或者非常小,即便我們使用最先進的望遠鏡也不容易觀測。儘管如此,天文學家想出了一個巧妙的方法來解決這個問題,他們用哈勃天文望遠鏡對準天空的一小塊區域,進行了持續11.3天的觀測,以此來收集遙遠的和附近的星系的光線。

(圖解:哈勃極深場圖像,這張由哈勃太空望遠鏡拍攝的天空小區域圖像顯示了近萬個單獨的星系。圖源: NASA, ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team)

這片小小的區域充滿了將近10000個不同大小和形狀的星系,天文學家們推算出這片區域在整個天空中的相對比例,再用這片小天空區域的星係數量乘以相應的比例,估算出整個宇宙中大約有1000億到2000億個星系。未來我們對於宇宙的研究將會更深入,這個數字肯定會變化。

相關知識:

《億萬》是一部美國電視劇,由布賴恩·科普曼、大衛·萊維恩和安德魯·羅斯·索爾金創作,保羅·吉亞瑪提和達米安·劉易斯主演,並於2016年1月17日在美國付費電視網絡和流媒體服務提供商秀場電視網(Showtime)首播。該劇靈感來源於前美國紐約南區檢察官普里特·巴拉拉(Preet Bharara),以及他與對沖基金經理史蒂夫·科恩(Steve Cohen)的美國對沖基金公SAC資本顧問(S.A.C. Capital Advisors)的法律鬥爭,《億萬》第二季還涉及到與國債拍賣相關的案件。

銀河系是包含我們太陽系的一個星系,這個名字描述了從地球上看銀河系的外觀:夜空中看到的一條由肉眼無法單獨識別的星星們組成的朦朧光帶。"Milky Way"這個詞是拉丁文 "via lactea" 的翻譯,源自希臘文 "γαλακτικόςκύκλος",意為 "乳白色的圓圈",從地球上看,銀河系呈現為一條光帶,因為我們是從其盤狀結構的內部觀察到的。伽利略·伽利萊(Galileo Galilei)在1610年首次用望遠鏡將這條光帶分解為單獨的星星,直到20世紀20年代初,大多數天文學家都以為銀河系包含了宇宙中的所有星星。1920年,哈羅德·沙普利(Harlow Shapley)和赫伯·柯蒂斯(Heber Curtis)大辯論之後,埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)通過觀測表明,銀河系只是眾多星系中的一個。

BY:Nicolas Bonne

FY:Lyra

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/e4a1a6536cfc74de46341a85e7309a62.html