銀河系的直徑十萬光年

2007-06-29 9:35 pm
銀河系的直徑十萬光年,這個數據我們經常說,
到底是如何測量出來的?還是純是估計?
另外亦常聽說太陽在銀河系的邊緣,
又是如何得知?

回答 (7)

2007-07-04 7:46 pm
✔ 最佳答案
理論上,我們只要知道銀河的星與太陽的距離及其分佈,便可以估算銀河的大小及太陽在銀河的位置。要知道較近的恒星的距離不難,我們有很多標準燭光 standard candle,但是銀盤上有星際塵埃 interstellar dust 阻擋了從銀河中心及來自銀河另一面的光源,在1900年代,Harlow Shapley 了解到在銀暈 Galactic Halo 的球狀星團 globular cluster 並沒有被遮擋,只有測定他們的距離及分佈,便知道銀河中心的位置,從而知道銀河的大小。

測定球狀星團的距離是有很好的方法,就是找出當中 RR Lyrae 星,由於 RR Lyrae 是很明亮的星,不難從很遙遠的球狀星團找到,而且它們的絕對星等 absolute magnitude 是一致,只要知道它的視星等,便知道它的距離了。知道了球狀星團的距離及分佈,得出了他們以一點為中心,平均分佈在各個方向,這一點是在距離太陽約 3 萬光年的位置,即是銀河的中心

當年,雖然 Shapley 的方法錯誤計算星際間塵埃對視星等的影響,而高估的銀河的大小,但是,他的方法的概念正確,只要準確測定球狀星團的距離,便可以知道銀河的大小。時至今日,已經有很多不同的方法去量度銀河中心的距離及銀河的大小。


有關標準燭光,請參考 http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_candle
有關銀河的結構,請參考 http://en.wikipedia.org/wiki/Milky_way
其它參考:
http://ircamera.as.arizona.edu/astr_250/Lectures/lecture_18.htm
http://www.cis.yale.edu/ynhti/curriculum/units/1998/6/98.06.09.x.html
http://www.astro.psu.edu/users/caryl/a10/lec13_2d.html
2007-07-08 9:09 pm
抄書黨橫行霸道,對佢地無乎=.=
2007-06-30 2:06 am
我們的銀河(Milky Way )是一個星系也是我們居住的星系。它比普通的星系稍微大一些,直徑大約為十萬光年。銀河系至少有2000億顆星及數千個星團與星雲。大約400億顆星集中在中央的核球上,四周纏繞著四隻漩臂,太陽系位於銀河系的一隻漩臂上,大約處於離銀河系外邊緣三分之一的位置上。太陽距中心大約26,000光年。銀河系的歷史己有150億年。但銀河系和位於宇宙邊緣的一些星系,是個小星系而己。
 

從正上方俯視的銀河系呈圓盤形,而從正側面平視則呈凸透鏡形。中央突起的部分稱為「核球」(Bulge),圓盤部分稱為「銀河圓盤」(Disk)。圓盤部分可看到稱為「旋臂」的旋渦狀構造,分別命名為英仙臂、人馬臂等等。把銀河圓盤團團圍住的圓球形區域稱為「銀暈」(Halo)。
核球的直徑為3000光年。呈橢圓形,由年齡超過100億年的老年星球構成。而銀河圓盤的直徑為10萬光年,由年齡不滿100億年且重金屬含量較高星球組成,太陽系也位於此銀河圓盤上,這一帶的銀河圓盤厚約5000光年。銀暈是個直徑10萬光年的球形,分布著許多球狀星,而有些球狀星體與銀河同年齡。銀暈的外側沒有任何能用可見光看到的天體,因此被稱為「暗暈」。

 

想像的銀河系。我們的太陽系位於漩臂中的一個短徑跡中,漩臂名叫英仙臂,在遙遠的右邊。太陽以每秒220公里的速度繞銀河中心運轉。
黑點是太陽的位置。銀河的範圍有十萬光年。中央黑色帶狀是銀河面拖長的雲氣及灰塵等,並非銀河系分為上下兩部分
這張 夜空的全景圖, 實際是用手畫的, 圖中7,000 顆恆星以白點標定, 而點的大小代表恆星亮度。 在圖上, 從圖中可看出, 獵戶座位在橢圖的右端邊緣, 比銀河盤面稍低, 而大、小麥哲倫星雲是右下象限裡的模糊狀斑點。
 
 
紅外線下的銀河全貌,這是由COBE衛星所拍得紅外線照片,圖中白色是恆星所顯現,紅色是星際塵埃所呈現的。
 

美國海軍天文台啟用精確量測機 ,把許多照像底板加以數位化,並製做出上面這張星圖。這張圖記錄了現在所知526,230,881顆最亮的恆星。這張全空投影最突出的特徵是橫跨中央區的亮帶,它是我們銀河系的盤面 。 暗黑塵埃帶的存在,可由它們所遮掩掉的大量恆星看出來。 銀河盤面南方的兩個大亮點,是臨近的 大、小麥哲倫星雲。
 

在上面這張假色合成影像,白色橢圓所圈住的這些天體就是高速氣體雲 (High velocity clouds, HVCs)。最近的量測數據指出,其中至少有一個氣體雲是位在我們銀河系的銀暈內,。我們可從氣體雲的元素豐存度不同來區分氣體雲 ,因此有理論推測有些HVCs原來是盤面的氣體,在超新星爆炸的推擠下,被推出銀河系。而其他的 HVCs是古老矮星系的殘骸,正在掉入我們的星系。 也因有這氣些新的物質進入才能使銀河維持住固定的恆星產生率。

 

 
2007-06-29 11:46 pm
天體距離測量要用'標準燭光'。

簡單地講,若已知一天體光度,遠D佢就暗D,近D,就光D。所而有咗'標準燭光',計算距離就好簡單啦。例如用b=L/4*pi*距離^2,就可得到好好嘅rough estimation(式中,b是測到嘅光度,L為'標準燭光'嘅光度)。

測量銀河系內和鄰近的球狀星團距離,用天琴座RR變星或造父變星做'標準燭光'。

銀河系大小,20世紀初首先由Harlow Shapley等用類似方法得到。
2007-06-29 9:46 pm
銀河系 (Milky Way) 是太陽系所處的星系。過去它被認為與同處於本星系團的仙女座大星系一樣,都是旋渦星系,但最近研究指銀河系實際上為一棒旋星系(barred spiral galaxy)。因為它像一條流淌在天上閃閃發光的河流一樣,古稱銀河、天河,北半球來說夏季最明顯看到銀河(在天蠍座、人馬座延伸至夏季大三角,甚至仙后座),冬季的那邊銀河很黯淡(在獵戶座與大犬座)。估計約1000多億顆恆星組成。
從80年代開始,天文學家才懷疑銀河是一個棒旋星系而不是一個普通的螺旋星系。2005年,史匹哲太空望遠鏡証實了這項懷疑,還確認了在銀河的核心的棒狀結構與預期的還大。
銀河的盤面估計直徑為100,000光年,太陽至銀河中心的距離大約是26,000光年,盤面在中心向外凸起。
銀河的中心有巨大的質量和緊密的結構,因此強烈懷疑它有超重質量黑洞,因為已經有許多星系被相信有超重質量黑洞在核心。
就像許多典型的星系一樣,環繞銀河系中心的天體,在軌道上的速度並不由與中心的距離和銀河質量的分佈來決定。在離開了核心凸起或是在外圍,恆星的典型速度是每秒鐘210~240公里之間。[6]因此這星恆星繞行銀河的週期只與軌道的長度有關,這與太陽系不同,在太陽系,距離不同就有不同的軌道速度對應著。
銀河的棒狀結構長約27,000光年,以44±10度的角度橫亙在太陽與銀河中心之間,他主要由紅色的恆星組成,相信都是年老的恆星。


圖片參考:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/Milky_Way_Arms-Hypothetical.png



圖片參考:http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
被觀察到與推論的銀河旋臂結構
每一條旋臂都給予一個數字對應(像所有旋渦星系的旋臂),大約可以分出12段。相信有四條主要的旋臂起源自銀河的核心,她們的名稱如下:(參考右側的圖)

2 and 8 - 3kpc 和 英仙臂
3 and 7 - 距尺臂 和 天鵝臂 (與最近發現的延伸在一起 - 6)
4 and 10 - 南十字座 和 盾牌臂
5 and 9 - 船底座 和 人馬臂
至少還有兩個小旋臂或分支,包括:

11 - 獵戶臂 (包含太陽和太陽系在內 - 12)
在主要的旋臂外側是外環或稱為麒麟座環,這是天文學家布賴恩·顏尼 (Brian Yanny)和 韓第·周·紐柏格(Heidi Jo Newberg)提出,是環繞在銀河系外由恆星組成的環,其中包括在數十億年前與其他星系作用誕生的恆星和氣體。
銀河的盤面被一個球狀的銀暈包圍著,估計直徑在250,000至400,000光年。[7]. 由於盤面上的氣體和塵埃會吸收部份波長的電磁波,所以銀暈的組成結構還不清楚。盤面(特別是旋臂)是恆星誕生的活耀區域,但是銀暈中沒有這些活動,疏散星團也主要出現在盤面上。
銀河中大部分的質量是黑暗物質,形成的暗銀暈估計有6,000億至3兆個太陽質量,以銀河為中心被聚集著。[3]
新的發現使我對銀河結構與維度的認識有所增加,比早先經由仙女座星系(M31)的盤面所獲得的更多。[8]最近新發現的證據,証實外環是由天鵝臂延伸出去的,明確的支持銀河盤面向外延伸的可能性。[9] 人馬座矮橢球星系的發現,與在環繞著銀極的軌道上的星系碎片,說明了他因為與銀河的交互作用而被扯碎。同樣的,大犬座矮星系也因為與銀河的交互作用,使得殘骸在盤面上環繞著銀河。
在2006年1月9日, Mario Juric和普林斯頓大學的一些人宣佈,史隆數位巡天在北半球的天空中發現一片巨大的雲氣結構(橫跨約5,000個滿月大小的區域)位在銀河之內,但似乎不合於目前所有的銀河模型。他將依些恆星匯聚在垂直於旋臂所在盤面的垂線上,可能的解釋是小的矮星系與銀河合併的結果。這個星系位於室女座的方向上,距離約30,000光年,暫時被稱為室女恆星噴流。
在2006年5月9日, Daniel Zucker 和 Vasily Belokurov宣佈史隆數位巡天在獵犬座和牧夫座又發現了兩個矮星系。



圖片參考:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c5/Milky_Way_Galaxy_center_Chandra.jpg/500px-Milky_Way_Galaxy_center_Chandra.jpg



圖片參考:http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
由錢卓X射線天文臺拍攝的照片組合成的X射線銀河

圖片參考:http://hk.yimg.com/i/icon/16/26.gif
老實講,根據無人或其他輔助物件可以真正量度銀河系究竟有幾大,所以一切都有天文學家推測,按照四圍及周邊環境估計出來!
參考: 維基百科+自己少少意見
2007-06-29 9:43 pm
結構


圖片參考:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/12/Milky_Way_Spiral_Arms.png/250px-Milky_Way_Spiral_Arms.png



圖片參考:http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
觀測到的銀河旋臂結構
2005年,銀河系被發現以哈柏分類來區分應該是一個巨大的棒旋星系SBc(旋臂寬鬆的棒旋星系),總質量大約是太陽質量的6,000億至30,000億倍。, 有大約1,000億顆恆星。
從80年代開始,天文學家才懷疑銀河是一個棒旋星系而不是一個普通的螺旋星系。2005年,史匹哲太空望遠鏡証實了這項懷疑,還確認了在銀河的核心的棒狀結構與預期的還大。
銀河的盤面估計直徑為100,000光年,太陽至銀河中心的距離大約是26,000光年,盤面在中心向外凸起。
銀河的中心有巨大的質量和緊密的結構,因此強烈懷疑它有超重質量黑洞,因為已經有許多星系被相信有超重質量黑洞在核心。
就像許多典型的星系一樣,環繞銀河系中心的天體,在軌道上的速度並不由與中心的距離和銀河質量的分佈來決定。在離開了核心凸起或是在外圍,恆星的典型速度是每秒鐘210~240公里之間。因此這星恆星繞行銀河的週期只與軌道的長度有關,這與太陽系不同,在太陽系,距離不同就有不同的軌道速度對應著。
銀河的棒狀結構長約27,000光年,以44±10度的角度橫亙在太陽與銀河中心之間,他主要由紅色的恆星組成,相信都是年老的恆星。


圖片參考:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/Milky_Way_Arms-Hypothetical.png



圖片參考:http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
被觀察到與推論的銀河旋臂結構
每一條旋臂都給予一個數字對應(像所有旋渦星系的旋臂),大約可以分出12段。相信有四條主要的旋臂起源自銀河的核心,她們的名稱如下:(參考右側的圖)

2 and 8 - 3kpc 和 英仙臂
3 and 7 - 距尺臂 和 天鵝臂 (與最近發現的延伸在一起 - 6)
4 and 10 - 南十字座 和 盾牌臂
5 and 9 - 船底座 和 人馬臂
至少還有兩個小旋臂或分支,包括:

11 - 獵戶臂 (包含太陽和太陽系在內 - 12)
在主要的旋臂外側是外環或稱為麒麟座環,這是天文學家布賴恩·顏尼 (Brian Yanny)和 韓第·周·紐柏格(Heidi Jo Newberg)提出,是環繞在銀河系外由恆星組成的環,其中包括在數十億年前與其他星系作用誕生的恆星和氣體。
銀河的盤面被一個球狀的銀暈包圍著,估計直徑在250,000至400,000光年。[7]. 由於盤面上的氣體和塵埃會吸收部份波長的電磁波,所以銀暈的組成結構還不清楚。盤面(特別是旋臂)是恆星誕生的活耀區域,但是銀暈中沒有這些活動,疏散星團也主要出現在盤面上。
銀河中大部分的質量是黑暗物質,形成的暗銀暈估計有6,000億至3兆個太陽質量,以銀河為中心被聚集著。
新的發現使我對銀河結構與維度的認識有所增加,比早先經由仙女座星系(M31)的盤面所獲得的更多。最近新發現的證據,証實外環是由天鵝臂延伸出去的,明確的支持銀河盤面向外延伸的可能性。人馬座矮橢球星系的發現,與在環繞著銀極的軌道上的星系碎片,說明了他因為與銀河的交互作用而被扯碎。同樣的,大犬座矮星系也因為與銀河的交互作用,使得殘骸在盤面上環繞著銀河。

太陽在銀河系中的位置
太陽(包括地球和太陽系) 都在獵戶臂靠近內側邊緣的位置上,在本地蓬鬆物(Local Fluff)中,距離銀河中心7.94±0.42千秒差距 我們所在的旋臂與鄰近的英仙臂大約相距6,500光年。我們的太陽與太陽系,正位在科學家所謂的銀河的生命帶。
太陽運行的方向,也稱為太陽向點,指出了太陽在銀河系內遊歷的路徑,基本上是朝向織女,靠近武仙座的方向,偏離銀河中心大約86度。太陽環繞銀河的軌道大致是橢圓形的,但會受到旋臂與質量分佈不均勻的擾動而有些變動,我們目前在接近近銀心點 (太陽最接近銀河中心的點) 1/8軌道的位置上。[來源請求]
太陽系大約每2.25-2.5億年在軌道上繞行一圈,可稱為一個銀河年,因此以太陽的年齡估算,太陽已經繞行銀河20-25次了。太陽的軌道速度是217km/s,換言之每8天就可以移動1天文單位,1400年可以運行1光年的距離。
海頓天象館的8.0千秒差距的立體銀河星圖,正好涵蓋到銀河的中心。
2007-06-29 9:38 pm
我懷疑銀河唔止10萬光年
我古佢都係估計。數字未必正確]
應該係一種學說 可能較令人信服


收錄日期: 2021-04-12 16:45:56
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070629000051KK01749

檢視 Wayback Machine 備份