银河系的直径有多大?

说起宇宙,我们总是说无边的,浩瀚的宇宙。宇宙究竟有多大?我们是无法想象的,因此我们只能用无边无际来形容宇宙的大小了。

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宇宙这么大,那么我们现在能够看到多远的宇宙呢?天文学家把人类已经能够观测到的有限宇宙称为“可见宇宙”。可见宇宙的半径约为466亿光年。也就是说,我们在地球上向四面八方观测宇宙就形成了一个半径约为466亿光年的球体。

我们现在只能看到这么远的宇宙,并不是因为我们人类现有的观测技术不够先进,而是比这更加遥远的天体的光还没有足够的时间抵达。因此我们也就无法观测到它们了。

那么466亿光年又是多遥远呢?大家可以在脑海中想象一下。光一年内在宇宙真空中沿直线经过距离就是1光年。1光年的距离大约是94607亿公里。普通的民航飞机要飞完1光年的距离的需要大约120万年。而可见宇宙的范围是466亿光年。可见宇宙的边缘有多遥远是不是让你想得脑壳疼?

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宇宙实在是太大,我们无法想象。那么我们将宇宙缩小一下会怎样呢?地球的直径约为12756公里,如果将地球的直径缩小为1厘米,那么地球的直径被缩小了大约13亿倍。地球也就变得像是一个玻璃弹珠那样大小了。此时的太阳系内的天体和会有多大呢?银河系又有多大呢?可见宇宙有多大呢?

月球的直径大约3476公里,是地球直径的27%。月球到地球的平均距离是38.4万公里,是地球直径的30倍。因此,当地球直径变为1厘米后,月球和地球相距30厘米,直径大约3毫米。

天文学家把地球到太阳的平均距离1.496亿公里规定为1个天文单位。天文单位常用来衡量太阳系天体之间的距离。1天文单位的距离大约是地球直径的11700倍。因此当地球的直径是1厘米的时候,1天文单位距离就是约117米。这样我们就可以绘制出一个迷你版的太阳系了。

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太阳和八大行星真实比例

太阳的直径是地球的109倍。因此,假如地球直径1厘米,太阳的直径就是1.09米,太阳和地球相距117米。地球轨道外侧的火星直径大约是5毫米,距离太阳178米。木星的直径是11厘米,距离太阳大约608.4米。土星的直径大约是9厘米,距离太阳1120米。天王星和海王星的直径差不多都是4厘米,分别距离太阳2244米和3525米。冥王星距离太阳大约4622米。

冥王星是位于太阳系柯伊伯带的天体。天文学家认为,柯伊伯带距离太阳50~500天文单位。所以假如地球直径1厘米,那么同比例下的柯伊伯带就距离太阳5850米~58500米。

科学家认为,在柯伊伯带之外还有一个叫做奥尔特云的球状云团。的最外层才是太阳系的边缘。这里距离太阳大约有1光年的距离。1光年相当于63241天文单位。因此,假如地球直径1厘米,同比例下的太阳半径范围可达7420公里。

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这段距离相当于从我国最北端的漠河市到海南省的三亚市的直线距离再加上从三亚市到新疆的乌鲁木齐的直线距离。这就是当地球直径缩小为1厘米时太阳系的大小。这是不是有些超乎你的想象?

在宇宙中距离太阳最近的恒星是比邻星。它到太阳距离大约是4.24光年(40万亿公里)。当地球的直径缩小为1厘米时,比邻星距离太阳31460公里。

太阳和比邻星都是内的恒星。银河系是由1000亿~4000亿颗恒星组成的庞大。银河系的直径可达20万光年。当地球直径缩小为1厘米时,1光年相当于7420公里。此时的银河系直径就被缩小成了14.84亿公里。同比缩小后的银河系直径相当于地球到太阳平均距离的10倍。银河系真的是太大了。

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不过银河系只是宇宙中一个普普通通的星系。在距离银河系大约254万光年的地方有一个星系叫做仙女星系。它是距离银河系最近的河外星系。同比例缩小后,银河系和仙女星系之间的距离188.5亿公里。

银河系和仙女星系以及附近的50个星系组成了直径跨度大约1000万光年的区域。在本星系群之上还有直径范围达1.1亿光年的本超星系团。本超星系团有属于直径范围5.25亿光年的拉尼亚凯亚超星系团。而直径5.25亿光年的拉尼亚凯亚超星系团仅仅是直径932亿光年的可见宇宙的一小部分而已。

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当地球直径缩小为1厘米的时候,半径466亿光年的可见宇宙会有多大呢?答案是约35光年。目前人类飞得最远的太空探测器是旅行者一号。它的速度已经达到了17.062公里/秒,即每小时61452公里,每年大约3.6天文单位。以旅行者一号的飞行速度,它要飞出缩小后的可见宇宙仍需要61.5万年。

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这就是把地球的直径缩小成1厘米时整个可见宇宙的大小。1厘米不过是一粒花生米的大小,微不足道。而此时的可见宇宙仍是人类无法跨越的距离,仍旧大的难以想象。要把可见宇宙缩小到我们能够理解的范围内,难道我们要把地球缩小到用显微镜才能看到的细胞大小吗?一块聊一聊吧!

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银河系就是太阳系所在的星系,包括1000到4000亿颗恒星和大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃。因为它的主体部分的投影在天球上是一条亮带而被我国称为银河而有名。银河系从侧面看像是一个有点鼓的大大的圆盘,鼓起的地方是银河的中心,恒星的一个密集区,远远望过去就是白茫茫的一片。

俯视看银河系就是一个巨大的漩涡,这漩涡由4个旋臂组成。太阳系则位于其中的一个旋臂中,它呈现逆时针的旋转。四条螺旋状的旋臂从银河系中心对称的延伸,银河系的主要中心和这四条旋臂都是恒星非常密集一个地方。

从远处看,银河系就如同一个体育锻炼着用的一个大大的铁饼,这个大铁饼的直径有十万光年,就是亿公里的距离。中间最厚的大约有12000光年。太阳位于银河系中的猎户臂的旋臂上,太阳距离银河系中心大约有2.3万光年。

发现银河系经历了一个十分漫长的过程,在望远镜的发明之后,伽利略就第一个用望远镜观测银河,我们可以容易的知道银河是由一些恒星组成的。T.赖特、I.康德、J.H.朗伯这些人认为,银河和所有的恒星有非常大的可能会集合成一个非常巨大的恒星星系统。

银河系直径的观测经历了一代又一代人们的观测。在十八世纪后期,F.W.赫歇尔开始进行对恒星计数的观测,他用一个自制的反射望远镜观测,通过恒星计数来确定恒星系统的结构和大小,他从前说这个恒星系统成扁盘状,而太阳位于盘中心处。在他逝世之后,他的儿子J.F.赫歇尔,子承父业,他开始进行更加深入的研究,他计划把恒星计数的观测扩展到南天。

在二十世纪初,天文学家给了银河系一个定义,把以银河为主要表现现象的一个恒星系统称作银河系。J.C.卡普坦通过一系列计算成功创造了一个银河系的模型,利用应用于统计一些视差的方法测定恒星的平均距离,然后结合恒星进行计数。在他创造的模型中,太阳位于中间,银河系成圆盘状,直径为8千秒一个差距,厚度是2千秒一个差距。H.沙普利利用造父变星的一些周光关系,测定了球状星团的主要距离,通过球状星团主要分布状况研究迎合的主要结构和大小。

他提出的主要模型是银河系是一个具有透镜状的恒星系统,理所当然太阳不在中心位置。沙普利由此得出一个结论,银河系的直径有八十千秒的一个差距,太阳就距离这个银心20千秒,我们不难看到这些数值之大,这是由于沙普利在计算一些距离时没有计入星际消光。

银河系就是一个超级的巨型旋涡星系,一共有四条旋臂,包含了一到二亿颗恒星。关于银河系的牧师绝对星等是-20.5等这样一个数字,由于银河系的总质量非常的巨大,是太阳质量的1万亿倍。我们在银河系中所存在的范围早已经远远地超出明亮恒星的暗物质,这为这个事实提供了证据。

再则,银河系的存在时间,也就是它的年龄,如今的主流观点是,银河系在宇宙诞生的大爆炸之后没过多久就诞生了,使用这种方法,可以计算出银河系的年龄大概为145亿岁,当然也有一定的误差,上下在20多亿年左右。

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银河系的直径大约有16万光年,但也有的数据显示银河系的直径范围为10万光年至20万光年,我们都知道观测一些物体的时候,是可以允许存在着一定的误差,但是银河系的直径范围误差,居然达到了它最小直径的范围,这也太不靠谱了吧!

那么人类到底是如何将银河系的范围测量出来的呢?首先我们还是要先来大概了解一下银河系的情况。银河系的中心厚度大约为1.2万光年,大约拥有1,000亿至4,000亿颗恒星,同时还含有大量的星团和星云,以及各种各样的星际气体和尘埃等物质,总质量大约为我们太阳的2,100亿倍。

我们想要测出银河系的范围,还是要依赖光来观测。然而按照我们现在所了解的物理理论知识,光的速度是一定的,而且也是自然界中跑得最快的速度,但银河系的范围是用光年这个单位来衡量的,一光年也就相当于光在一年中所走的距离,那么按照我们已知道的银河是最大的范围是20万光年,当然我们要想测量的话,只需要测量它的半径,也就是只需要测量其中的一半,大约为10万光年。

那么用光来测量的话,也意味着处在银河系最边缘的光,也需要走大约10万年的时间才能被我们观测到,这么长的时间,人类根本就不可能有这么长的寿命可以等待,所以现在人类观测到的银河系最边缘一般都是10万年前的位置。

虽然这是10万年前的位置,但至少我们也能得到一个大概的数据,总比没有任何的数据要好了很多。我们已经知道银河系就像是一个圆盘的形状,而太阳系也是在围绕着银河系的中心运转,所以测量银河系一个大概范围的方法还是有的。

也就是可以测量出太阳系与银河系中心的距离,然后又测量出太阳系与银河系边缘的距离,只要可以将这两个距离加起来,就能得到一盒是半径的大概长度。谁叫我们人类现在都还无法走出太阳系呢,所以这个测量银河系的范围都与我们所在的观测位置拥有很大的关系。

但其实我们人类都是生活在地球上的,有一些人成为了宇航员之后,最多也是在距离地球的近地轨道上飞行,所以测量银河系的范围,比我们想象中的还要复杂很多,不过在天文学上,的确还有很多测量银河系范围的方法,在这里我只说一个最主要的三角视差法。

我们在某一时间观测一颗恒星的位置,在半年之后,我们的地球又会运转到太阳的另一侧,然后再观测这颗恒星的位置,看看他的位置,与背景恒星的相对位置是否发生改变,这个一般都会出现轻微的视差。

只要可以测出视差角,再加上日地距离比,这个要更容易可以测量出来,也就可以当做是一个已知量,然后再根据三角函数就可以推算出距离。

当然,这样所得到的银河系直径范围,一般都是10万年前的范围,而现在银河系的范围到底怎么样了?我们还是很难得知,因为星系也是在运动变化的,到底是变大了还是变小了呢?我们也很难直接说明。

虽然现在的宇宙学中,存在着宇宙膨胀的说法,按照这样的说法,我们的银河系范围也许也是在扩大的,但这毕竟是一个理论的说法,到底符不符合事实,我们还是需要打一个很大的问号。

再加上我们的测量本身也不是特别准确的,只能得到其中的大概范围,所以银河系的直径估算范围也会变得特别大,误差还有可能达到了10万光年,我想也是这个原因吧!反正先留一点空间,说不定以后还有很多需要修改的机会。你是怎么看的呢?

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