银河系直径(银河系的直径是20万光年,20万光年是
根据近些年的研究,银河系的直径最大可达20万光年。那么,20万光年意味着什么呢?天文学家如何测出来的呢?
20万光年表示长度,即光在真空中前进20万年的距离。光速是最快的速度,每秒将近30万公里。既然以光速都要走20万年,天文学家又是如何知道银河系的直径呢?
诚然,光走20万光年的距离需要20万年的时间,但这不代表我们无法在短时间内测出这个距离。在太阳系中,测定天体的距离时,可以向天体发射电磁波(也就是光),然后等待电磁波反射回来,通过测定时间差就能知道距离。
,我们不可能以这样的方式来测定银河系的直径,等上20万年不现实。再加上技术限制,用电磁波法来测量银河系直径更是天方夜谭。天文学家有其他方法来测量银河系的大小,不需要等待漫长的时间就能测出。
银河系的结构
通过观测银河系中的恒星分布以及河外星系,天文学家知道银河系是一个圆盘状的结构,中心部分有些隆起,并且太阳系远离银河系的中心,处在银河系的猎户臂上。基于这些信息,只要测出太阳系与银心的距离,以及太阳系与背对银心方向的银河系边缘的距离,就能知道银河系的直径。
,测量银河系的直径,就等于测量遥远恒星的距离。恒星的测距方法通常包括三角视差法、主序星拟合法、造父变星法。在测量银河系直径时,主要依赖于三角视差法和造父变星法。
测距方法
三角视差法是一种几何方法,我们在某一时间观测一颗恒星的位置,半年后,地球转到太阳的另一侧,我们再观测这颗恒星的位置,其位置相对于背景恒星是不重合的,这会出现轻微的视差。只要测出视差角,由于日地距离已知,根据三角函数即可算出距离。天文学中最常用的长度单位“秒差距”就是来源于此。
造父变星是一种特殊的恒星,它们的光度变化表现出稳定的周期性。由于造父变星的光变周期和绝对星等之间存在直接的关系,只要测出造父变星的光变周期,就能知道它们的绝对星等,再结合它们的视星等,就能知道它们离我们有多远。
银河系的大小
目前,天文学家测出的银河系直径介于10万至20万光年,恒星盘厚度约2000光年,太阳系离银心大约2.6万光年。另据估计,银河系中存在大约1000亿至4000亿颗恒星,恒星与恒星之间的平均距离约为4光年。
除了恒星和星云等普通物质之外,银河系中可能还存在着大量的暗物质。这种神秘的物质笼罩着整个银河系,形成了被称为暗物质晕的结构,它从银心向外延伸可达30万光年。暗物质的含量远超普通物质,它们产生的强大引力维持住了银河系的结构。