他们如何为银河系拍照?


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很久以来我一直在问一个小问题。当您的物体很小时,我无法理解如何为物体外部拍照。

真的,他们是如何拍摄这些银河系的照片的?它们是真实的图片,还是只是一些计算和想象?


您可以从里面拍下桶的照片,对吗?通过分析该图片,您甚至可以推断出枪管从外面看起来如何。
Elzo Valugi 2012年

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我们可能无法从外部观察我们的星系,但是我们可以观察到其他我们认为具有相似结构的星系,因此可以推断出我们的星系的外观。
该死的真相

Answers:


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传统上,这主要是想像力,因为星际尘埃云的吸收使我们无法在可见光中看到银河系中距离星系中心约20%的区域。那只占整个银河系磁盘的4%可见。当然,当我们从飞机上往外看时,我们可以无限远地看到,但是随后我们的视线从银河系圆盘中掠过了。

在20世纪中叶,射电天文学使我们能够以中性原子氢(HI)的21厘米光谱线(1.4 GHz)的形式看到整个星系中的星际物质。然后我们可以看到巨大旋涡臂的证据,但是与星际气体的距离确定是非常近似的,因此我们可以大致了解一下它的外观,如外部观察者所见。后来,对主要位于分子氢云中的2.6毫米星际一氧化碳CO)的2.6毫米光谱线(115 GHz)的详细观察,为我们提供了更详细的见解,因为分子云比定义星系的旋臂更紧密做更弥散的中性氢云。

由于HI和CO的发射是以谱线的形式出现的,因此我们可以使用多普勒效应确定每个发射云的径向速度(朝向或远离我们的速度)。使用银河系旋转模型,我们可以绘制整个银河系上旋臂的图。

但是这些仍然非常近似,因为(1)每个云都有其自身的运动,当将观测值与模型进行比较时会引起距离误差;(2)对于距离银河较近的部分星系,给定的径向速度有两个可能的距离。我们是中心。

因此,我们知道大型螺旋臂及其大致位置,但是详细图片仍然主要是想象力。

最近,在红外中进行的详细观察使我们能够深入整个星系,深入了解最近恒星形成的区域。这些新近形成恒星的区域对螺旋臂的定义要比对星际气体的观测要好得多,但是要想得到一个良好的总体图景,还需要进行大量涉及红外,无线电和微波观测比较的工作。请参阅《银河地图》,以更好地了解我们目前对从外部观察银河系的外观的了解。


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我们对银河系的图片主要基于从射电天文学获得的银河系旋臂的地图,这些旋臂是从21厘米的中性氢线获得的。这项工作最早是在50多年前完成的,并随着时间的流逝不断完善。此外,通过我们对周围其他许多旋涡星系的了解,这些图片得到了增强。

http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy#Modern_research


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它们在某种程度上扩展了“艺术家的解释”,而且在某种程度上扩展了真实的表现。我们可以从内部观察银河系,并根据观察到的数据可以构建从外部观察到的相同数据的表示形式,就像您坐在车上观察前方的交通拥堵一样对您的看法,然后您就可以从脑海中清楚地看到一架直升机的样子。


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它们只是基于从恒星密度(确定我们处于禁止的旋涡星系)中得出的估计值以及对其他类似星系的观察结果而得出的想象力。我们不可能找到足够远的探测器来拍摄整个银河系的照片。


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只是要指出一个显而易见的东西,而其他答案都没有提到:可以从银河系内部拍照。 实际上,这比拍摄其他星系要容易得多-要开始使用,您所需要的只是一台像样的相机,赤道跟踪架(技术上可选,但强烈建议使用)和漆黑的夜晚。

这是由ESO提供的一个特别好的方法:


(图片由ESO / S。Brunier提供,通过Wikimedia Commons;根据CC-By 3.0许可使用)

它们只是看起来不太像我们从外部看到的其他星系的图片,尽管稍加想象,您就可以发现某种相似之处。

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