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中外科学家绘制出迄今最精确银河系结构图
来源:infomash.org  阅读量:1972

东西方生物学家绘图出至今最精准银河系框架图

凝视着十余载 勾勒星辰影(编解码)

前不久,东西方生物学家绘图出现阶段最精准的银河系框架图,确立银河系是一个具备4条旋臂的棒旋星系。

银河系构造是天文学中远期难以解决的重特大关键问题。英国、法国和中国的天文学家核心创立了“银河系棒和旋臂构造遗珍巡天”重特大科学研究计划,历经十余年科学研究最后破译。它是人们继认识地球和太阳系行星后,步入极大银河系的重要一步。

经历2017年,英国、法国和中国天文学家核心的重特大科研精英团队绘图出至今最精准银河系框架图,清楚地展现银河系是一个具备4条旋臂的棒旋星系。

美国哈佛—亚当斯密松天体物理管理中心杰出天文学家、美国科学院工程院院士马可·里和南京师范大学天文学与空间学校专家教授郑兴武协同编写的《银河系新视野》,发表在前不久的《科学美国人》杂志期刊上,变成封面图文章内容。此项科学研究是人们继认识地球和太阳系行星后,步入大家定居的极大银河系的重要一步。

一直无法认清银河系构造

银河系构造是天文学中远期难以解决的重特大关键问题。

早在1785年,美国知名天文学家赫歇尔根据行星算筹的方式,第一次明确提出银河系是一个由千万颗行星构成的平扁系统软件。但一直以来,这一平扁的行星系统软件的内部构造一直没人搞清楚。

郑兴武表述,是由于银河系太大,当代研究表明它的直径为十万至18万光年,太阳系行星离银河系管理中心很远,且部位贴近银道管理中心面,因而大家所见到的旋臂都重合投射在天球上而没法辨别,另外大家又没法离去银河系,到上百万亿光年之外的宇宙来回首银河系,恰似“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。

天文学家也发觉,假如能精准地测量旋臂上充足多的星体到太阳光的相对性间距,就算身在银河系內部,也彻底能从内到外描绘出银河系的旋臂构造。因此,找寻能合理描绘出银河系构造的示踪剂星体或是信标,又能精准测量他们间距,变成天文学家破译这一难点的唯一方式。

殊不知,在银盘上遍布着茂密的浮尘汽体,对银河系旋臂上星体的电子光学辐射源造成十分比较严重的挡住。当大家到无环境污染的草原仰望星空,用人眼就可以发觉星空管理中心有一个暗带,就算应用大光学望远镜也只有认清太阳系行星周边的星体,远远地低于银河系的尺寸。它是电子光学天文学没法彻底探寻银河系构造的缘故。

真实普遍深层次地观测和科学研究银河系的构造归功于二十世纪50年代射电和红外线天文学的盛行。射电和红外辐射能透过银道面上茂密的浮尘,使大家见到银河系边沿的星体。历经近半世纪的观测和科学研究,天文学家广泛认为银河系是一个棒旋星系。

但是,因为离大家近期银河系旋臂的间距大概为6000亿光年,立即精准测量这种射电和红外线源的间距十分艰难,天文学家通常凭借一些天体物理实体模型,等效替代法他们的间距。近现代天文学研究表明,这种等效替代法的方式有很多难题。这也造成 了银河系构造的一些最基础的难题依然沒有获得处理。

天文学家协力破译难点

为加重对银河系构造的了解,二十一世纪初,英国、法国和中国的天文学家核心创立了由八个我国22位天文学家报名参加的“银河系棒和旋臂构造遗珍巡天”重特大科学研究计划,通称贝塞尔计划,以留念法国天文学家贝塞尔在1947年第一次精确测量了行星的间距。

贝塞尔计划用等效电路规格为8000多少公里的甚长基准线干预阵,选用几何图形三角视差方式立即精确测量大品质行星产生区中脉泽源的间距和自主。以便明确银河系构造,生物学家期待有一种能透过银河系盘里茂密浮尘、能精确测量银河系边沿构造的极亮星体。这类星体便是大品质行星产生区中的脉泽源,是一种亮溫度超出亿度、乃至万亿度的宇宙空间激光器发生点。

从二零零三年到今年贝塞尔重特大科学研究计划基础完毕,科学研究精英团队精确测量了银盘上163个大品质行星产生区中脉泽源的间距和自主,融合国际性上别的团组精确测量的37个脉泽源,共得到了银河系近中200个大品质行星产生区的间距和自主。

“以便精确测量一个脉泽源的间距和它的自主,在地球上由10个无线天线构成的甚长基准线干预阵,在一年内最少要观测5次,每一次观测時间约为5钟头,每一小时的观测约必须20个钟头的時间开展数据处理方法和写汇报。在十余年中,在我国贝塞尔研究组组员绝大多数時间都会静静地观测和数据处理方法中。”郑兴武详细介绍,国际性精英团队组员解决后的数据信息,均开展了共享资源。

据了解,科学研究精英团队对大品质行星产生区在银盘上的螺旋状部位遍布的突跳和中断开展剖析和填补。最后,从科学研究精英团队所精确测量大品质行星产生区的精准部位,清楚地描绘出4条主旋臂,分别是英仙臂、人军马队—船底臂、矩尺臂和巨盾—半人马臂。再融合红外线、一氧化碳和很多年青星体的观测材料,最后绘图出银河系框架图。

在天文学家观测到的宇宙空间较亮的河外星系中,漩涡星球约占全部星球数的80%,而棒旋星系约占漩涡星球的2/3,银河系是宇宙空间中一般的一个星球,4个旋臂遍布相对性较为对称性。相较为于不规律星球,大家定居的银河系是一个旋臂均匀漂亮的星球。此项科研成果彻底消除了银河系到底有几个旋臂这一天文学中远期争执而未处理的重特大关键问题。它为当代天体物理学具备趣味性的课题研究之一,即银河系甚至星球的产生科学研究出示了关键观测根据。

“银河系棒和旋臂构造遗珍巡天计划”得出了太阳系行星在银河系中相关它的部位和健身运动的重要信息。从关键由中国天文学家观测和科学研究的結果剖析,说明太阳系行星没有4条主旋臂上,而十分贴近于单独于这4条主旋臂的一条当地臂周边。这条当地臂的样子和其包括丰富多彩的大品质行星产生区可与别的4条主旋臂相近,也许并不是一个独立的臂段,而极有可能是相邻英仙臂和人军马队—船底臂的一部分。

推动人才的培养和课程发展趋势

在由英国、法国和中国的天文学家为核心的贝塞尔计划中,中国天文学家起着关键功效,计划中有一半成效来源于中国精英团队。中国组员来源于南京师范大学、紫金山天文台、上海天文台和我国授时中心。

二零零三年,东西方生物学家协作获得划时代的成效,也是促使贝塞尔计划的开拓性工作中。二零一三年,贝塞尔计划中以紫金山天文台科学研究工作人员为先的科学研究精英团队,发觉并精准测量了间距地球上近期的银河系当地臂的形状和动力学特性。2017年,紫金山天文台研究者徐烨、李晶晶博士研究生发觉了一座“公路桥梁”,从当地臂拓宽至人军马队臂,长短大概有1.两万亿光年,是至今发觉的银河系内最多的一个旋臂次构造。另外融合别的观测直接证据,她们首先明确提出,银河系并不是之前认可的单纯性由宏大、标准的螺旋状主旋臂构成,只是类似一些河外星系,在主旋臂间拥有很数次构造的繁杂棒漩涡星球。

截止今年底,在贝塞尔计划的163个总体目标脉泽源中,中国天文学家观测剖析了在其中85个源。贝塞尔计划在国际性著名的天文学和天体物理学术期刊上发布了35篇毕业论文,在其中中国天文学家发布了16篇。

除此之外,上海天文台研究者张波、我国授时中心研究者吴元伟、南京师范大学胡波博士研究生的观测和科学研究,都对绘图出银河系框架图作出了关键奉献。“报名参加这一重特大科学研究计划将推动在我国甚长基准线星体精确测量课程的发展趋势,塑造出一批年青天文学家,走在国际性甚长基准线星体精确测量课程的最前端。这一基础科学的发展趋势还很有可能为高精密星体精确测量的具体运用出示技术性方式支撑点。”郑兴武说。

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