中外科学家绘制出迄今最精确银河系结构图
银河系结构图。郑兴武 马克·里德供图中心阅览近来,中外科学家制作出现在最准确的银河系结构图,明晰银河系是一个具有4条旋臂的棒旋星系。银河系结构是地理学中长期悬而未决的严峻科学问题。美国、德国和我国的地理学家主导成立了“银河系棒和旋臂结构遗珍巡天”严峻科学方案,通过十余年研讨终究破解。这是人类继知道地球和太阳系后,跨入巨大银河系的要害一步。历经17年,美国、德国和我国地理学家主导的严峻科学研讨团队制作出迄今最准确银河系结构图,明晰地展现银河系是一个具有4条旋臂的棒旋星系。美国哈佛—斯密松天体物理中心资深地理学家、美国科学院院士马克·里德和南京大学地理与空间科学学院教授郑兴武联合编撰的《银河系新视野》,刊登在近来的《科学美国人》杂志上,成为封面文章。这项研讨是人类继知道地球和太阳系后,跨入咱们寓居的巨大银河系的要害一步。间隔悠远 观测困难一向未能看清银河系结构银河系结构是地理学中长期悬而未决的严峻科学问题。早在1785年,英国闻名地理学家赫歇尔通过恒星记数的办法,第一次提出银河系是一个由亿万颗恒星组成的扁平体系。但长期以来,这个扁平的恒星体系的内部结构一向没有人弄清楚。郑兴武解说,是因为银河系太大了,现代研讨标明它的直径约为10万至18万光年,太阳系离银河系中心很远,且方位挨近银道中心面,因而咱们所看到的旋臂都堆叠投影在天球上而无法分辩,一起咱们又无法脱离银河系,到几百万光年以外的世界空间来回眸银河系,恰如“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。地理学家也发现,如果能准确地测定旋臂上足够多的天体到太阳的相对间隔,即使身在银河系内部,也彻底能从内到外勾画出银河系的旋臂结构。所以,寻觅能有用勾画出银河系结构的示踪天体或许信标,又能准确丈量它们间隔,成为地理学家破解这个难题的仅有途径。但是,在银盘上散布着稠密的尘土气体,对银河系旋臂上天体的光学辐射发生十分严峻的遮挡。当人们到无光污染的大草原仰视天空,用肉眼就可以发现银河中心有一个暗带,即使运用大光学望远镜也只能看清太阳系周围的天体,远远小于银河系的巨细。这是光学地理无法彻底探究银河系结构的原因。真实广泛深化地观测和研讨银河系的结构得益于20世纪50年代射电和红外地理学的鼓起。射电和红外辐射能穿透银道面上稠密的尘土,使咱们看到银河系边际的天体。通过近半个世纪的观测和研讨,地理学家普遍认为银河系是一个棒旋星系。不过,因为离咱们最近银河系旋臂的间隔大约为6000光年,直接准确丈量这些射电和红外源的间隔十分困难,地理学家往往借助于一些天体物理模型,间接丈量它们的间隔。近代地理学研讨标明,这些间接丈量的办法有许多问题。这也导致了银河系结构的一些最根本的问题依然没有得到处理。世界协作 数据同享地理学家合力破解难题为加深对银河系结构的知道,21世纪初,美国、德国和我国的地理学家主导成立了由8个国家22位地理学家参与的“银河系棒和旋臂结构遗珍巡天”严峻科学方案,简称贝塞尔方案,以留念德国地理学家贝塞尔在1938年第一次丈量了恒星的间隔。贝塞尔方案用等效口径为8000多公里的甚长基线干与阵,选用几许三角视差办法直接丈量大质量恒星构成区中脉泽源的间隔和自行。为了确认银河系结构,科学家期望有一种能穿透银河系盘中稠密尘土、能丈量银河系边际结构的极亮天体。这种天体便是大质量恒星构成区中的脉泽源,是一种亮温度超越亿度、甚至万亿度的世界激光点源。从2003年到2019年贝塞尔严峻研讨方案根本完毕,研讨团队丈量了银盘上163个大质量恒星构成区中脉泽源的间隔和自行,结合世界上其他团组丈量的37个脉泽源,共获得了银河系中近200个大质量恒星构成区的间隔和自行。“为了丈量一个脉泽源的间隔和它的自行,在地球上由10个天线组成的甚长基线干与阵,在一年内至少要观测5次,每次观测时刻约为5小时,每一小时的观测约需求20个小时的时刻进行数据处理和写陈述。在十余年中,我国贝塞尔课题组成员大部分时刻都在默默地观测和数据处理中。”郑兴武介绍,世界团队成员处理后的数据,均进行了同享。据介绍,研讨团队对大质量恒星构成区在银盘上的螺旋形方位散布的突跳和连续进行剖析和补偿。终究,从研讨团队所丈量大质量恒星构成区的准确方位,明晰地勾画出4条主旋臂,分别是英仙臂、人马—船底臂、矩尺臂和盾牌—半人马臂。再结合红外、一氧化碳和很多年青天体的观测材料,终究制作出银河系结构图。在地理学家观测到的世界较亮的河外星系中,旋涡星系约占整个星系数的80%,而棒旋星系约占旋涡星系的2/3,银河系是世界中一般的一个星系,4个旋臂散布相对比较对称。相比较于不规矩星系,咱们寓居的银河系是一个旋臂匀称美丽的星系。该项研讨效果彻底处理了银河系终究有几条旋臂这一地理学中长期争辩而未处理的严峻科学问题。它为现代天体物理学具有挑战性的研讨课题之一,即银河系甚至星系的构成研讨供给了重要观测根据。“银河系棒和旋臂结构遗珍巡天方案”给出了太阳系在银河系中有关它的方位和运动的重要信息。从首要由我国地理学家观测和研讨的效果剖析,标明太阳系不在4条主旋臂上,而十分挨近于独立于这4条主旋臂的一条本地臂附近。这条本地臂的形状和其包括丰厚的大质量恒星构成区可与其他4条主旋臂相似,或许不是一个孤立的臂段,而极有可能是附近英仙臂和人马—船底臂的一部分。接力参与 效果迭出助推人才培养和学科开展在由美国、德国和我国的地理学家为主导的贝塞尔方案中,我国地理学家起着重要作用,方案中有一半效果来自我国团队。我国成员来自南京大学、紫金山地理台、上海地理台和国家授时中心。2003年,中外科学家协作获得里程碑式的效果,也是促进贝塞尔方案的开创性作业。2013年,贝塞尔方案中以紫金山地理台研讨人员为首的科研团队,发现并准确测定了间隔地球最近的银河系本地臂的形状和运动学性质。2016年,紫金山地理台研讨员徐烨、李晶晶博士发现了一座“桥梁”,从本地臂延伸至人马臂,长度大约有1.2万光年,是迄今发现的银河系内最长的一个旋臂次结构。一起结合其他观测依据,他们首先提出,银河系不是曾经公认的单纯由雄伟、规矩的螺旋形主旋臂组成,而是相似于一些河外星系,在主旋臂间有着许屡次结构的杂乱棒旋涡星系。到2019年末,在贝塞尔方案的163个方针脉泽源中,我国地理学家观测剖析了其间85个源。贝塞尔方案在世界闻名的地理和天体物理刊物上宣布了35篇论文,其间我国地理学家宣布了16篇。此外,上海地理台研讨员张波、国家授时中心研讨员吴元伟、南京大学胡波博士的观测和研讨,都对制作出银河系结构图做出了重要贡献。“参与这一严峻科学方案将助推我国甚长基线天体丈量学科的开展,培养出一批年青地理学家,走在世界甚长基线天体丈量学科的最前列。这个基础学科的开展还可能为精细天体丈量的实践使用供给技能办法支撑。”郑兴武说。《 公民日报 》( 2020年04月29日 12 版) (责编:刘杨、席秀琴) 公民日报客户端下载手机公民网公民视频客户端下载公民智云客户端下载领导留言板客户端下载公民智作 本网专稿 五一“订酒店 送机票”三亚开释多重优…海南2020年首个“重磅车展”将于5…树立典型 宏扬正气!第二届“儋州好人…一图了解2020年海南第一批自贸港六项…海航智能客服全面晋级 24小时快速解…昌江第十五届公民代表大会第六次会议开幕“猛进70·共谱自贸新篇——庆祝海南…海南发布2020年第一批自贸港六项准则…4月24日海南无新增无症状感染者促消费!海南陵水推出“五一”旅行主题… 重视咱们 独家视频引荐 文明祭祀 共创绿色清明海南第一批返琼援鄂医疗队258名队员… 72小时排行 美国确诊病例超96万意大利从5月4日…中心辅导组离鄂返京美国新冠病毒感染病例超越93万美国众议院外委会查询特朗普“断供”世卫…中心纪委国家监委通报八起形式主义官僚主…

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