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中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了_银河系大约有多少克

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科学家估算出银河系质量,银河系大约是太阳质量的1.5万亿倍

我们的银河系令人惊叹,遍布着恒星、超新星、星云,以及暗能量和暗物质,也充满了许多未解之谜,比如:我们的银河系中有一件奇怪的事情:它旋转得非常快,以至于恒星、星云等星系本应该飞走,但有一些物质却将它们维系在一起。

充当这种维系作用的粘合剂,就是暗物质,然而,暗物质却令人难以置信地神秘:因为暗物质不会发光,从来没有人直接看到过它;也没有人知道暗物质,到底是由什么构成的,尽管有很多疯狂的假设。

为了让我们的星系——以及大多数的其他星系——保持稳定,科学家认为,宇宙中暗物质的数量远远超过普通物质,但是,我们该如何确定太阳系中暗物质的质量到底是多少?

最近,科学家利用哈勃太空望远镜和欧洲航天局的盖亚星图,试图计算整个银河系质量,是不是听起来有点不可思议?

当然,这并不是一件容易的事情,首先,很难估算出我们所在行星的质量,银河系直径约为25.8万光年。(我们知道,一光年等于9.46万亿公里,是的,银河系是巨大的。)大量的恒星和气体,使我们无法观测到银河系中心,科学家通过测量银河系中一些物体的运动速度,并由此估算出它们的质量(星系质量越大,物体的运动速度就应该越快)。

他们的答案是:银河系大约是太阳质量的1.5万亿倍,这个数字,让我们意识到,我们是多么的渺小。

例如,以银河系的恒星为例。

如果你足够幸运,如果你能看到一个完全黑暗、晴朗的天空,那么你就有可能看到多达9000颗恒星,这就是肉眼可见的数量。但是,在我们银河系中,还有另外1000亿颗(或更多)恒星,但它们只占银河系中所有物质或物体的质量的4%。

宇宙中另外12%的质量是气体(包括行星、你和我、小行星,所有这些在银河系中,都只能算是微不足道的质量)。欧洲南方天文台研究员、该项目的合作者之一的劳拉·沃特金斯解释道,银河系中剩下的84%的物质,都是暗物质。

至于银河系到底是多么的巨大,以及它是由什么构成,我们真的很难以想象,所以,在这里,利用哈勃太空望远镜的最新发现,我们试图将神秘的银河系质量和暗物质质量,进行可视化估算。

为了进行更形象的视觉隐喻,我们构建了一个质量塔,你会看到,在银河系中,所有的恒星都代表着建筑物顶部的探照灯,在绝大多数楼层,没人知道里面发生了什么。

1、银河系质量的可视化过程

为了形象化1.5万亿颗太阳的质量,让我们从小处开始,这就是地球,地球的质卜拿岩量大约为5.972×10^24千克。

这是地球和太阳的对比,太阳质量大约是地球质量的33.3万倍。

现在,让我们试着想象一下银河系中1000亿颗(或更多)恒星的质量。

2、银河系实在太巨大

银河系中另外12%的质量,只是恒星之间漂浮的气体((主要是氢气和氦气)。

这是使用相同视觉比例的样子。

那么,黑洞呢?沃特金斯解释道:“很难精确地计算黑洞对银河系总质量的贡献到底有多少,因为我们不知道有多少,但这将是非常非常小的一部分。银河系中心的超大质量黑洞大约相当于600万颗太阳质量。”但是,这相当于整个银河系质量来说,却是非常微小的。

暗物质似乎根本不与正常物质相互作用,而且,它是不可见的,但是如果没有它,我们的星系和宇宙将会分崩离析。

当科学家们意识到星系旋转得速度太快,而无法独自与大量的恒星结合在一起时,他们就会假设它的存在。想型御象一次嘉年华之旅,让人们在旋转轮中转来转去,如果旋转得足够快,那些游客就会被甩出去。

考虑到“暗物质”及其产生的引力,使得它们的星系模型再次趋于稳定,暗物质还有其他一些证据:它似乎产生了与普通物质一样的引力透镜效应(意味着它扭曲了时空结构)。

现在让我们试着想象一下暗物质质量,与恒星和气体的质量相比。

请记住:这仅仅只是我们的银河系,在整个宇宙中有几千亿敏漏个银河系。

还要记住:暗物质甚至不是宇宙中最大的谜团,宇宙中大约有27%的物质是暗物质,在宇宙中,只有5%是你和我能看到,并相互作用的物质和能量。

宇宙中剩下的68%的物质和能量,是暗能量(暗能量正在加速宇宙的膨胀),虽然暗物质使单个星系聚集在一起,但暗能量推动宇宙中的所有星系彼此分离。

你在夜空中可以看到的星星,看起来可能是很多的:成千上万的恒星和太阳系,都有可能被 探索 ,但这只是真正宇宙中的一小部分。

银河系有多重?相当于8900亿个太阳

(图源:欧洲南方天文台)

科学家对于人类所在星系质量大小得出了一个更为精确中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了的新测量数据:银河系质量相当于8900亿个太阳中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了,也就是3.9百正磅(即1.8百正千克)。

1百正等于1×1042,或者1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000。这一数字相当于6×1030只大象中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了的质量,或相当于296×1018个地球的质启帆纯量,又或是135个超级黑洞的质量(黑洞照片公布于2019年4月)。

(图源:Baidu)

想要测量出银河系的质量实非易事,测量过程中存在着一些非同寻常的困难,因为我们就生活在其中。我们无法将星系搬到称上测量,因此,研究人员通常会通过追踪星系内部恒星运动,来“测量”星系的质量。恒星运动轨迹能够揭示出星系对其内部恒星所产生的影响。尽管人们只要拥有一架相对不错的望远镜,就能观察到完整的仙女座星系,但银河系内部的大部分星体对人类尚不可见。

(图解:仙女座星系)

太阳系附近的恒星和尘云阻挡了较远的恒星,人类无法一窥究竟。因此,研究人员不得不使用更为复杂的技术及统计方法,来推断出银河系的运动方式如何,以及从外部看来银河系是何模样。此外,我们所在的太阳系也正在以一种偏离中心的方式穿过银河系内部,因此研究人员在实际测量过程中要将这些情况都考虑在内,对数据进行适当调整。

(图源:Baidu)

此项新研究主要依靠两组重要的数据汇编。这些信息揭示了气体、恒星以及其中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了他物质是如何进入到银河系内不同区域的。科学家能够借此计算出“自转曲线”,从而得出星系的实际质量。

此项研究的合著者,英国伦敦帝国理工学院天体物理学家法比奥·洛克(Fabio Locco)表示:“银河系的银盘不停转动,但其中物体的转动速度并不一致。物体离银河系中心距离远近不等,其运转速度也不同。”

(图源:Baidu)

法比奥告诉天文在线:“旋转力必须与银盘各处的引力平衡抵消轿枣,如果无法平衡,星系就会因此四分五裂,恒星和星云则会被抛进星系之间的虚无空间。

“如果在从星系中心到边缘的不同位置测量旋转速度,我们就能够大致估测不同位置所附带的质量。这样不仅可以测出星系总质量,还可以得到星系的质量分布,” 洛克表示。

当然,银河系中不仅有恒星、气体以及其他可见物质。与其他所有已知星系一样,银河系的大部分质量包含在一个看不见的、由暗物质组成的巨大光环内,这些暗物质会对天体产生引力影响,但却不会形成任何可以被人类直接观察到的天体。

(图源:Baidu)

研究人员正是利用这种方法,计算出暗物质质量约为太阳质量的8300亿倍,占银河系总质量的93%。

研究人员将结果与早前对银河系质量测量研究进行了对比,得出结论:测量结果与之前的研究大致一致。这篇论文尚未发表在经同行评议的期刊上,但已上传至arXiv数据库(arXiv是一个收集物理学、数学、计算机科学与生物学的论文预印本的网站)。悄咐

作者: Rafi Letzter

FY: 林陌祺

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银河系的重量是太阳的一万亿倍?是怎么算出来的?

在茫茫庞大的宇宙中人类只不过是其中最渺小的一个存在而已,人类引以为傲的就是因为它是一个智慧生物,有着强大的动手能力和思考能力,还有想象能力。但也正是因为如此,人类凭借自己的好奇心想去发现整个宇宙的奥秘的奥秘,而人类发现整个奥宇宙奥秘,也只不过是时间问题而已。而人类所生活的太阳系也只不过是太阳系中的一颗星系而已。而银河系是太阳的1万亿倍,那么这其中的算法,有以下几点。

一、银河系中有着众多的太阳系。

首先第一能和气势银河系是比太阳系还大了一个星系,而且它其中还囊括了许多像太阳系这样的星系。但也正是因为如此,如此庞大的一些信息,它们其中有一些星系面积比我们现在熟知的太阳系还要大。而且在这些银河系中还有万千众多的星系,而且每一颗星系里面的面积说不定都比太阳系还大、而银河系比太阳系要重1亿倍,这也是有可能的事情。

二、银河系的面积也比现如今我们了解的太阳系还要庞大。

其次,另外一点就是现如今我们了解的太阳系,人类都无法了解的太过完毕。更别说太阳系上面的另外一个阶级的银河系,而银河系的面积也是有着众多像太阳系这样的面积所组成的。每一颗星系加起来的重量都比我们现如今所了解的恒星,太阳的重量都重,而且有一些行星它们的质量也要比恒星的太阳更大。

三、我们熟知的恒星太阳它并没有一个标准的规量。

最后一点就是我们现如今的太阳,虽然说它是整个太阳系的中心,但是它比起其他星星来说,它的一个恒星的面积还是略显不足。更别说这还能过整个众多星系的银河系,那么银河系的质量所有天气全部加起来肯定是要比恒星太阳它的质量高过1亿倍。

中国科学家算出银河系体重

中国科学家算出银河系体重是8050亿个太阳质量。

基于我国郭守敬望远镜(LAMOST)和美国APOGEE巡天的观测数据,我国天文学家精确测量了距离银河系中心1.6万仔哗稿光年至8.1万光年范围内的恒星运动速度,并估算出银河系的“体重”约为8050亿个太阳质量。相关研究成果在线发表于《天体物理学报》。

此次芦卖,研究人员从LAMOST和APOGEE巡天数据念孝中搜集了银河系中超过25万颗亮红巨星的光谱数据。这些光谱数据提供了精确的恒星大气参数、运动速度、化学元素丰度等参数信息,为精确测量银河系的旋转曲线提供了良好条件。

银河系的介绍:

银河系由一千至四千亿颗恒星,以及大量的星云、行星、卫星、小天体和尘埃等物质组成,其中包括太阳系中的各种天体。由如此多的物质组成的银河系犹如一座巨大的宇宙岛,但其确切大小还不得而知,因为身处银河系之中,很难全面了解它的尺寸。

目前,天文学家通过测量造父变星的距离来确定银河系的大小。根据现有的观测数据,发光银河系的直径约为10万光年,远远大于跨度可能仅为2光年的太阳系。如果考虑暗物质,则银河系的范围还要大得多。如果考虑银河系吞噬其他星系(比如大犬座矮星系)的潮汐流,则银河系的直径大约为12万光年。

银河系的主要结构包括银晕、银核、银盘。其中银晕是笼罩在整个银河系的一种球形结构,其直径可能高达30万光年。银核是银河系的中心区域,跨度大约为2万光年,厚度大约为1.6万光年。平均而言,银盘的厚度大约为1100光年。

中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了 银河系大约有多少克  第1张

银河系的质量是多少

科学家计算银河系的总质量约为太阳的1400亿倍。

计算一个星系的质迟埋量是非常难得中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了,1400亿倍也只是一个估算值中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了,而且由于人类目前的测量还很不充分,所以误差肯定很大。要估算出银河系的质量,前提就是需要弄清楚银河系的结构、大小、物质分布和天体运动规律等信息。

中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了我们地球所在的太阳系码旦蚂就位于银河系中,似乎可以说我们已经接近对银河系的基本了解。虽然仍有一些观测数据还不完整或相差悬殊,但这并不影响对银河系总体质量在可容忍误差范围内的估算。

质量

估计的银河系质量各不相同,取决于使用的方法和资料。最低的估计值范围,银河系的质量是5.8×1011 太阳质量(M☉),略小于仙女座星系的质量。在2009年,使用超长基线阵列发现在银河系外侧边缘的恒星速度达到254 km/s(570,000 mph)。因为轨道速度取决于轨道半径内的总质量,使推测银河迟局系有更大的质量。

银河系究竟有多重?相当于多少个太阳的质量?

天黑了中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了,抬头望望天,你就会发现银河系内最为迷人中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了的星空,中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了我们中国科学家精确测量!银河系的“重量”已经计算出来了的银河系虽然在大宇宙环汪凯境内并非出类拔萃,但是相对于太阳系而言,还是一尊庞然大物,它既壮阔而美丽,又深邃而迷人,而且由于人类科学技术的限制,我们不知道银河系内哪些文明正在诞生,又有哪些文明正在走向灭亡之途?

因此,尽管科学家经过多年的努力,也依然无法真正的了解银河系的总重量,我们绝大多数人也是可以理解的,毕竟银河系实在是太大了,它的直径达到了10万光年,如此遥远的距离,想要真真切切的了解银河系的总质量,我们人类文明恐怕力有不殆。

最近天文学家利用银河系周边的一些球状星团来测量确定银河系的总质量,没想到他们真的获得了成功,根据他们的计算估值,银河系的质量是太阳的1.5万亿倍,这简直就是一笔天文数字,不过具体多少即便是科学家也很难确定,因为银河系85%的质量都是由暗物质所组成的,暗物质既不吸收也不发射光,对于我们人类而言,还是十分神秘的存在。

德国加尔金欧洲南方天文台的劳拉·沃特金斯(Laura Watkins)在一份声明中说:“我们只是无法察觉到暗物质,正因如此也导致了慧陵闭我们人类对于银河系质量的预估并不准确,因为你无法准确测量你看不到的东西!”。

于是为了能够更加准确的计算出银河系的质量,这位科学家也是和他的同事们想到了一个非常好的解前裂决办法,什么解决办法呢?那就是测量球状星团的速度,球状星团,顾名思义,就是环绕银河系的星团(螺旋盘),但仍然是银河系的一部分。

有些人可能丈二和尚摸不着头脑,其实这也非常好理解,星系的质量越大,星系团在引力的作用下,移动的速度也就会越快,当科学家测量星系团的横向运动时,就能够由此推导出银河系的总速度,进而计算出星系的质量。当然了,其实发现也不单单仅仅只是归功于科学家,美国宇航局的哈勃太空望远镜以及欧洲的盖亚航天器,没有他们所提供的观测数据,我们人类也无法精确的测量银河系数亿物体的位置和运动,以及绘制出有史以来最详细的银河系3d地图。好了,这篇文章到这里也就结束了,大家对此有什么想法吗?

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