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2024-10-08 00:00:00聞?wù)Z
課堂內(nèi)外·初中版（科學少年） 2024年9期
地理啟蒙
·高中地理必修第一冊“地球的宇宙環(huán)境”
·在銀河系外，天文學家觀測到許許多多同銀河系類似的星系，統(tǒng)稱它們?yōu)楹油庑窍?。銀河系和現(xiàn)階段所能觀測到的河外星系，統(tǒng)稱為可觀測宇宙。
隨著秋天的到來，知了的叫聲漸漸偃旗息鼓，就連夜空中的繁星似乎也不像夏天那么熱鬧了。不過，秋天卻是觀察仙女座星系的最佳時節(jié)，這時正是它一年之中在夜空中位置最高的時候。
仙女座里的一朵云“仙女座星系”之所以叫這個名字，是因為從地球上看，它正好處于星座仙女座之中。它也是仙女座中最著名的天體。
在秋天的郊野，最好是沒有月亮的暗夜中，仙女座星系憑借肉眼就能看到。首先，我們可以在靠近天穹頂部的地方，找到一個由五顆亮星組成的一個獨特的“W”形，這是仙后座。沿著右邊“V”形尖端所指的方向，就可以找到仙女座星系了。
要怎么辨認它呢？注意，它看上去與周圍的其他星星有一點不同，不是那么顆顆分明，而是像一小片模糊的光斑，更狹長一些，還籠罩著一層淡淡的光暈，仿佛一片云。所以在歷史上，人們曾經(jīng)把仙女座星系叫作“仙女座大星云”。
歷史上的仙女座星系
964年，波斯天文學者阿卜杜勒- 拉赫曼·蘇菲在《恒星之書》中將它描述為“小云”，這是關(guān)于仙女座星系最早的記錄。
1764年，法國天文學家查爾斯·梅西葉在尋找彗星時注意到了這片模糊的小云，并將它收入自己的星表中，編號為M31。
1612年，德國天文學家西門·馬里烏斯首次使用天文望遠鏡觀測仙女座星系并將其記錄下來。
清朝時，我國為奎宿增補了23顆星，仙女座星系即為其一，名為“奎宿增廿一”。
重新審視宇宙的尺度
你知道嗎，在地球上，我們?nèi)庋鬯姷穆旆毙牵瑤缀醵紝儆阢y河系。那些銀河系之外的天體，由于距離我們太過遙遠，光芒早已微弱到人眼無法察覺。曾經(jīng)，人們以為銀河系就是整個宇宙，M31也是其中的一片星云。后來，科學家通過天文望遠鏡發(fā)現(xiàn)了更多“星云”，開始懷疑它們的真實身份究竟是什么。
20世紀初，天文學家們對于宇宙的尺度出現(xiàn)了截然不同的看法，終于在1920年舉行了一場宇宙大辯論。辯論雙方是美國天文學家沙普利和柯蒂斯。沙普利認為，仙女座星云以及其他類似的旋渦星云是銀河系的一部分；柯蒂斯則認為，旋渦星云在銀河系之外，是和銀河系一樣的天體。
1924年，當時在威爾遜山天文臺工作的哈勃（哈勃太空望遠鏡就是以他的名字命名）在仙女座大星云中找到了一顆明亮的造父變星，測算出它距離我們近百萬光年，驚掉了人們的下巴。雖然現(xiàn)在看來測得的距離偏小很多，但已經(jīng)遠遠超出了銀河系的范圍。原來，仙女座大星云的真身是仙女座星系。哈勃的發(fā)現(xiàn)第一次證明了河外星系的存在，宇宙大辯論就此終結(jié)。
最熟悉的銀河系近鄰
仙女座星系大約在我們地球的250萬光年外，是離銀河系最近的大星系，也是我們憑借肉眼能看到的最遙遠的天體之一。
仙女座星系和銀河系一樣，從正面看像一個漩渦，側(cè)面看像一個梭子，因此被歸類為漩渦星系。不過，銀河系的核心有一個棒狀結(jié)構(gòu)，因此被細分為棒旋星系。在兩個星系的核心，都有一個超大質(zhì)量的黑洞。
仙女座星系可能是我們研究得最多的河外星系。所謂“不識廬山真面目，只緣身在此山中”，我們身處銀河系，無法跳出其中一窺全貌。通過觀測仙女座星系，可以間接了解銀河系。
披荊斬棘的老大哥
仙女座星系的直徑約有20萬光年，是銀河系的兩倍。能成為如此的龐然大物，仙女座星系曾與許多路過的星系交過手，大戰(zhàn)之后撕裂、吞噬了那些不速之客，變得越來越“寬廣”。在仙女座星系的周圍，還有十多個小的伴星系，M32和M110是其中比較顯眼的。它們大多是在與仙女座星系的較量中被抽掉了核心后扔了出去，又被它強大的引力俘獲，最終成了追隨它的小弟。做老大，也要經(jīng)過千錘百煉?。?/p>
狹路相逢的宿命
不巧的是，銀河系也擋在了仙女座星系的道上?；蛟S你聽說過我們的宇宙正在膨脹，那些遙遠的星系在離我們遠去。但是，根據(jù)天文學家的觀測，仙女座星系卻正在向銀河系靠近，再過30多億年，仙女座星系將從側(cè)面撞上銀河系，從地球上看去，夜空中除了銀河，還將掛著一個巨大的仙女座星系。兩個星系內(nèi)的上萬億顆恒星，會逐漸合并成一個新的橢圓星系，這個過程可能會持續(xù)幾十億年。不知那個時候，人類是什么樣子呢？
星球好奇心
Q星系中心的黑洞是什么樣的
A： 星系中心的黑洞，通常都是超大質(zhì)量黑洞。就拿文中提到的兩個星系來說，銀河系中心有一個400 萬倍太陽質(zhì)量的黑洞，而仙女座星系中心的黑洞質(zhì)量達到了1億倍太陽質(zhì)量。在這樣恐怖的巨怪面前，普通的恒星級黑洞都要汗顏，而太陽更是連灰塵都算不上了。
Q仙女座星系和銀河系相撞，地球會怎樣？
A： 你想象的星系合并一定火花四濺、驚險萬分，但是放心，絕大多數(shù)天體不會撞成一團。雖然它們看上去密密麻麻，但實際相隔非常遙遠，比足球場兩端的兩粒沙子還遠。星系相撞更多是引力的較量，無數(shù)顆恒星彼此插空，重新確立軌道秩序。所以，太陽系可能會變換位置，但未必會遭遇撞擊。比起這個，逐漸老去的太陽對地球的影響可能更大。
Q宇宙中究竟有多少個星系？
A： 星系是由眾多恒星組成的一個巨大的天體系統(tǒng)，在宇宙中數(shù)不勝數(shù)。哈勃太空望遠鏡曾對天空的一小片區(qū)域進行了一百多天的曝光拍攝，得到一張著名的哈勃超深空照片。在這不足整個天空面積的千萬分之一的區(qū)域中，竟有近一萬個星系，令人十分震驚。
Q宇宙中還有比星系更大的結(jié)構(gòu)嗎？
A： 仙女座星系和銀河系一樣，都屬于一個更大的天體組織——本星系群。本星系群由50 多個星系組成，而仙女座星系是其中體量最大的老大。本星系群又與其他的星系群一起，構(gòu)成了巨大的室女座超星系團。在這之上，還有更大的拉尼亞凱亞超星系團。而宇宙中已知最大的巨無霸，是“武仙- 北冕座長城”結(jié)構(gòu)體，綿延超過100億光年。
地理啟蒙
·高中地理必修第一冊“地球的宇宙環(huán)境”
·在銀河系外，天文學家觀測到許許多多同銀河系類似的星系，統(tǒng)稱它們?yōu)楹油庑窍?。銀河系和現(xiàn)階段所能觀測到的河外星系，統(tǒng)稱為可觀測宇宙。
隨著秋天的到來，知了的叫聲漸漸偃旗息鼓，就連夜空中的繁星似乎也不像夏天那么熱鬧了。不過，秋天卻是觀察仙女座星系的最佳時節(jié)，這時正是它一年之中在夜空中位置最高的時候。
仙女座里的一朵云“仙女座星系”之所以叫這個名字，是因為從地球上看，它正好處于星座仙女座之中。它也是仙女座中最著名的天體。
在秋天的郊野，最好是沒有月亮的暗夜中，仙女座星系憑借肉眼就能看到。首先，我們可以在靠近天穹頂部的地方，找到一個由五顆亮星組成的一個獨特的“W”形，這是仙后座。沿著右邊“V”形尖端所指的方向，就可以找到仙女座星系了。
要怎么辨認它呢？注意，它看上去與周圍的其他星星有一點不同，不是那么顆顆分明，而是像一小片模糊的光斑，更狹長一些，還籠罩著一層淡淡的光暈，仿佛一片云。所以在歷史上，人們曾經(jīng)把仙女座星系叫作“仙女座大星云”。
歷史上的仙女座星系
964年，波斯天文學者阿卜杜勒- 拉赫曼·蘇菲在《恒星之書》中將它描述為“小云”，這是關(guān)于仙女座星系最早的記錄。
1764年，法國天文學家查爾斯·梅西葉在尋找彗星時注意到了這片模糊的小云，并將它收入自己的星表中，編號為M31。
1612年，德國天文學家西門·馬里烏斯首次使用天文望遠鏡觀測仙女座星系并將其記錄下來。
清朝時，我國為奎宿增補了23顆星，仙女座星系即為其一，名為“奎宿增廿一”。
重新審視宇宙的尺度
你知道嗎，在地球上，我們?nèi)庋鬯姷穆旆毙牵瑤缀醵紝儆阢y河系。那些銀河系之外的天體，由于距離我們太過遙遠，光芒早已微弱到人眼無法察覺。曾經(jīng)，人們以為銀河系就是整個宇宙，M31也是其中的一片星云。后來，科學家通過天文望遠鏡發(fā)現(xiàn)了更多“星云”，開始懷疑它們的真實身份究竟是什么。
20世紀初，天文學家們對于宇宙的尺度出現(xiàn)了截然不同的看法，終于在1920年舉行了一場宇宙大辯論。辯論雙方是美國天文學家沙普利和柯蒂斯。沙普利認為，仙女座星云以及其他類似的旋渦星云是銀河系的一部分；柯蒂斯則認為，旋渦星云在銀河系之外，是和銀河系一樣的天體。
1924年，當時在威爾遜山天文臺工作的哈勃（哈勃太空望遠鏡就是以他的名字命名）在仙女座大星云中找到了一顆明亮的造父變星，測算出它距離我們近百萬光年，驚掉了人們的下巴。雖然現(xiàn)在看來測得的距離偏小很多，但已經(jīng)遠遠超出了銀河系的范圍。原來，仙女座大星云的真身是仙女座星系。哈勃的發(fā)現(xiàn)第一次證明了河外星系的存在，宇宙大辯論就此終結(jié)。
最熟悉的銀河系近鄰
仙女座星系大約在我們地球的250萬光年外，是離銀河系最近的大星系，也是我們憑借肉眼能看到的最遙遠的天體之一。
仙女座星系和銀河系一樣，從正面看像一個漩渦，側(cè)面看像一個梭子，因此被歸類為漩渦星系。不過，銀河系的核心有一個棒狀結(jié)構(gòu)，因此被細分為棒旋星系。在兩個星系的核心，都有一個超大質(zhì)量的黑洞。
仙女座星系可能是我們研究得最多的河外星系。所謂“不識廬山真面目，只緣身在此山中”，我們身處銀河系，無法跳出其中一窺全貌。通過觀測仙女座星系，可以間接了解銀河系。
披荊斬棘的老大哥
仙女座星系的直徑約有20萬光年，是銀河系的兩倍。能成為如此的龐然大物，仙女座星系曾與許多路過的星系交過手，大戰(zhàn)之后撕裂、吞噬了那些不速之客，變得越來越“寬廣”。在仙女座星系的周圍，還有十多個小的伴星系，M32和M110是其中比較顯眼的。它們大多是在與仙女座星系的較量中被抽掉了核心后扔了出去，又被它強大的引力俘獲，最終成了追隨它的小弟。做老大，也要經(jīng)過千錘百煉?。?/p>
狹路相逢的宿命
不巧的是，銀河系也擋在了仙女座星系的道上?；蛟S你聽說過我們的宇宙正在膨脹，那些遙遠的星系在離我們遠去。但是，根據(jù)天文學家的觀測，仙女座星系卻正在向銀河系靠近，再過30多億年，仙女座星系將從側(cè)面撞上銀河系，從地球上看去，夜空中除了銀河，還將掛著一個巨大的仙女座星系。兩個星系內(nèi)的上萬億顆恒星，會逐漸合并成一個新的橢圓星系，這個過程可能會持續(xù)幾十億年。不知那個時候，人類是什么樣子呢？
星球好奇心
Q星系中心的黑洞是什么樣的
A： 星系中心的黑洞，通常都是超大質(zhì)量黑洞。就拿文中提到的兩個星系來說，銀河系中心有一個400 萬倍太陽質(zhì)量的黑洞，而仙女座星系中心的黑洞質(zhì)量達到了1億倍太陽質(zhì)量。在這樣恐怖的巨怪面前，普通的恒星級黑洞都要汗顏，而太陽更是連灰塵都算不上了。
Q仙女座星系和銀河系相撞，地球會怎樣？
A： 你想象的星系合并一定火花四濺、驚險萬分，但是放心，絕大多數(shù)天體不會撞成一團。雖然它們看上去密密麻麻，但實際相隔非常遙遠，比足球場兩端的兩粒沙子還遠。星系相撞更多是引力的較量，無數(shù)顆恒星彼此插空，重新確立軌道秩序。所以，太陽系可能會變換位置，但未必會遭遇撞擊。比起這個，逐漸老去的太陽對地球的影響可能更大。
Q宇宙中究竟有多少個星系？
A： 星系是由眾多恒星組成的一個巨大的天體系統(tǒng)，在宇宙中數(shù)不勝數(shù)。哈勃太空望遠鏡曾對天空的一小片區(qū)域進行了一百多天的曝光拍攝，得到一張著名的哈勃超深空照片。在這不足整個天空面積的千萬分之一的區(qū)域中，竟有近一萬個星系，令人十分震驚。
Q宇宙中還有比星系更大的結(jié)構(gòu)嗎？
A： 仙女座星系和銀河系一樣，都屬于一個更大的天體組織——本星系群。本星系群由50 多個星系組成，而仙女座星系是其中體量最大的老大。本星系群又與其他的星系群一起，構(gòu)成了巨大的室女座超星系團。在這之上，還有更大的拉尼亞凱亞超星系團。而宇宙中已知最大的巨無霸，是“武仙- 北冕座長城”結(jié)構(gòu)體，綿延超過100億光年。
