一提到银河系的结构,现如今大部分人的脑海中都会呈现这样一个场景:以一个棒状结构为中心,周围拥有四条主悬臂的盘状空间。
但是前段时间有科学家通过观测,却重新提出了银河系新的模型结构,难道百年来人类对于银河系结构的认知是错误的?
人类对于银河系结构的认知,可以写成一部发展史。其实很多人都会好奇,就算是科技发达的现代社会,人类都未曾到达太阳系范围以外的空间,那又是怎样以一个上帝视角来得出银河系结构的结论呢?
未出过太阳系的人类,如何得知银河系的结构?其实,人类对于银河系的认知并不是一蹴而就的,准确的来说是几千年来人类一步步的,从前者身上获取经验,继而进行推理、模拟以及演算来得出的结果。
古代时,由于没有天文望远镜,也没有光污染,所以人类可以通过肉眼看到天空中的一条光带,被称为银河。直到17世纪,伽利略通过天文望远镜观测到,所谓的银河其实是由许多微小而密集的恒星组成,我们的太阳和地球也在其中。
时间来到18世纪,随着天文望远镜的发展,人类发现了独立于银河系以外的其它系统,正式推出了岛宇宙的概念——真实的宇宙就像是一片大海,而银河系等其他系统则是海上的各个小岛。
有了这样一个全新的认知,人类开始绘制宇宙结构的旅程。随着科技和观测技术的不断发展,人类通过银河系中恒星的弧形结构、以及和其它星系的对比,终于在1920年由科学家哈博提出了“哈勃星系序列”理论。通过数据比对,最终确认了,银河系属于棒旋星系,所以现代银河系结构的雏形就出现了,后续对于银河系结构的修改也是基于这个模型。
直到1976年科学家通过一种观测氢气体的方式,确认了银河系拥有四条主悬臂,且均是从银河系中心部分延伸而出。后续根据其它细节的修改,最终银河系整体结构的全貌也就呈现出来了。
真实的银河系到底什么样?人类通过一步步的观测、模拟和对比,最终确认了一个以棒状结构为中心,四条主悬臂旋转环绕的银河系结构。自1920年“哈勃星系序列”理论被提出后,所有的细节数据修改都是基于这个模型。
但是随着人类观察到的其它星系数量不断增加,可用来对比的数据也越来越多,科学家们发现,螺旋星系的悬臂结构共拥有三种不同的形态,分别是:宏相螺旋星系、多悬臂螺旋星系和絮状螺旋星系。絮状螺旋星系比较特殊,其悬臂属于零散的、不规则的片段臂,而宏相螺旋星系和多悬臂螺旋星系则拥有两条从星系中心延长出来的主悬臂。
随着其他样本星系的数量增多,科学家对螺旋星系的各个种类进行了大体的数据统计,结果发现,在目前已观测到的所有螺旋星系中,拥有2条主悬臂的螺旋星系占到了82%,而拥有4条主悬臂的螺旋星系仅占2%。
通过切实的数据,我们发现,拥有4条主悬臂的螺旋星系在宇宙中是非常稀有的,在早前的认知中,银河系就是拥有4条主悬臂的螺旋星系,难道说银河系在整个宇宙中都是非常罕见的存在?
抱着这种猜想,世界各个研究团队再次投入了对银河系实际主悬臂的数量的探究。终于在2023年我国紫金山天文台的研究团队发表了一篇论文,内容中提出,根据脉则观测,发现银河系更像是多悬臂螺旋星系,也就是拥有两条主悬臂,且在银河系外围还存在其它分支悬臂。
这两条悬臂的名字分别是英仙臂和矩尺臂,它们分别从银河系的中心部分延伸而出。该篇论文的发表,让人类对于银河系结构有了一个全新的认知,打破了近百年来银河系拥有四条主悬臂的认知。
另外通过盖亚卫星的探测发现,银河系的形状也不是之前所认为的盘状平面结构,它其实是弯曲的,整体形态如同薯片。这也说明,随着人类的不断观测,银河系的真实样貌会在数据的加持下逐渐清晰起来。
不断突破、敢于挑战宇宙的浩瀚众所周知,目前人类对于宇宙的探索进程,仅占全宇宙的5%。1961年4月12日前苏联宇航员加加林乘坐“东方1号”宇宙飞船进入了太空,这是人类首次进入太空领域,也正式开启了人类探索宇宙空间的旅程。
至今为止,人类 一直在为深空事业的发展而努力着,虽然这些发现仅占宇宙很小的一部分,但是对于还达到一级文明的人类来说,目前的成就已经是非常出色的了。
人类具有不断突破的精神,可以随时通过新的知识打破原有认知。对于银河系的真实结构是如此,对于宇宙中黑洞的认知也是如此。黑洞这个常用天文名词,因其拥有巨大的引力和破坏力而被人类熟知。
在银河系范围内,以往人类对于黑洞的认知普遍是:位于银河系中心部分、不发光、引力大。但是随着人类的观测,发现了比黑洞更加恐怖的存在——流浪黑洞。
流浪黑洞之所以可怕,是因为它的位置会时刻变化,简单来说就是不能预测它未来会在什么位置,如果一旦闯入其它星系,对星系中的恒星和行星来说就是灭顶之灾。而发现流浪黑洞的契机,竟然科学家通过天文望远镜发现的一次一闪而过、且不应该出现的恒星光亮。
从一些细枝末节中不断推断出新的天文理论是人类的强项。目前人类对于整个宇宙的范围有一个较为准确的数值,那就是直径为936亿光年的立体空间。
可是还是因为一次天文观测任务,人类通过天文望远镜发现,在宇宙的边缘,发现了微小的时空起伏,和一些弧形结构的模糊影子。针对这次观测结果,人类对于宇宙的范围提出了新的认知。
此前直径为936亿光年的宇宙,被重新定义为“可观测宇宙”,即光能够到达最远的距离范围内。而针对于可观测宇宙范围之外所存在的是超时空,还是平行宇宙,这就是其它讨论的话题了。
宇宙中的发光星体仅占10%,剩下90%属于目前未曾观测到的暗物质,就整个宇宙的体量来说,未来人类探索宇宙的路途还很遥远,不过我们有理由相信敢于突破的人类可以不断克服困难、攻克难题。