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怎么回事?35年内,地球距离银心黑洞近了2000光年!超光速了

2024-04-24科学

早在1985年,国际天文联合会曾估算地球与银河系中心的距离约为28000光年。但到了2020年,这个数值发生了变化,减少到了大约26000光年。经过几十年的观测和研究,科学家们对地球与银河系中心之间的距离有了更精确的认识。

咱们都知道,按照物理定律,啥东西的速度都不可能超过光速。那为啥地球能在35年里「飞奔」2000光年这么远呢?这听起来有点奇怪,对吧?

【地球到底在银河系的哪里?】

经过数千年的探索,人类逐渐揭示了地球和太阳系的奥秘。当了解到太阳系只是浩瀚银河系中的一小部分时,人类便自然而然地产生了绘制银河系地图的想法。我们渴望深入了解自己所在的星系,探索宇宙的无限奥秘。

说起来有点神奇,虽然人类还没走出太阳系,但我们已经能看到整个银河系的全貌了。这听起来有点不可思议吧?其实,我们用的是一些特殊的望远镜和技术,再加上一些聪明的科学家们的计算和分析,就能够在地球上看到银河系的全貌啦。虽然这个过程有点复杂,但我们已经做到了,这真是很神奇的一件事呢!

让我给你举个例子来说明吧:

想象一下,咱们就站在人堆里,前后左右都是人。在这种既没有全景地图,也不能飞上天空看的情况下,咱们怎么才能知道自己在这个人堆里到底站在哪儿呢?

两百年前,英国天文学家威廉·赫歇尔创造出了首个大型反射式天文望远镜,让人类得以更深入地观测星空。之后的两个世纪里,绘制银河系地图成了天文学家们的一个主要目标。

威廉·赫歇尔父子俩都致力于研究银河系。老赫歇尔通过不懈努力,绘制出了银河系的全貌图。他去世后,儿子继承了他的事业,也投入了一生的时间去完善这张「地图」。现在,经过他们两代人的努力,我们看到的银河系「地图」是这样的。

这张早期的「地图」跟我们现在所了解的相差甚远。那时候,由于条件限制,银河系里很多星星都被星际尘埃或「银盘」挡住了,我们看不到。还有许多地方是我们视线盲区,更别提确定天体之间的距离了。所以,那时候的地图跟现在差得可不是一点半点。

赫歇尔父子虽然观测未能如愿,但他们的努力为后来的研究者打下了坚实的基础。

一百多年后,荷兰天文学家雅各布斯·卡普坦接过了统计天文学的接力棒。他不仅统计出了45万颗恒星,更重要的是,他发现了银河系的「自转」现象。这一发现让我们对宇宙的认识又深入了一步。

银河系里的星星们,它们都在自转,就像我们玩的陀螺一样。这些星星自转的时候,会朝着两个方向移动,就像我们转动的陀螺有时候往左转,有时候往右转一样。

咱们可以这样来换个说法:你知道吗?咱们所在的银河系里的星星们,它们可都是跑得飞快的呢!但要是你看看那些更远的星系嘛,它们就好像是站在原地没动一样。就像是你跑步时,路边的树看起来好像都没动一样,但其实是你自己在动。这样理解了吧?

就像我们坐在车里时,路边的树看起来比远处的山更快地从眼前掠过。这其实是因为它们与我们之间的「相对位置」在不断地变化。通过这种相对位置的变化,我们可以大致估算出它们与我们之间的距离。

雅各布斯·卡普坦首次通过「恒星视差」的方法,大致算出了各恒星之间的距离。

视差测距法其实很早就有了,但以前的天文学家为啥观测不到呢?因为他们碰到了两大难题:一是不清楚要测的物体是否在动,二是……

你知道吗?我们能看到的那些星星,其实距离我们好几千光年远呢!想象一下,就算地球跑得再快,在那些星星眼里,我们的变化也就像是小蚂蚁在爬。所以,用肉眼去数星星的变化,简直就像是在玩「猜谜语」,不太靠谱哦!

卡普坦的时代见证了两项巨大的飞跃:

相机和巨型的天文镜。

依靠先进的观测方法和理论技术,雅各布斯·卡普坦重新构建了银河系的模型。

这次建的模型,效果有点「不靠谱」,主要是因为它没有找准背景定位,结果算出来的银河系大小比我们现在知道的要小一半。

想要找到宇宙中的确切位置,美国的物理学家哈洛·沙普利想了个办法。他利用星团里那些有固定节奏变化的恒星,叫做「造父变星」,来算出各个星团和地球之间的距离。这样一来,他就重新给我们描绘出了银河系的模样。

现在的银河系模型已经非常接近真实情况了,但因为星际间有很多物质会减弱光的亮度,所以这个模型比之前的模型要大上三倍还要多。

现在,天文学家哈勃已经观测并建立了相对完整的银河系统理论,我们已经知道了几种星系的分类,甚至大概描绘出了银河系的模样。不过,我们还缺乏更精准的观测手段来证实这些细节。所以,现在我们了解银河系的基本情况,但还需要更多数据来完善我们的认识。

现代射电和红外天文学的发展,让我们对银河系结构的探索进入了一个全新的时代。

1985年,科学家们利用先进的设备估算出,地球到银河系中心的距离大约是28000光年。

虽然这些数据已经很不错了,但为了更精确地确定距离,2009年在德国波恩举办了一个国际会议。在那次会议上,宣布了「贝塞尔」科学计划的启动。

这个项目历经十年,汇聚了八个国家的力量,投入了巨大的资金,最终成功绘制出了全新的银河系地图。真是令人惊叹的成果!

贝塞尔计划花了1亿美元(约7亿人民币),用了美国VLBA望远镜阵列观测了5000小时,终于得出了观测结果。这笔钱可真没白花!

根据最新的观测数据,我们发现太阳系距离银河系中心其实是26000光年,比过去认为的要近2000光年。另外,太阳系绕银河系转一圈大约需要2.12亿年。真是挺神奇的,我们对宇宙的了解又更进了一步!

看到这儿,大家心里应该有数了,咱们的地球可没在35年里「飞奔」2000光年远。实际上呢,是——

之前,我们就像个视力不佳的人,总是难以准确判断远方物体的距离。而现在,我们换上了新的「眼镜」,视野变得清晰起来,自然也能更准确地估算距离了。

有人可能会想,地球会不会有一天被吸到银河系的中心呢?如果真的发生了,那会是怎样的情景呢?

【地球会掉进银河系中心吗?】

简单来说,按照现在物理学的规矩,地球就像是朝着银河系中心掉落的石头。同时呢,地球在银河系里跑得飞快,速度大概是208-237千米/秒。就这样啦,挺神奇的吧!

目前的技术水平下,我们既无法预测太阳系是否会掉进银河系中心,也无法计算出具体的时间。简而言之,我们还不知道太阳系是否会以及何时会坠入银河系中心。

虽然地球已经存在了数十亿年,但我们仍然处于银河系的相同位置。这意味着,尽管时间流逝,我们仍然在这个广袤宇宙中的同一角落。

要是真的有一天宇宙塌了,那也不会比地球诞生到现在的时间短。在这之前呢,那个离银河系很近的大星系,仙女系,它正以每小时110公里的速度朝银河系奔来。再过38亿年,它就要和银河系合为一体了。

在掉进银河系中心之前,我们很可能会先离开银河系,然后加入仙女星系,成为它的一部分。简单来说,就是我们在掉进银河系中心之前,更有可能先成为仙女星系的一员。

现在,我们的太阳已经进入了它的「晚年」,正朝着红巨星的方向演变。

当太阳演化成红巨星,它的体积会急剧膨胀,到时候地球恐怕会面临被完全吞没的命运。

【结语】

如果把地球的生命历程比作一天24小时(想象地球在42亿年前诞生为一天的开始,凌晨0点),那么人类文明的这几千年,对于地球在宇宙长河中的时间来说,就像是0.2秒那么短暂。而我们每个人的一生,更是只有千分之一秒那么微不足道。这样一想,人类的历史和生命在地球和宇宙的广阔时空中,真的只是转瞬即逝的一瞬。

在此时此刻,我们思考的焦点已逐渐转向哲学层面。我们不再仅仅关注某个结果对我们生活的影响,而是更加重视思考过程本身的价值和意义。这种转变让我们更加关注内心的体验与成长,让思考成为我们生活的一部分,而非仅仅为了达成某个目标。