科学家是通过什么方式来研究银河系的?

对银河的研究实际上是绝非一件易事,因为在银河系内除了恒星之外,星际空间并非空无一物。

在星系空间会充溢着大量的星际介质,这些星际介质包含星际气体,星际尘埃,宇宙线以及星际磁场。

这些星际物质在整个银河系当中,所占的总质量并不是太大,只有10%左右,它的密度非常稀薄。

但是因为充溢的空间非常大,所以星际介质是恒星的诞生之地,同时也是恒星的死亡场所,星际介质中气体尘埃对观测会产生影响。

比方说一个遥远的恒星发出星光,在到达我们地球的时候,会穿过星际当中的云块,就会产生云块的一些吸收线。

由于云块的气体温度非常低,所以由云块所造成的吸收非常的窄,所以我们可以通过研究一些吸收线的性质,可以研究星云的一些运动性质。

星际介质当中的星际尘埃也会对星光产生影响

对星光的影响来源于两方面

可能产生吸收,也可能产生散射过程,总而言之它会造成光在传播中的强度会减弱。

所以我们在研究星系的时候,往往需要考虑星际消光,对结果改正。

尘埃实际上是对长波粒子,影响非常的微弱,而对于波长比较短的粒子,影响比较强。

所以说短波的粒子会产生散射,所以在随着尘埃的存在,那么电磁辐射在传播的过程当中的红光成分会越来越强。

所以它会产生星际红化的效果,使得星光的颜色会变红,当然尘埃散射可以作用在星际里面,

实际上,在我们日常生活当中我们也可以感受到,我们的天空一片湛蓝,就是由于我们大气当中尘埃的散射影响。

我们看到日出日落时,太阳的颜色非常红,就是因为它的短波蓝光的成分,散射到其他方向去了。

因为有星际尘埃和星际气体的存在,它会对我们银河系内的恒星产生非常强的消光作用。

而在早期人们对银河系的研究的时候,主要是集中在可见光波段,所以我们往往给出一些错误的结论。

一直到20世纪30年代,人们才逐渐意识到星际介质的存在,以及它的所产生的影响,并逐渐发展起来了射电红外波段的观测手段来研究银河系,我们才逐步了解银河的结构。

对于银河系的研究我们可以用苏轼的诗句当中来描述:

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