如果我们在银河系内部，我们的银河系是如何从外部拍摄的
最后更新 ：2021-03-18 17:16:22
如果我们在银河系内部，我们的银河系是如何从外部拍摄的
本文参加百家号#科学是伟大的#系列征文比赛。
这是一个很棒的问题。大多数人无法想象了解我们银河系的真实面貌有多困难。这就像一个人在丛林中试图画一张森林的地图。你可以很容易地看到周围的东西，但是更远的物体可能会被部分甚至完全挡住，所以你很难甚至不可能看到它们。
17世纪后期，威廉和卡罗琳·赫歇尔首次认真尝试绘制银河系地图。他们用最先进的望远镜仔细计算了天空中不同方向的恒星数量，并利用这些观察结果制作了以下地图:
虽然这是一个勇敢的尝试，但我们现在知道这是一个幼稚的假设，因为黑暗的尘埃云几乎覆盖了我们太阳系以外的所有恒星。我们怎么知道的？因为云阻挡所有可见光时，其红外线更加透明，无线电波几乎完全透明。所以，当天文学家终于探索到如何建造红外和射电望远镜的时候，我们真的第一次在银河系看到了更遥远的恒星。以下是银河系中这些恒星波长的比较:
来源:搜狐
事实上，20世纪20年代以后，经过天文学家哈洛·沙普利和希伯·柯蒂斯的大辩论，天文学上的共识终于转向了正确的结论，即银河系只是一个普通的星系。它是哈勃体积中数十亿个星系之一。但即使在今天，我们也有最好的望远镜空，我们对银河系的样子仍然只有一个大致的概念:
来源:搜狐
你看到的所有更详细的照片要么是艺术家根据这些图表的猜测(见下图)，要么更有可能只是另一个星系的照片。
从反馈中，我可以看出人们对赫歇尔夫妇绘制银河系地图的视觉尝试非常感兴趣。我想说的是，有许多合理的科学理由让你想这么做。事实上，已经有许多尝试用现代仪器重复这个过程。下面可以看到几年前的3d调查。注意我们如何用光学方法只能看到银河系的一小部分。
把自己想象成腊肠，把我们的银河想象成披萨(这显然是不成比例的)。你必须在银河系上方拍一张完整的照片，这在我们这边是不可行的(因为银河系的长度比你能想象的要长，接近12万光年，而我们卡在它的一条臂上，离它的中心有2.8万光年)。
有趣的是，在很长一段时间里，我们都不确定银河系的形状。为了理解这一点，我们将它与其他星系进行了比较，想象如果我们被困在它的一个臂弯里会是什么样子，最后得出结论，“嗯，它是螺旋形的！!"
现在问题来了，那么我们从小在理科书上看到的图片有哪些呢？
嗯，这些照片大部分来自其他星系(一般来说，照片来自Mesia 74或m74星系)。以下是一些图片:
另一个一定也在你大脑中挥之不去的问题是：另一个必须萦绕在你脑海中的问题是:
那我们怎么知道我们的银河系是什么样的呢？
这是一张从地球上最黑暗的地方拍摄的银河系的照片:
让我们尽情享受吧！
这个答案对于那些回答你不能权威回答的问题的人来说，和对天文台一样重要。我知道这一点，因为我在我所知的第一艘这样做的宇宙飞船上工作。宇宙背景探索者，或称cobe，是1989年发射的宇宙飞船，它产生了第一张显示宇宙微波背景变化的大型望远镜地图。然而，人们忘记了制作各向异性图的dmr仪器只是cobe携带的三种仪器之一。其他人，firas和dirbe，受到的关注较少，但他们同样重要。Firas最终证明宇宙微波背景辐射是黑体辐射，并测得整体温度，极其精确。Dirbe测量了红外背景温度。
作为测量的副产品，dirbe还碰巧拍了一张我们银河系的美丽照片。或者，我应该说，dirbe数据在重建时产生了我们星系的美丽图像。
要理解为什么dirbe如此重要，你必须明白，当你看cmb时，你是在看宇宙的背景噪音。要看到这一点，您必须移除所有信号。银河系在Tai 空的运动，太阳系在银河系的运动，地球绕太阳的轨道都发生了红移。这些都是可以直接衡量和应用的东西。但是天上其他东西的光呢空？星系外的资源很大程度上是用cobe的数据采集方法处理的。dmr的像素很大，没记错的话是7度锥。三个dmr微波接收器对中的每一个都观察了相隔一定角度距离的天数空，并以不同方式测量了它们的亮度。但是，cobe绕着它的轴旋转，它的轴指向远离地球的方向，它的轨道是一条靠近极地的太阳同步轨道——它原则上是在飞行(或者曾经飞行过，不知道它停止运行后的几十年里发生了什么)，所以它到达了终点，在每个轨道上分别于上午6点和下午6点穿过赤道。它的轨道以与地球绕太阳运行相同的平均速度进动。
最重要的是，dmr一直在为空之间的所有这些点生成不同亮度的测量条。它产生大量的测量结果。更重要的是，与许多点相比，它对任何给定点都有不同的度量。这是它设计的关键。它通过极端过采样和许多不同的比较点，基本上消除了误差(即噪声)。
没有dirbe也没关系，因为除了月亮和太阳(cobe通过从不看月亮和太阳来解决这个问题)，天空中最大的信号源空就是我们自己的星系。所以用dirbe数据减去银河系的光。我们也可以看到。
作者:quora