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你在图片搜索里输入银河系几个字,一个美轮美奂的棒旋星系就会出现在你眼前,熠熠生辉。不过这只是银河系的概念图,真正银河系的全景图片我们是看不到的,你可以想象一个巨大的盘子,你就是盘子上的一只蚂蚁,你是没有办法亲眼看到盘子是什么形状的。但科学家们肯定不会满足我们目前的视野,希望准确地描绘出银河系的形状,最可行的办法就是测出银河系不同区域天体和我们之间的距离,然后按距离和方位转换到俯视图上,就可精确描绘银河系的形状了。离我们近的天体还好办,但很远的呢?尤其是银河系另外一边的呢?可能有人会不屑地说,那还不简单,科学家们不是早就测出了离我们133亿光年外,宇宙诞生初期星系的距离了吗?区区银河系还不简单。当然不简单,银河系中心是一个巨大的黑洞,吸引着很多恒星围绕在其周围,是一个极为明亮的区域。在我们地球和银心之间,还有无数的恒星、气体及尘埃,对面天体和银心之间同样如此。银河系就像一遍巨大的森林,我们就是某颗树下的蚂蚁,想知道森林另一边某棵树和我们相距有多远,不是痴心妄想,就是异想天开!美国哈佛 史密森天体物理中心和德国马克斯·普朗克射电天文学研究所的天文学家决心实现这个不可能的测量。他们发现银河系中有数百个大质量恒星形成区,里面有很多水和甲醇分子,可以将年轻恒星的无线电信号放大,从而在微波段产生令人难以置信的亮度,可以穿过银河系的气体、尘埃,当然即使这样,我们地球上的望远镜还是无法看清它们,更不用说测量它们的距离了。这当然难不住科学家们。研究人员决定利用三角视差法和射电望远镜进行测量,但在地球上,到哪里去找这么大的望远镜来观察银河系另一边遥远的极其黯淡的天体呢?研究人员想到了国家科学基金会的超长基线阵列(VLBA),这是由分布在北美、夏威夷和加勒比地区10个25米口径射电望远镜组成的大型干涉仪,相当于口径8611公里的射电望远镜,可以发现月球上的一个棒球!三角视差法则只用到了初中的数学知识,相当于竖起你的拇指,对准远处的物体,分别闭上左眼和右眼,利用视差角来计算远处物体的距离。不过在银河系这种巨大尺度的情况下,要测量几万光年的距离,你左眼、右眼和目标之间形成的三角形相信起不到任何作用。但科学家们发现,地球围绕太阳运行每半年会转到180度外的另一侧,可以和远处天体形成底边长达两个天文单位的三角形,相当于你的左眼、右眼分别在太阳两侧观看,从而能够较为准确地算出星体的距离。
通过这个聪明的办法,研究人员测出了银河系另一边一个名为G007.4700.05的大质量恒星形成区的距离是66000光年,而此前测到的最远距离只有35900光年。目前这个计划已经进行了5年,测出了大约200个光源的距离,研究人员还在搜集更多的数据,争取在十年内绘出整个银河系的真实形状。
这项研究发表在10月13日《科学》杂志上。
论文:http://science.sciencemag.org/content/358/6360/227
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