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人类如何认识星系,天文学家又如何研究星系?快来佘山之巅探索星系奥秘吧!

来源:新民晚报     记者:郜阳     作者:郜阳 实习生 冯琪     编辑:钱文婷     2018-08-09 09:20 | |

图说:“哈勃”望远镜拍摄到的星系图 来源/视觉中国

新民晚报讯(见习记者 郜阳 实习生 冯琪)银河系被归类为何种星系?漩涡星系长什么样?星系之间也会“打架”吗?夏季是适宜仰望星空的季节,可你真的清楚“星系”这一熟悉又陌生的名词吗?昨天起至9月10日,中国科学院上海天文台在佘山之巅为公众带来“星系之旅 天问智慧”展览,艺术化展现天文科研中的科学,你将在这里找到你想要的星空答案。

认识星云路漫漫

自17世纪初望远镜发明后,人类事业拓展到越来越远的宇宙深处,天文学家们陆续发现了一些云雾状天体,这类天体也因其外形似云而得名“星云”。进入18世纪,英国天文学家托马斯·赖特和德国哲学家伊曼努尔·康德猜想,这些星云可能是和银河系一样的恒星系统,都如同宇宙中的岛屿。这些猜想不乏天才的预见,但缺乏科学依据。

时间来到1920年4月,美国科学院召开了一次“宇宙的尺量”专题辩论会,讨论当时所谓的漩涡星云是银河系内的天体,还是银河系外的星系。天文学家们各执己见,最终也没能得到明确的结论性意见。

随着大口径望远镜的面世,最终证实河外星系存在的时机历史性地落在了哈勃的身上。1917年,美国建成当时世界上最大的2.54米口径反射望远镜。1923年10月5日,哈勃用这架望远镜观测了仙女座星云。在高分辨率照片上,仙女星云的外缘被分解成一颗颗恒星。哈勃在其中辨认出了一些造父变星,它们离地球的距离是可以测定的。经过仔细的核对和计算,哈勃据此推知仙女座星云的距离约为100万光年,也为这场辩论画上了一个句号。

图说:“星系之旅 天问智慧”展览现场 实习生 冯琪摄(下同)

星系音叉图奏响美妙音乐

“引力就是爱,恒星、气体、尘埃就像一个个家庭成员,由爱连接,众多的恒星成员和气体、尘埃组成一个大家庭,那就是星系。”典型星系的恒星成员数目从数千万颗到几千亿颗不等。星系中,恒星也喜欢成群成团,超过一半的恒星是成双成对的。

第一个根据星系形态分类的是哈勃。他将星系分成了三类:椭圆星系、漩涡星系和透镜星系。这三大类能进一步分成囊括类似不规则星系的更细类别。“椭圆星系喜欢在‘邻居多’的地方扎堆,这样它们就能开派对了。”中科院上海天文台副研究员李兆聿的幽默讲解引起一片笑声,“椭圆星系的质量和大小变化巨大,中心存在超大的黑洞。”而漩涡星系则有明显的核心,核心有鼓起来的球形结构;核球外有薄盘,有几条旋臂。“漩涡星系‘横看成岭侧成峰’,从正面看形式旋涡,从侧向看就呈梭状。”

尽管哈勃“音叉图”的分类掩藏了星系演化过程中的历史,但越来越多的人加入了对星系物理的研究。随着观测设备和技术的提升,人们逐渐能从多波段来高分辨率地观测遥远的星系。

珍贵数据分享星空秘密

“这场展览以科学的天文数据为基础,其中不少都来源于CGS巡天项目。”策展团队成员左文文告诉记者。据了解,CGS巡天项目是一个致力于研究近邻星系测光性质的长期项目,共观测了南天600多个明亮的近邻星系。

“我们将1996年哈勃望远镜、2004年CGS巡天和2017年天文爱好者观测的同样星系图像进行对比,在2004年的观测图像中发现了一个早期和晚期都不存在的亮点,我们推测很有可能是一颗超新星!”李兆聿研究员表示。

那么,这些生动又震撼人心的星系照片到底是怎么来的呢?本次展览推出“星系照片生成记”专栏,为我们讲述星系照片背后的故事。光是一种电磁波,电磁波是具有一定频率的。当进行天文观测时,为获取天体在某个频率范围内的图像,在望远镜的终端会加上滤光片,使得只能透过该频率范围的光。CGS巡天就使用了四种滤光片,提供每个星系的宽波段图像。获取的初始图像需要经过修正和定标后才有科学价值。

据悉,中科院上海天文台的天文科普线上课堂的录制工作也已经启动,预计明年大家就可以在网上看到精彩的天文科普课程。

【导游小贴士】

地址:松江区西佘山山顶上海天文博物馆

开放时间:8:00~16:30

票价:上海天文博物馆门票12元

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