sponsored links

成千上萬光年我的星球都能被看到,如此遙遠的距離沒有被擋住嗎?

問題中的幾千、幾萬光年,翻譯成天文學常用單位,就是幾個到幾十個kpc(千秒差距,1秒差距=3.26光年),這正是典型的銀河系內天體的距離(我們的銀河系直徑是30個kpc)。

是不是真的沒被擋住呢?來看一張圖:

成千上萬光年我的星球都能被看到,如此遙遠的距離沒有被擋住嗎?

紅方塊是觀測到的銀河系內的電離氫區(HII區)的位置,這些電離氫區就是我們通常見到的紅色的發射星雲,通常存在於熾熱的大質量的年輕恆星周圍。灰色的示意旋臂,紅色橢圓示意銀河系中心的棒和偽核球。中上方的黑點表示太陽(我們)所處的位置。

可以明顯的看到,在太陽附近各個方向上,以及從太陽往銀河系中心方向看過去,在銀心前面,還是能看到很多HII區的;但是過了銀心,在偽核球後面,明顯的能看到一個“盲區”,即因為銀心的棒與偽核球的遮擋,銀心背後有什麼東西我們是幾乎看不到的。

銀心中的什麼東西擋住了後面的光呢?再看一張圖:

成千上萬光年我的星球都能被看到,如此遙遠的距離沒有被擋住嗎?

這是2MASS專案拍的銀河系近紅外影像,中間帶狀的就是我們銀河系的銀盤,正中央明亮的就是銀河系的偽核球。圖中白色的這些光點就是恆星,在銀盤以外多數地方恆星相當稀疏,只有銀盤上尤其是中央的偽核球,因為恆星特別密集而成了白色的一片。白底上襯托出的棕紅色暗帶是因為星際塵埃的吸收造成的。

因此可見,首先,在銀盤上有不少塵埃,這些塵埃雖然空間密度也並不高,但是足以遮擋不少背後的星光。其次,在恆星特別密集的地方,要想觀測背景的其他天體,是確實會受到干擾的。所以做河外天體的天文學家在選擇觀測目標時,會盡可能避開離銀道面近的天區。

下圖是IRAS(也即“紅外天文衛星”)的100微米影象,體現銀河系中塵埃的分佈:

可以看到,中間一條亮粗線,也就是銀盤上,塵埃非常密集,而除此之外,全天各個方向也都或多或少有塵埃分佈,這些塵埃都會影響我們對塵埃後面天體的顏色和亮度的判斷。不過在塵埃沒有過分厚重的區域,我們可以透過對塵埃多少的估計來修正這些影響,所以對這些塵埃較少的區域,總的來說我們還是可以無礙的觀測後面的天體。

放大看一小塊摻雜著濃重塵埃的氣體雲,可以是這樣:

成千上萬光年我的星球都能被看到,如此遙遠的距離沒有被擋住嗎?

(哈勃望遠鏡拍的馬頭星雲區域性,439nm+555nm+656nm+814nm四個波段合成。因為包含了一個近紅外波段,雲後面的恆星還多少露了一些出來。如果是完全可見光幾個波段合成的話,看到的會更少。)

在銀心附近,由於恆星特別、特別、特別密集,如果採用的觀測儀器的解析度不是很高的話,很容易的,恆星之間的光就會混疊在一起了——恆星基本可視為是點狀的,但在望遠鏡有限的解析度限制下,會成一小圓面,或者說,成二維高斯輪廓。這種情況下,不要說穿透這一大坨恆星看到後面的天體,就是連分辨和測量清楚這一大坨恆星每一顆有多亮都成了問題。類似這種:

銀心附近離銀道面2.6°的一個天區,除了能看到小塊塵埃強烈消光的暗雲,就是密密麻麻的恆星。之所以在佐證“銀心恆星密集”時沒用給出嚴格的銀心處影象,因為那裡塵埃太多,稍微遠一點的星都擋掉了,以至於看起來似乎並不密集:

成千上萬光年我的星球都能被看到,如此遙遠的距離沒有被擋住嗎?

這兩張圖與文末的兩張圖對比,你就能發現,由於濃密塵埃的影響,這兩張圖上能看到的這些恆星也都普遍偏紅,就像夕陽一樣。

在銀盤上除了銀心的其他地方,整體來說恆星之間相互遮擋的機率很低。但是因為銀河系中的恆星在持續的按照各自軌道運動,有一定機率在運動的過程中,某個方向上的一顆恆星就被另一顆短暫的“遮擋”住了(準確的說不一定是遮擋,只要在天球上的位置足夠接近就可以,這個機率在銀盤上是數百萬分之一,在銀盤外還要低的多)。這個現象可以透過所謂微引力透鏡效應探測到。當這種微引力透鏡事件發生時,我們會觀測到背景星的亮度有提升再下降的變化。

成千上萬光年我的星球都能被看到,如此遙遠的距離沒有被擋住嗎?

如果前景星(遮擋了其他星的這一顆)還帶有行星系統,則行星系統也會對背景星造成一個更弱的微引力透鏡效應(上圖中右肩上的小突起),利用這個效應我們可以發現系外行星系統。這種發現地外行星的方法是由現在國家天文臺工作的毛淑德研究員提出的。

總結:

星際塵埃比恆星更容易遮擋背景的天體,因為星際塵埃是面狀的,不均勻的彌散在四面八方,遮擋背景天體的機率高,其中銀盤上的塵埃尤其豐富,在塵埃較少的地方可以透過對塵埃消光的估計來修正其影響。

點狀的恆星相互重疊的機率很小,但有限解析度下,恆星模糊成小圓面,在銀盤上尤其是銀河系的偽核球中,就有較大機會互相重疊,以及遮擋背景天體;在銀盤上遠離偽核球的地方,以及銀盤以外,恆星較為稀疏,遮擋的情況很少。因偶發的天體交疊產生的光變現象還為天文學家提供了特殊的探測工具。

後記:其實有些答非所問,沒有回答為什麼多數天區的遙遠天體沒有被遮擋,而只著重說了那些引起遮擋的例子,希望不要產生誤導——其實銀河系除了銀盤尤其是銀心以外,還是蠻空曠的。例如一個典型的高銀緯(遠離銀盤,此圖為銀緯60°)的方向的天空長這樣:

成千上萬光年我的星球都能被看到,如此遙遠的距離沒有被擋住嗎?

塵埃也少,恆星也少,偶爾有幾個遙遠的星系,互不干擾,直視無礙。

即使是銀盤上,在反銀心方向,恆星也還算稀疏:

成千上萬光年我的星球都能被看到,如此遙遠的距離沒有被擋住嗎?

(以上帶網格的幾幅圖都是用銀道座標系。)

所以要回答問題,簡單說來就是,因為銀河系中大多數塵埃、氣體、恆星都集中地分佈在銀盤尤其是銀心方向上,所以銀盤尤其銀心附近會有嚴重的遮擋,而離銀盤遠一點的方向就沒什麼遮擋。

- 以上簡單說了銀河系之內最主要的幾種情況。其實普遍的討論遮擋這個事情,按照天體是點狀還是面狀,大略可以把遮擋分為點擋點、面擋點、點擋面、面擋面幾種情況:

1、如果目標源是點源,那麼對於

a. 同為點源的前景星:同樣,遮擋的機率極低,要擋上也是求之不得的微引力透鏡事件;

b. 作為面源的前景:

-前景塵埃:需要透過消光及紅化改正來修正其影響

-前景氣體:天文研究中經常利用背景的類星體作為“連續譜源”,觀測前景氣體在這個背景源的連續譜上的吸收線,來測量前景氣體的溫度、紅移等性質。

2、如果目標源是面源,那麼對於

a. 作為點源的前景星:可以透過星點輪廓(PSF,點擴散函式)擬合的方法把星點去除,或者前景不多的話,乾脆直接挖掉。

b. 作為面源的前景:

-光譜觀測:有了速度維的資訊,很多時候可以透過速度維上區分出不同距離上的不同成分,從而區分開同一視線方向的天體。

-測光觀測:兩個面源疊在一起是很難辦的,一定要除的話,比如宇宙微波背景輻射的觀測中要去除整個銀河系這個大前景源,就需要用一些方法建立前景源的模型,然後予以扣除。這樣簡單的列舉很難面面俱到,邏輯也不完整,見諒。

分類: 星座
時間: 2022-01-24

相關文章

在十二星座中,哪些星座看似無情,其實很真誠?

在十二星座中,哪些星座看似無情,其實很真誠?
在十二個星座中,有幾個星座似乎特別冷酷和無情. 無論是對於自己還是其他人來說,要求很高且追求極致的完美性,所以處女座似乎不近人的情感並不容易接近,過分挑剔的個性使處女座看起來很無情,沒有說話和做事,有 ...

十二星座中的三精和三傻
十二星座三精中排名第三的就是天蠍座--天蠍其實算是有點讓人聞風喪膽的星座,主要是他們確實心機較其他星座多很多,他們做什麼事,會事先計劃好,心理成熟度遠超同齡人,和他們玩心眼只會被天蠍嗤之以鼻. 二精- ...

城府極深,擅長裝傻的星座,看似沒心沒肺,實則老謀深算步步為營

城府極深,擅長裝傻的星座,看似沒心沒肺,實則老謀深算步步為營
有些人在日常生活中顯得格外高調,他們總喜歡可以炫耀自己,或是在人前大張旗鼓的顯擺地位等等.這樣的人往往情商極低,反觀那些情商高有能力的人,他們在人際交往中總是喜歡裝傻,越懂得裝傻的人其實情商越高. 相 ...

十二星座中,有強迫症的三星座,他們追求完美,活得最累

十二星座中,有強迫症的三星座,他們追求完美,活得最累
文/葉子 有些人做任何事情都追求完美,他們似乎有著強迫症.在生活中,他們不能容忍任何瑕疵,就算自己在工作時,電腦桌面一定要一塵不染:他們的手機必須保持滿電,不然就會沒有安全感:出門之後,他們反覆檢查門 ...

十二星座中,誰是情商最高的星座?

十二星座中,誰是情商最高的星座?
情商不僅是指一個人是否可以做出正確的選擇愛情,最重要的是這個人在社會上為人所處的能力如何? 儘管天蠍座的人通常看起來冷漠,不喜歡與其他人說太多話,但他們是十二個星座中情商最高的星座.天蠍座的人們非常聰 ...

星座解答:十二星座中,誰最容易得罪人?

星座解答:十二星座中,誰最容易得罪人?
如今社會,嘴甜會說話才是生存之道.決定一個人能否立足首先是說話之道,決定能走多遠還要看其他比如秉性.能力等,正因如此,人際相處中,先學會談話的藝術是毋庸置疑的,那麼在12星座中哪些說話耿直,不受人待見 ...

十二星座中,誰的脾氣最頑固?
獅子傲慢而自豪地受不了的是讓別人指點.如果有人說服他們不要這樣做,則情緒會立即飆升至100%,並認為自己不能做到這一點.因此,與獅子相處時必須注意語氣,柔和一面並給他們點面.獅子通常是追求自己和生活的 ...

十二星座一週運勢,星座天氣預報2021.10.11- 10.17

十二星座一週運勢,星座天氣預報2021.10.11- 10.17
來自:@食阿 白羊座周運 白羊座在本週的感情進展不是特別順利,尤其在週三到週日之間,如有見家長的計劃最好暫時擱置,這段時間自身的戀情發展容易得到家人的反對. 單身的白羊座本週很難有脫單的機率,而且有表 ...

優秀到極致的星座:雙商極高,卻無人能懂,只能默默承受孤獨
優秀到極致的星座:雙商極高,卻無人能懂,只能默默承受孤獨. 一個人越好,越孤獨.為什麼呢? 有時他們的努力得不到認可,所以即使他們取得了輝煌的成就,有些人仍然不滿意.想要得到認可的人會更加努力,久而久 ...

這些星座堪稱人間清醒,看透世事洞察力極強,卻喜歡“裝傻充愣”

這些星座堪稱人間清醒,看透世事洞察力極強,卻喜歡“裝傻充愣”
人們常說,"難得糊塗",糊塗的人,不會有太多煩惱與憂愁,世間本就荒涼,越長大體會越深.生活中充斥著大大小小的謊言,有些時候我們往往能一眼看穿,有些時候則會被矇騙其中.但是每個人面對 ...

表面老實勤懇,實則不是平庸之輩的星座:最難揣測心思的野心家

表面老實勤懇,實則不是平庸之輩的星座:最難揣測心思的野心家
摩羯座,不是一個平庸之輩. 摩羯座的心思很深,要想讀明白摩羯的內心世界,真是比登天還要難上許多. 看表面,勤懇努力的摩羯座就是一個普通的老實人,人群中都不會讓人想多看一眼,你很難想象這樣的人會做出什麼 ...

知道哪幾個星座心思是最難參透的

知道哪幾個星座心思是最難參透的
第①名:金牛座. 難猜指數:★ ★ ★. 說到難以猜測的星座,一定有我的大金牛座!金牛座的人是朋友圈裡有名的秀,什麼都放在心裡.而且,平時挺低調的,有時候甚至會讓身邊的朋友忽略你的存在.正常生活中,你 ...

克萊爾日運2021.9.19

克萊爾日運2021.9.19
克萊爾每日星座運勢2021年9月19日 白羊座 3月21日-4月20日 今天可能是週日,但你的心思都在週一開始要做什麼.你現在做的計劃形成了未來幾天真正令人興奮的基礎.一個熟悉的面孔曾試圖從你身邊奪走 ...

情商極高的三大星座:明明討厭你卻依然笑臉相迎,擅長心理戰

情商極高的三大星座:明明討厭你卻依然笑臉相迎,擅長心理戰
人們立足於社會中,多數會戴著面具示人,因為害怕露出本性會被傷害,所以很少對不熟悉的人敞開心扉.繼而在阿諛奉承中言不由衷,而這也成為了職場中社交的常態. 在生活中這樣的人確實存在,在人群中喜歡裝無辜,給 ...

“第六感”超強的星座女:頭腦精明擅長讀心,別妄想去欺騙她

“第六感”超強的星座女:頭腦精明擅長讀心,別妄想去欺騙她
聰明人在生活中不容易吃虧,而這源於是否能洞察到他人的內心想法.有的人沒有眼力見,不懂人情世故,很容易被人利用,甚至淘汰出局還不自知.而有的人頭腦精明擅長讀心,總是能夠透過對方的情緒洞察一切,從而未雨綢 ...

擅長“扮豬吃老虎”的三大星座,外表弱小無助,其實內心至強

擅長“扮豬吃老虎”的三大星座,外表弱小無助,其實內心至強
人們常說第一印象很重要,尤其在社交圈中,大家彼此不熟悉,而初次見面時你的一言一行就成為了自己的"名片".然而大部分人喜歡用初次接觸的感覺來給別人定義,如果有突發事件,那麼那些不善言 ...

生活中最愛講髒話的十二星座

生活中最愛講髒話的十二星座
在生活中大家有沒有遇到過這樣的人,3句話不離髒話,把髒話隨時掛在嘴邊.有的人只有在生氣的時候會說髒話,而有的人則會在激動的時候飆髒話,還有一類人就是不罵人也不激動,但常把髒話掛在嘴邊.髒話說多了會讓身 ...

近期人緣極佳的6大星座

近期人緣極佳的6大星座
水瓶座 水瓶座頭腦聰明,懂得隨機應變,在聚會中絕不冷場.雖然水瓶座內心深處是理性且悲觀的,但他們在人前永遠只會表現自己搞怪的一面. 9月份,水瓶座的好人緣仍在飛速上漲中,不僅能認識一些新的朋友,接觸一 ...

樂聲應氣,求而不孤,為何水象星座能耐了得,還能憑兩點獲勝?

樂聲應氣,求而不孤,為何水象星座能耐了得,還能憑兩點獲勝?
文/凌婷七七 看過前一期七七解讀的偏旁"丶",有沒有感覺到這個偏旁與土象星座的相互影響力呢?作為水的一部分,缺少水分含量的一點水或許在漢字的領域裡,根本不足矣讓人覺得這有什麼記憶特 ...