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作者:小斯坦      更新:2023-06-17 18:30      字数:3912
  了运动的方向,就可以计算出它们应该有多远才能产生观测到的横过视线的速度。这个方法叫做移动星团法,它能测得几十秒差距的距离。”五号一口气说道。“那这个方法是什么时候用的”四号问道。“移动星团法的一次重要应用是在20世纪头10年测定了毕星团的距离。毕星团含有200多颗恒星,距离约46秒差距。由于该星团所有恒星的距离大致相等,使天文学家得以对好几类恒星的亮度进行定标。另一个测量恒星距离的方法显得相当奇特,但挺管用。”五号说道。“怎么说”楚云问道。“如果我们随机选取一大批距离大致相同、且足够近使得能测量其横过视线的自行的恒星。那么可以设想,平均说来,星群中一颗星朝某个方向运动的机会应该与朝另一方向运动的机会一样多。由于银河系既不坍缩也不飞散,所有无规运动就必然或多或少互相抵消。”五号说道。“这能得出什么结论”四号问道。“没结论,但我可以分析。”五号说道。“你说。”楚云说道。“如果将用多普勒效应测得的随机样本中所有恒星沿视线的速度相加并取平均值,则可以预期这群星横过视线的平均速度应该与此基本相等。在这个假定下,将推测的平均速度和实测的自行进行比较,就能够给整个星群定出一个平均距离。这个方法叫做统计视差法。”五号淡定地说道。“怎么用”楚云问道。“只要你处理的星群有足够多的恒星,统计视差法就能给出合理的距离。至关重要的是用这个方法有可能测量包含几个造父变星的星群的距离。由于造父变星的变化与它们的绝对星等有关,知道了几颗造父变星的距离,其他所有造父变星的距离就能够通过测量它们的变化周期而估计出来。”五号解释道。“我记得,我们整个银河系的大小是根据造父变星的观测确定的。”吴刚说道。“你们要知道,银河系是一个扁平状的盘,中央厚约4000秒差距,直径30000秒差距,太阳在离中心约9000秒差距的银河系边远地区。整个盘镶嵌在球状星团构成的直径约15万秒差距的巨大而人烟稀少的球形晕中。其他星系的距离是用各种各样的方法测定的,但最重要的还是利用造父变星。这使得红移与膨胀宇宙中距离的关系得以定标,因而红移现在已能独立用来测量像类星体这种最遥远天体的距离了。”五号说道。“还有吗”楚云问道。“你们要知道,我们周围一小撮邻近恒星之外整个距离测量体系的基石,却是用统计视差法直接测定的少数几颗造父变星的距离。”五号说道。“可以举例说明吗”楚云问道。“现在我们用一个常见的东西阿司匹林作比喻,看看所有这一切距离的大小比例。如果我们太阳大小如一片阿司匹林,那么最近的恒星就是140公里外的另一片阿司匹林。对恒星之间的距离来说,这是颇具代表性的从一颗恒星到其近邻的距离是恒星本身直径的数千万倍。”五号说道。“然后呢”楚云问道。“我们银河系这样的星系含恒星数千亿颗,它们分布在相应的巨大体积中,它们全体由引力维系在绕星系中心的轨道上。”五号说道。“怎么说”“”第六百三十四章 离开“科学家为了得到星系之间距离的概念,他们改变一下比例,用一片阿司匹林代表整个银河系。现在离我们最近的大型星系仙女座星系,将是仅仅13厘米远的另一片阿司匹林。这可能使人误解,因为我们的银河系和仙女座星系都是本星系群,引力维系在一起的星系系统的成员。但是最近的一小群星系玉夫座星系群的距离,在阿司匹林尺度上,也仍然只有60厘米。这个尺度的3米以外,则是室女座星系团,它将是包含2000多个阿司匹林般大小的星系的大集体,占据一个篮球那么大的空间。我们可以将这个类比进一步外延。”五号拿起水壶喝起了水,也停止了解释。“怎么一个外延法”李思特好奇地问道。“比如,大约20米外是另一个大星系团是发座星系团,再往外还有甚至更大的星系团,其中有些自身跨度就达到20米左右。强大的射电源天鹅座a的距离是45米。全天空最亮的类星体米。而整个可见宇宙,在我们银河系用一片阿司匹林代表的尺度上,则可以包容在直径仅1公里的球中。”五号解释道。“五号,这样看的话,与我们银河系空间的恒星相比,河外空间中的星系要丰富得多,拥挤得多。”吴刚分析道。“是这样没错,但是如果半人马座按照玉夫座星系群与银河系相对距离的比例向太阳靠近,它就会比我们更稍微接近太阳一些。如果星系按恒星之间相对距离的比例分开,那么最近星系到我们的距离将是实际宇宙中看到的最远天体距离的大约100倍。我们甚至不会知道,除我们自己的本星系群之外还有别的东西存在。”五号说道。“这样的话,那么那些宇宙学家之所以能够研究整体宇宙、宇宙中物质的分布、以及宇宙演化时物质分布的变化等等规律,纯粹是因为这是一个塞满了星系的拥挤空间吗”四号充满矛盾地问道。“可以这么说”五号淡定地说道。“1号,你们小队,怎么还不出来,集合的时间快到了”蓝图的虚拟脸蛋,突然从他们宿舍的电子设备上,露出了他的脸蛋和声音。“我们这就去集合,谢谢”楚云说道。“”“好久不见,想我了吗”虚妄站在变身为潜水艇的快艇面前,看着他们说道。“怎么可能不想,我们可是在一起三天的战友。”楚云朝着虚妄竖起了大拇指。“这回要带我们去哪里”看着早已经消失的蓝图他们的飞艇,吴刚问道。“军事机密,我也不知道,我只是带着你们离开这个研究所而已,到了上面是要交接的。”虚妄看着他们说道。“理解,我们可以走了吗”楚云说道。“废话”“”“虚妄从这里到达我们要去的地方,要多久啊”楚云在起航后问道。“一天的时间。”虚妄说道,“这怎么比去空军基地的时候还长”楚云问道。“距离远就长啊。”虚妄说道。“就这点时间,不如我们来说说,上次你们解释的重力灾难里面的暗物质如何”四号看着他们问道。“你不是学习土木工程的吗”李思特问道。“暗物质虽然知道,在物理上,但这是属于天文学的范畴不是吗”四号说道。“为什么问”虚妄问道。“太空部队啊,宇宙飞船的动力涞源肯定是反物质之类的,暗物质肯定也要了解啊。”四号说道。“反物质和暗物质不是一个概念。”楚云说道。“都是物质。”四号说道。“你们两个谁解释”吴刚看着虚妄和五号说道。“虚妄是机器人,知道的肯定比我多。”五号看着虚妄说道。“要从历史开始说吗”虚妄问道。“当然从源头开始说啊。”四号说道。“你们应该知道,在这宇宙中的东西比我们眼睛看到的东西还要多对不对”虚妄问道。“那是当然,对于有一双对可见光敏感的眼睛的人类来说,明亮的恒星和星系是显著的宇宙成分。”五号说道。“是的,在二十世纪80年之前,人们普遍认为宇宙的大多数物质可以利用它发出的光或者其他形式电磁辐射来研究。但现在已经清楚,明亮物质形态的质量远远不到宇宙质量之半。而且,占宇宙很大部分质量的暗物质,其大多数甚至可能不是制造了太阳和恒星、地球和人类的那种物质。”虚妄说道。“还有呢”四号问道。“二十世纪三十年代之后,天文学家就知道,我们自己的银河系肯定含有一些暗物质。虽然银河系的所有恒星分布在一个直径约100000光年、厚仅2000光年左右的薄盘中,它们在绕银河系中心运动的同时却不断地上下跳动。这种很像缝纫机针通过布料上下跳动的运动,是受盘中物质数量约束的。物质越多,跳动的幅度越小,因为引力对恒星的控制越紧。”虚妄说道。“有什么数据吗”李思特问道。“有啊,根据统计研究表明,银河系盘中的物质至少有我们看到的明亮恒星物质的两倍。对银河系这类星系自转方式的更新近的研究,也表明甚至存在更多的暗物质。在一个与银河系相似的星系整个盘体范围内,自转速率是不变的,这只能意味着整个明亮恒星盘体镶嵌在一个更大得多的暗物质晕中,这个晕从四面八方把明亮的星系包围在它的引力控制范围之内。”虚妄说道。“这样我想到了,这种情景颇像薄薄一片奶油在一杯搅动的黑咖啡中打转”李思特笑道。“好贴切的解释,你是不是想喝黑咖啡了”楚云笑道。“1号你忘记了还有奶油,要喝上这样的黑咖啡也算是奢侈品了。”吴刚说道。“退伍后肯定能吃上。”李思特说道。“买速溶的就可以,在买点奶油自己弄就可以。”四号提醒道。“你们不听了吗”虚妄问道。“”第六百三十五章 暗物质“当然听,然后又发生了什么历史”李思特问道。“这要从二十世纪八十年代中期开始说起,那时候银河系中的暗物质总共达到我们看到的恒星形态物质的10倍。与此同时,对宇宙整体的研究表明,星系际空间深处隐藏着多得多的能将星系维系在星系团中的暗物质。”虚妄说道。“怎么知道的”四号问道。“个别星系在星系团中的运动速率,可从多普勒效应得出。你们要知道,星系团的整体红移是由宇宙膨胀所引起,但星系团内的星系显示稍微不同的红移,因为它们的无规运动叠加到宇宙学红移之上了。结果发现,星系在团内的运动太快,光靠我们看到的星系形态物质的引力不能将它们维持住。既然星系团维系在一起,就必定存在另外的暗物质。”虚妄说道。“这些宇宙学暗物质数量大约10倍于星系本身包括暗物质成分在内的全部物质。在整个宇宙这