人類在宇宙中孤單嗎?科學家推算在銀河系就有1000億顆恒星存在,那生命

作者:一一奇聞 目錄:科學探索  時間:2020-07-10 

  每當仰望夜空,看到那難以計數的繁星,你是否曾想過,在這浩瀚的宇宙中人類真的是孤獨的嗎?霍金曾斷定外星生命是肯定存在的,還耗資億萬美元用突破攝星計劃去搜尋奇+聞+網。現階段,雖然我們還沒有直接觀測到外星生命的存在,但用概率論來解釋,外星生命幾乎是100%存在的。因為就我們銀河系而言,科學家就推算有超過1000億顆恒星存在,那么處在宜居帶上的行星難道會少嗎?

  在地球看到的全天銀河系

  這種概率論推算的方法,取決于數據是否準確。我想肯定有人會問,銀河系1000億顆恒星是怎么推算來的?其實這個問題同樣困擾著科學家們,因為一顆一顆的去數顯然是不切實際的,那么這些聰明的大腦是如何解決這一難題的呢?

  銀河系的四個懸臂

  首先,要了解銀河的結構

  你可能會奇怪:銀河的結構和星星的數量有關系嗎?有,而且關系很大。因為銀河系的每個區域的恒星密度都是不一樣的,對于如此廣闊的區域,如果不了解其結構,就很難估算恒星的數量。

  銀河系是一個直徑約10萬光年的棒旋星系。從外太空看銀河系呈現出中央凸起,周圍環繞著四條旋臂,由兩條旋臂和兩條小旋臂組成。兩條大旋臂分別被稱作英仙座和射手座,太陽位于其中一條稱作獵戶座的小旋臂上。

  太陽系在銀河中的位置

  星系的外圍還有一層巨大的熱氣暈,直徑達數十萬光年。天文學家推測,這個光暈的質量和銀河系內所有恒星的質量相差無幾。然而,銀河系的大部分恒星卻很難看到,因為星系中心存在著一個充滿恒星、氣體和塵埃的凸起結構,還有超大質量的黑洞。這個區域的物質覆蓋太厚,即使再強大的望遠鏡也穿透不了這一區域。天文學家們還不確定這個凸起結構是什么時候怎么樣形成的,部分人認為是銀河系在早期形成時與其他星系發生碰撞造成了變化。

  過去天文學家一直以為,天空中看到的所有星星都位于銀河系內,直到20世紀20年代這種想法才改變。當天文學家埃德溫·哈勃利用一種造父變星的恒星測量到天體之間的距離時,從此,天文學家才了解到宇宙中還有整片與銀河系分離的星系。

  然后,運用統計學記錄分析數據

  了解了銀河系的結構,就可以對銀河系每個區域進行光譜分析,從而估算出銀河系的整體質量,進而再估算其中的恒星數量。

  我們知道,所有的星系都在遠離彼此,它們的光線波長變長,光譜的譜線朝紅端移動,這種現象稱作“紅移“。但也有些星系會因為旋轉而向地球靠近發生”藍移“。天文學家必須要知道星系的旋轉方向是什么,然后才能做出合理估計。

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  通過“長縫光譜儀”技術能很好地對其處理,在儀器長縫中能觀察到星系拉長的波長,星光通過棱鏡折射分解成彩虹的色彩。

  其中有些顏色會缺少,在周期表中這一缺失部分會不斷地重復顯示作為某一特定模式。這使得天文學家們能分析出恒星中有哪些元素。不同類型的恒星都有它們各自獨特的化學紋理,這都可以在望遠鏡中顯示出,只要有一定尺寸的望遠鏡一般都可以得出這種光譜分析。

  好在不同的星系,其中恒星的光譜類型都有一定的規律,比如橢圓星系比漩渦星系擁有更多的K型和M型的紅矮星,因為橢圓星系更古老,它們的氣體由于在演化過程中被吹走而不斷減少。

  那么,銀河系到底有多少星星?

  根據估算,除去暗物質,銀河系中剩下的“物質”大部分由擴散氣體和塵埃組成,星系質量的3%由恒星組成。此外,恒星本身的大小也會差別很大,有太陽般大小,也有幾十倍更小或更大的恒星www.qiwen.tv。由此估算出,銀河系中的恒星數量應該在1000億的量級上。那么,下次再仰望銀河,你就會知道,那是一個1000多億個太陽一起閃耀的神奇世界!


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