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人類和無人探測器都沒有飛出太陽系(但有五艘無人太空飛行器正在離開太陽系),也沒有飛出星系。 所以我們還沒有得到銀河系的全貌。
然而,人類對銀河繫結構的理解已經非常接近。 伊巴谷和蓋亞衛星在銀河系觀測到數億顆恆星,測量它們的位置、距離和運動。 通過這些數據,天文學家可以更準確地繪製銀河系的結構圖。
結果表明,我們的星系是一個棒旋轉星系,有四個主旋轉臂,結構呈圓盤狀。 銀河圓盤表面的直徑估計為10萬至20萬光年。 星系中心為球形結構(核球),半徑6500光年,銀盤平均厚度2000光年.. 銀河系中的恆星都集中在圓盤上,它們都圍繞著銀心移動。
由於銀河系是圓盤狀的,我們從垂直於通道平面的方向飛出銀河系更容易嗎?
在這個問題上,讓我們簡單地看看銀河系中太陽系的位置,以及黃道和黃道之間的角關係。
太陽系距銀通道中心26000光年,距通道面北75-100光年,太陽系距通道面北約7km/s.
因此,從垂直於銀通道的方向飛出銀河系,向北飛行需要最短的飛行距離,約1900光年,也可以利用太陽系本身相對於銀通道表面移動的速度。
然而,這種飛行不會充分利用地球繞太陽的軌道速度(30公裡/秒)和太陽系繞銀中心的軌道速度(230公裡/秒),因為黃道表面與黃道表面不重合。 黃道面是地球繞太陽運行的軌道面。 此平面不與通道平面共面,但夾角為60.2度.
當然,像旅行者1號這樣的太空飛行器可以隨著太陽系中木星和土星等大行星的引力而加速和改變方向。 旅行者1號從黃道以35度的角度向北飛行,從通道的角度約為25度,朝蛇夫座的方向飛行。 行星的引力使太空飛行器沿著垂直於銀色軌道的方向飛行。
然而,飛行出銀河系是不現實的,與目前的人類空間技術。 據估計,從太陽系的位置逃離銀河系所需的速度,即第四宇宙速度,約為550公裡/秒。 即使宇宙飛船能達到第四宇宙速度,沿著最短的路徑飛行1900光年,也需要1.04億年才能飛出銀河系。
那麼,我們如何才能有效地遠離銀河系呢?
如果人類想在有限的時間內飛出星系,他們只能通過相對論效應。
第一種方法是將太空飛行器的加速速度加快到亞光速度,由於時間膨脹效應,可以大大縮短太空飛行器所需的飛行時間。 例如,如果一艘宇宙飛船的速度可以加速到光速的99.999986%,來說,離銀河系只需要一年的時間。 與此同時,地球上已經過去了1900年。
第二種方法,利用負物質,產生蟲洞,可用於星系間的通道,允許太空飛行器在短時間內在星系外的任何地方旅行。
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