既然我們用肉眼就能看到仙女座星系,那它在哪裡?怎麼才能找到?

2020-12-10 魅力科學君

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在觀測條件良好的夜空下,我們一抬頭就會看到滿天的星星,在這個時候我們通常會覺得自己看到了一大片的宇宙,但事實卻並非如此,實際上我們用肉眼所能看到的星星大概只有6000多顆,並且它們中的絕大部分都位於距離我們數千光年的範圍以內。

但我們也不必太過氣餒,因為畢竟我們還是可以用肉眼看到幾個遙遠的星系,比如說仙女座星系。仙女座星系直徑22萬光年,就在254萬光年外,擁有大約1萬億顆恆星,它比我們的銀河系大得多,是本星系群中「個頭」最大的星系,我們甚至不需要望遠鏡就可以直接看到它。

相信大家一定會比較好奇,既然我們用肉眼就能看到仙女座星系,那它在哪裡?怎麼才能找到呢?下面我們就來了解一下。

在我們北半球仙女座星系常年可見,但最佳的觀測時間是每年的7月至9月,由於仙女座星系的視星等只有3.44等,所以我們首先必須選擇一個觀測條件非常好的觀測點(這很重要),然後我們需要找到北極星(Polaris),關於如何找到北極星相信大家已經比較熟悉了,簡單地講就是,先找到北鬥七星,也就是大熊座(Big Dipper),再沿著北鬥七星這把「勺子」的開口方向尋找,就可以找到北極星了。

找到北極星以後,再按照下圖所示的位置找到仙后座(Cassiopeia),仙后座的最明顯的標誌就是由5顆亮星所組成的「W」形狀。

(圖片來自wikiHow)

接下來我們再沿著仙后座「V」形尖端所指的方向,按照下圖所示的位置,就可以找到仙女座星系(Andromeda Galaxy)了,如果你一時半會找不到的話,也可以利用圖中所示的仙女座(Andromeda)和飛馬座(Pegasus)來幫助定位。

(圖片來自wikiHow)

一切順利的話,你就會在天空中找到仙女座星系,同時你還會發現,它看上去只是一塊黯淡並且模糊的橢圓形光斑,其大小可能比月亮還要小,這個比銀河系還大的龐然大物,在我們眼中卻成了一塊黯淡的小光斑。

這不禁有點讓人疑惑,仙女座星系直徑22萬光年,就在254萬光年外,為何看上去那麼小呢?

其實這是一個視角的問題,事實上,在沒有參照物的情況下,我們很難用肉眼來判斷一個遠處物體的真實大小,對於同一個物體來說,它與我們之間的距離越大,在我們的眼裡就顯得越小,相對而言這個物體自身的直徑並不是太重要。

在天文學中通常用「視直徑」這個概念來描述這樣情況,所謂視直徑就是指我們肉眼所看到的目標物體的視角,其單位為度、分、秒,我們可以通過公式「視直徑 = 180D/Lπ」來很方便地計算出某個天體的視直徑(註:公式中的D代表目標天體的直徑,L代表觀測點與目標天體的距離,π為圓周率)。

將仙女座星系的相關數據代入公式,我們可以就得出仙女座星系的視直徑約為4.97度,這有多大呢?已知月球的視直徑約為0.52度,也就是說,從理論上來講我們在地球上看到的仙女座星系應該比滿月大很多。

然而由於仙女座星系的恆星並沒有均勻地分布,具體表現在離星系的中心越近,恆星的密度就越大,因此我們用肉眼只能看到這個星系的中心區域,這就造成了實際上我們所看到的仙女座星系,又要比理論上計算出來的小很多,於是它看上去就只有那麼小了。

順便講一下,科學家觀測到仙女座星系正在以每秒鐘約110公裡的速度向銀河系靠近,如果在未來這樣的情況沒有改變的話,那麼在大約40億年後它就會和銀河系發生碰撞,根據電腦程式的模擬,兩大星系在碰撞的過程中會多次穿過彼此,最終合併成一個巨大的橢圓星系,整個過程將會持續大約20億年的時間。

(圖為兩大星系碰撞時的模擬動畫)

好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家關注我們,我們下次再見`

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  • 我們真的能用肉眼看到仙女座星系嗎?
    可以,如果你知道到哪去找,怎麼去看的話。 我有兩個雙胞胎姐姐羅莉和特蕾西,比我大兩歲;還有個兄弟,我們從小時候起就觀星了。恆星、行星、星座,還有跟夜空有關的一切,都令我們著迷。 有一年,當時雙胞胎姐姐16歲,我14歲,我們決心尋找仙女座星系。
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  • 直徑20萬光年的仙女座星系,為何看上去只是一顆星星?
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  • 原來不只是仙女座星系將與銀河系相撞,還有幾個鄰居也正在趕來
    但是我們所能看到事物的條件,距離是一方面,光度又是一方面,比如在夜晚沒有燈光月光的情況下,十米以外的東西我們就看不清了,但是一公裡外有人打手電筒,我們仍然能看到,所以如果光度夠強的話,銀河系外的天體我們也是可以看到的,比如有些銀河系外的超新星爆發,我們也能看到,1987年大麥哲倫星系曾經有一顆超新星(SN1987A)爆發,肉眼看上去都很明亮,視星等達到3等。
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    我們在晴朗的夜空下看到的每一顆星星,絕大多數都是恆星。天上的星星並沒有上億顆。除了流星、人造衛星等,一般我們用肉眼可以在天空中看到大約6000~7000顆星星,其中90%以上都是恆星。由於每個人的視力不一樣,因此數據並不精確。
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    科學家表示,當銀河系與其鄰居仙女座在幾十億年內合併時,我們的太陽系可能會從郊區啟動到我們銀河系的內部。哈佛 - 史密森天體物理中心的TJ Cox和Avi Loeb的新計算表明,太陽及其行星將被排放到合併星系的外圍的可能性很小。
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  • 不用望遠鏡,肉眼都能看到哪些星星?
    秋季晚上8時左右,當你抬頭仰望星空,在頭頂的正上方有一個最引人注目的由四顆亮星構成的巨大四邊形,它就是秋夜星空的主要標誌——飛馬座四邊形。這個四邊形正好大致確定東南西北四個方向:兩豎線指著正南正北;兩橫線指著正東正西。不過需要注意的是,這個四邊形東北角那顆星並不屬於飛馬座,而是屬於仙女座,是仙女座α星。
  • 為什麼我們站在地球上就能看到銀河系?
    你可以用電腦模擬出整個銀河系。當然了,現在我們看到的很多銀河系的照片,都是藝術家在仙女座星系的基礎上進行的藝術再現。仙女座星系是離我們最近的一個銀河系,與我們所處的銀河系十分相似。我猜你心裡想的照片是下圖這樣滴:但其實這並不是我們所處的銀河系,而是我們的鄰居——仙女座星系。身處銀河系之中的我們,拍到的照片應該更像下圖這樣滴:做出我們自己銀河系的模擬圖其實是很困難的,因為很難計算出地球之外各個恆星之間的準確距離,而且很多恆星都被銀核遮擋住了。除此之外,剩下的幾乎全靠猜測。所以那部分的情況主要靠想像。
  • 我們的肉眼能看到銀河系以外的星星嗎?科學家給出合理答案
    人類不用望遠鏡,肉眼能看到的星星都是銀河系內的,但不用望遠鏡能看到其他幾個星系!由於距離太過遙遠,只能看到數十億顆恆星的組合光。我們最近的鄰居,大麥哲倫星雲和小麥哲倫星雲,從南半球很容易看到。我們肉眼能看到的最美麗的星系是我們銀河系附近的仙女座星系,也被稱為M31,在黑暗無月的夜晚足夠明亮,肉眼可以看到。
  • 哪個星系距銀河系最近?
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  • 夜空中不只能看到恆星,還能看到這五大星系,有兩個是銀河系小弟
    星系都是恆星的匯聚之地,比如我們所在的銀河系,其中就包含了數千億顆恆星,而我們銀河系的鄰居仙女座星系,又比銀河系大了一倍,裡面的恆星數量更是難以計數,但是由於星系都距離我們非常遙遠,所以它們雖然有著非常多的恆星,但看上去並非很明亮。
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