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宇宙比例尺:趣味天文学,单位换算成千千米,揭示宇宙的规模

时间:2023-10-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:在以下讨论中,我们继续用该比例尺,但要把它们的单位换成“千千米”。首先来看离我们比较近的地方,上一节中提到,离我们最近的恒星是半人马座中的比邻星,它与网球相距2600千米;天狼星则位于5400千米之外;河鼓二星和网球相距9300千米。在该模型中,小麦哲伦云的直径是4000千千米,大麦哲伦云的直径是5500千千米,它们和整个银河系模型的距离为70000千千米。利用这个模型,还可以帮助我们重新认识和定位宇宙的大小。

宇宙比例尺:趣味天文学,单位换算成千千米,揭示宇宙的规模

前面,我们曾构造了一个缩小的太阳系模型,目的是在描述太阳系的大小时更简单。本节,我们会把该模型放到恒星中,看看它会发生什么变化。

在该模型中,我们用别针头表示地球,用直径为10厘米的网球表示太阳,用直径为800米的圆表示太阳系。在以下讨论中,我们继续用该比例尺,但要把它们的单位换成“千千米”。此时,地球的圆周长为40,地球到月球的距离为380。接下来扩展一下该模型,将其放到地球之外来看。首先来看离我们比较近的地方,上一节中提到,离我们最近的恒星是半人马座中的比邻星,它与网球相距2600千米;天狼星则位于5400千米之外;河鼓二星和网球相距9300千米。然后是织女星,它与该模型的距离为22千千米;大角为28千千米;五车二为32千千米;轩辕十四为62千千米;再就是天鹅座天津四,它和该模型的距离超过了320千千米,和月球到地球的距离差不多。

继续参考该模型,让我们将目光看得更远一些。例如,在这个模型中,银河系中最远的恒星和我们之间的距离为30000千千米,约为月球到地球距离的100倍。如果是银河系之外的其他星系,我们同样可以用该模型来进行比较。例如,仙女座星云和麦哲伦云,它们非常亮,在晚上,我们用肉眼就能看到。在该模型中,小麦哲伦云的直径是4000千千米,大麦哲伦云的直径是5500千千米,它们和整个银河系模型的距离为70000千千米。而仙女座星云的直径更大,大概是60000千千米,银河系模型为500000千千米,这几乎是我们到木星的真实距离!

现在,大家应该对该模型有了深刻的了解。现代天文学的研究远不止这些,除了仙女座星云和麦哲伦云之外,它还涵盖了银河系以外的那些恒星,即我们口中的河外星云,它们和太阳的距离约为600000000光年。亲爱的读者朋友,如果你们有兴趣,可以用上面的模型来计算这些河外星云和我们的距离,以及它们所在的位置。利用这个模型,还可以帮助我们重新认识和定位宇宙的大小。

【注释】
(www.xing528.com)

[1]天狼星可能是一个三合星,原因为它的伴星本身或许还有一颗伴星,该伴星光线很暗,旋转周期约为1.5 个地球年。

[2]这颗星中心部分的物质密度大到令人难以置信,大概为100亿克立方厘米。

[3]比邻星与半人马座α星是并列在一起的。

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