太阳绕着银河系转动 但为什么我们看到太阳系外的星星并不变动?
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我们的视角看到的银河系
我们平常看到的星星绝大多数属于银河系,因此我们就以银河系为研究对象。太阳带着地球及人类绕着银河系中心天体转动,但为什么我们看不到太阳系外的其他星星位置的变动呢?当然这里面要排除因地球自转引起的变动情况。
原因之一:太阳绕着银河系运动,我们看到太阳系以外的星星却不变动的主要原因是宇宙太大了,银河系也太大了。实际上星星都在高速运动,而我们随着太阳围绕银河系中心也在运动。
1,下面我们详细分析太阳系外的星星的运动和太阳自身运动带来的效果,先来看星星的运动:
我们眼睛看东西的范围是以眼睛为中心呈放射状的扇形,衡量一个物体的大小是先根据物体的视大小,再以眼睛为顶点、物体的视大小为底边、以眼睛和物体两端的连线为腰构成等腰三角形,然后再用“视差位移”法判断出距离来,最后再判断出物体真正的大小。判断物体运动横向距离道理同判断物体大小一样。只不过这种方法只适用于短距离,像判断星星这么遥远距离移动的横向距离根本不适用,我们眼睛看到的只是星星横向移动的视距离,无法判断它的真实移动距离,所以我们只能看到横向视距离,而星星的视距离非常不明显,这是由于星星距离我们非常遥远,这个等腰三角形顶角度数接近0度,三角形的底边――星星的横向视距离接近0,并且星星距离我们越远,它的视距离越接近0。
银河系中离我们最近的比邻星离我们也有4.2光年,光以每秒近30万公里都需要走4年多,约40万亿公里,所以即使星星横向移动速度很快,我们也觉察不出来。其它的星星更远,我们平常肉眼看到的满天星斗实际上只占银河系的很小的一个区域,大概直径只有1000光年,
我们只能看到1000光年亮黄色区域
据最新资料显示,整个银河系直径有10万――18万光年大。而河外星系更更远,最近的也有几百万光年,……
2,我们再来看我们太阳系的运动,
我们太阳大约2.2亿年绕着银心转一圈,轨道半径r大约33000光年,约合313500000000000000公里,线速度v为250公里/秒,角速度ω=v/r≈8x10^-16≈4.6x10^-14度/秒,即每天约转3.97x10^-9度,每年也不过转1.45x10^-6度≈0.00000145度而已,一年下来,根本觉不出来。人类文明史也不过万年,万年也不过转了0.0145度,一万年下来,还是觉不出来。
综上,即使两种运动的综合效果也需要几十万年才能显现出来,所以科学家常用一些特殊恒星比如脉冲星来用于宇宙尺度的导航定位和测距,因为它们的位置太“稳定不变”了。
原因之二:太阳绕着银河系中心天体转动,却看不到太阳系外其他星星变动的原因还在于银河系也有自转。
银河系的自转就是由包括太阳系在内的所有恒星系围绕银河系中心天体的转动构成的。银河系是个棒旋星系,有四条主旋臂,几千亿颗恒星居于旋臂上围绕银心转动,太阳居于猎户臂上。太阳系在绕银河中心转动的同时,别的恒星也在转动。银河系虽然是较差自转,但所有恒星公转方向基本一致,并且银河系中除了核心凸起和外围,绝大多数恒星的公转速度都在210――250千米/秒之间(环绕银河系中心的天体,它们在轨道上的速度并不由与中心的距离和银河系质量分布来决定),这样在客观上更抵消了相对太阳的移动。也就是说太阳和银河系别的恒星的速度基本相同,它们之间的位置关系变化不大,整个银河系基本保持相对固定的结构在自转,因此在处于太阳系的我们看来,太阳系外的星星并不变动。