银河系的直径(银河系的直径有多少光年)

我们能穿越银河系吗?

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科学家眼中的“假想”银河系

根据哈勃太空望远镜的数据,宇宙中至少有1000亿个星系,但我们对自己身处的银河系都没有完全了解透彻,虽然它“只是”一个中等大小的星系,但银河系内包含数十亿颗恒星和数十亿颗行星,它们都围绕着一个超大质量的黑洞运行。

我们能看到这个壮观的螺旋中的每一颗星星吗?穿越银河系需要多长时间?

由于太空中的所有物体都在移动,实际上我们现在正在穿越银河系。

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地球可以以每秒29.79公里的速度绕太阳运行,太阳系绕银河系中心运行的速度更是惊人,达到每秒250公里。以这种速度,我们绕银河系一圈大约需要2.3亿年,也就是所谓的“宇宙年”。

地球大约诞生在45亿年前,也只是环绕银河系运行了19次,或者20次。银河系的直径至少有105000光年,由于光年的长度为8.8万亿公里,这使得银河系从一端到另一端的距离超过965万亿公里,实际上这是一个保守的估计。

其他的研究表明,银河系的星盘可能达到20万光年,因为天文学家发现,围绕银河系中心运行的恒星的位置比我们之前认为的,可能还要远得多。这意味着,一个以光速行进的光子需要20万年才能穿过银河系。

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不过,与光子不同,人类不能以光速行进,虽然20万年在宇宙的历史上并不算什么,但对我们来说已经是一个天文数字。现代人类也只是在20万年前或是30万年前才进化而来的。既然我们不能以光速行进,却仍然想要穿越银河系,我们还有什么其他选择?

地球上最常见的交通方式是汽车,现在全世界有超过10亿辆汽车在公路上行驶,我们假设汽车可以飞行,如果你以每小时96公里的速度驾驶一辆汽车,你将需要2万亿年才能穿越银河系,幸运的是,我们有一些速度更快的飞行器可以用于太空旅行。

旅行者号太空探测器可以以每小时5600公里的速度穿越太空,但我们仍需要大约20亿年的时间。我们还能更快吗?

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旅行者1号探测器

在2016年,朱诺太空探测器达到了26万公里每小时的峰值,这还是因为受到木星引力的影响,但是,如果我们能以某种方式保持这种速度,穿越银河系只需要大约4亿年。

还有帕克太阳探测器,被美国国家航空航天局赋予探索太阳的开创性任务,天文学家认为在它的旅程完成时,帕克可以达到每小时43万英里的速度,如果能够保持下去,我们只需要1.5亿年就可以完成我们的旅程。

但是,利用太空探测器的速度来进行这个特殊的实验,还是存在很多问题的,尤其是空间探测器太小了,没有足够安全的空间来容纳人类,这在一定程度上限制了我们使用太空探测器来穿越银河系。

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帕克太阳探测器

那么,我们还能怎么做呢?目前,“世代”飞船被认为是我们最好的选择之一。

理论上讲,一个能够容纳数千人的巨大方舟是可以在银河系中漂流的,当然“世代飞船”也不能回避人类寿命的长短问题,在船上每个人都会随着时间变老,都会死去。

有些人可能永远也看不到一颗新的行星或恒星,可能飞船上的人已经换了一代又一代,但他们仍然有机实现穿越银河系这一目标,他们每离开地球一英公里,就会进入到完全未知的领域!这段极其缓慢的旅程将比人类已经存活的时间要长得多。

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宇宙飞船

因此,在一艘宇宙飞船中囚禁了几个世纪之后,我们的物种可能会发生变化,当飞船到达目的地时,飞船上的人类可能已经和留在地球上的人类走上了完全不同的进化道路,如果有一天他们以某种方式相遇,可能都没法认出彼此。

再往远了说,“世代”飞船上的人和留在地球上的人甚至可能会随着时间的推移而忘记彼此。

也许还有另一条路,许多科幻文学作品和影视作品中都有提到“冬眠”,这是一种将人体的机能降低到最小消耗的方式,让人“睡着”,这可以确保宇航员在长途旅行中存活下来。

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在现实世界中,它被提议用于各种的任务,无论是相对较短的火星之旅,还是更远的真正的深空旅行。理论上讲,“冬眠”意味着地球可以用比一艘巨大的一代飞船更小更快的运载工具搭载船员,只有在遇到确实有趣的东西的时候,才把他们从冬眠中唤醒。

不幸的是,目前,“冬眠”比起科学事实更像是科幻小说,但这并不意味着我们不可以提出类似的解决方案,还有一个问题是,如何决定什么样有趣的东西值得船员“醒来”呢?这也有待讨论。

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在穿越银河系的旅程中,我们会停下来检查每一颗行星,每一个外星太阳系,每一个黑洞吗?

银河系至少包含1000亿颗行星,即使忽略中间的航行时间,把一天时间花探索一颗行星上,那就是1000亿天,这本身就超过了2.5亿年。

如果我们只去拜访可能适合居住的行星,或者类地行星,这个数字仍然很大,银河系中可能有超过400亿个符合条件的星球,所以至少需要3000万年,而人类平均寿命为72岁,宇航员候选人在美国接受训练前的平均年龄为34岁。如果每个宇航员都工作到死,他们可能平均有35年左右的探索时间,即12775天。

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在一个假设的时间,一天访问一个行星是可能的,即使以物理上可能的速度旅行,这个特殊的旅程仍然需要20万年才能完成。

所以,也许探索银河系的最好方法就是简单地,仰望夜空。

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