银河系是圆盘状的,从垂直于银道面偏向,是否更容易飞出银河系?

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现在,无论是人类,还是无人探测器,都还未曾离飞出过太阳系(但有五艘无人太空飞船正在脱离太阳系),更未曾飞出过银河系。因此,我们还没有获得过真实的银河系全貌照片。

不外,人类对银河系结构的相识已经是八九不离十了。依巴谷卫星、盖亚卫星相继观察了银河系中数以亿计的恒星,丈量出了它们的方位、距离以及运动。通过这些数据,天文学家可以较为准确地绘制出银河系的结构。

效果讲明,我们的银河系是一个拥有四条主旋臂的棒旋星系,结构出现为圆盘形。银河系盘面直径预计为10万至20万光年,银河系中心是一个半径为6500光年的球状结构(核球),银盘的平均厚度为2000光年。银河系中的恒星都集中在盘面上,它们都在围绕银心运动。

既然银河系是圆盘状结构,我们从垂直于银道面的偏向是不是更容易飞出银河系呢?

关于这个问题,先来简朴相识一下太阳系在银河系中的所处位置,以及黄道面和银道面的角度关系。

太阳系与银心的距离为2.6万光年,位于银道面以北75至100光年,而且太阳系还以约莫7公里/秒的速度向北远离银道面。

由此可见,从垂直于银道面而且朝北的偏向飞出银河系,所需的航行距离最短,约莫1900光年,而且还能使用太阳系自己相对于银道面运动的速度。

不外,这样的航行方式并不能充实使用地球绕太阳旋转的轨道速度(30公里/秒),以及太阳系绕银心旋转的轨道速度(230公里/秒),原因是黄道面和银道面不重合。黄道面是地球绕太阳公转的轨道平面,这个平面与银道面并不共面,而是存在60.2度的夹角。

固然,太空飞船可以像旅行者1号,借助太阳系中的木星、土星等巨行星的引力举行加速和改变偏向。旅行者1号以35度角从黄道面往北偏向飞,与银道面的夹角约为25度,航行偏向为蛇夫座。通过行星的引力作用,可以让太空飞船沿着垂直于银道面的偏向航行。

不外,以现在人类的宇航科技,飞出银河系是不现实的。据预计,从太阳系所在的位置逃离银河系所需的速度,也就是第四宇宙速度,约为550公里/秒。即便宇宙飞船能够到达第四宇宙速度,而且以沿着最短路径航行1900光年,那么,飞出银河系所需的时间将会到达104万年,这基础就是天方夜谭。

那么,如何才气有效飞离银河系呢?

如果人类想在有限的时间内飞出银河系,只能通过相对论效应。

第一种方法,让宇宙飞船加速度加速到亚光速,由于时间膨胀效应,这会让宇宙飞船所需的航行时间大幅度缩短。举个例子,如果宇宙飞船的速度可以加速至光速的99.999986%,对于飞船上的宇航员来说,只要1年的时间就能飞离银河系。与此同时,地球上已经由去了1900年的时间。

第二种方法,用负物质制造出能够用于星系际穿越的虫洞,这可以让宇宙飞船在短时间内前往银河系外的任何地方。