旋涡星系

关于这个模拟实验

此模拟模拟了一个类似银河系的恒星盘，其旋转曲线平坦，因此恒星以几乎恒定的速度运动，而旋臂图样则以自身较慢的速率转动。滑块可将旋臂数量从 2 调到 6，调整螺距角以及时间速率（每秒流逝的百万年数），尺度环以光年显示距离。读数记录已流逝的时间、太阳的银河年、速度和周期。它帮助教师说明旋臂是密度波，而不是固定不变的恒星群。

学生可以探索什么

将旋臂从 2 调到 6，比较图样的变化。
调整“紧密度（螺距）”，使螺旋缠绕得更紧或更松。
提高“时间速率”，观察“太阳的银河年”读数逐步增加。
切换“显示尺度环”，用光年来判断盘面的大小。
缩小视角并倾斜视图，观察整个盘面，然后放大观察恒星之间的情况。

学习目标

1描述银河系等旋涡星系的形状和大小。
2解释旋臂是恒星穿过其中的密度波。
3估算太阳绕银河系中心一周需要多长时间。
4将螺距角和旋臂数量与星系的外观联系起来。

教师常问的问题

旋涡星系模拟可以免费使用吗？

可以。它完全免费，可在任何现代网络浏览器中运行，包括交互式白板、平板电脑、Chromebook 和手机。无需安装，也不需要注册或账户。

为什么旋臂不会随时间越缠越紧？

靠近中心的恒星运行得更快，因此如果一组恒星固定不变，它们会缠绕成紧密的线圈。旋臂是密度波，即缓慢转动的图样，恒星不断漂入漂出，就像公路上的堵车一样。

一个银河年有多长？

太阳以约 220 公里/秒的速度绕银河系运行，绕行一周大约需要 2.25 到 2.5 亿年。模拟将这些时间计为太阳的银河年。

我如何使用旋涡星系模拟？

选择旋臂数量和螺距，然后提高时间速率，观察恒星的流动。使用读数记录已流逝的时间和太阳的绕行圈数，并拖动视图从上方或侧面观察。

嵌入这个模拟实验

免费嵌入你的学习平台、博客或班级网站。

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