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  踏雪8511 2007-02-01 00:00:00

  什么是銀河系？ 如果我們用肉眼粗掃一下天空，好像我們看到了天空中所有的星星。沒有什么地方的星星看上去特別密，也沒有什么地方的星星看上去特別稀。由此我們可得出結論，對我們而言，星星在各方位是平均分布的，而且，如果星星作為一個整體能夠構成具有一定形狀的集合體，那么此形狀一定是球形。顯然，所有大的天體都近似為球體，為什么不能把整個銀河系看作是一個球體呢？ 當然，我們用肉眼看到的星星僅有6000顆，這些星星大都是離我們相當近的。如果我們使用望遠鏡會發(fā)現(xiàn)什么呢？答案是我們看到了更多的星星，而且它們好像也是均勻地分布在天空中的——除了銀河。 用肉眼觀察，銀河是一條弱光帶（如今，如果我們居住在城市里，就很難看到銀河了，這是因為天空被人工照明映亮了）。它看上去是淡乳白色。事實上，有一個關于它的神話故事：從前，宙斯的妻子赫拉正在給嬰兒哺乳時，她的乳汁流入了天空就形成了這條弱光帶。希臘人把它稱為galaxias kyklos（銀環(huán)），羅馬人稱之為via lactea（銀河），由此我們就得到了它的英文名稱。 但是，真正的銀河是什么呢？如果我們不考慮神話故事，那么我們可以首先想到古希臘哲學家德謨克利特，大約于公元前440年，他提出銀河實際上由大量的星星組成，這些星星無法被單個分辨開。但是它們聚集起來發(fā)出柔和的光。雖然這個觀點沒引起人們的重視，但是它恰恰是完全正確的。就在1609年，伽利略把diyi架望遠鏡對準天空并發(fā)現(xiàn)銀河容納了極大數(shù)量的星星時，這個理論被證實了。 “極大數(shù)量”是指多少？人們看夜空時的diyi印象是星星是數(shù)不清的，它們太多了以至于無法計算。但我已提過幾次，用肉眼所能看到的星星的總數(shù)僅僅大約為6000顆，通過望遠鏡看到的星星的數(shù)目就大得多了。那就意味著它們是數(shù)不清的嗎？ 在銀河方向的星星非常密，但在其他方向上星星就相對稀少了，這意味著我們必須拋棄形成球狀結構的星體的整體概念。如果是那樣，各個方向上的星星數(shù)目與銀河方向上的星星數(shù)目應該一樣多，而且，隨著較近的星星以弱光為背景而閃爍著（沒有現(xiàn)在壯觀），整個天空將被照亮。 那么，我們必須假設，星星存在于非球狀的大星團中，且在銀河方向上比在其他方向上延伸得更遠。既然是這樣，那么銀河顯示出星星都聚集成透鏡形或漢堡包形。這種透鏡形的星團被稱為銀河系（來自銀河的希臘語釋義），同時由于我們看到的環(huán)繞天空的暗光帶的原因，銀河這個名字被保留下來了。 diyi個提出星星存在于掩光星系中的人是掩光天文學家托馬斯·賴特。他于1750年提出該建議，但他的想法好像很混亂和不可理解，以至于開始時很少有人注意他。 當然，即使銀河系是透鏡形的，它也可以永遠在長徑方向上延伸。盡管在銀河的外面只看到比較少的星星，但在銀河內部卻存在著無數(shù)的星星。 為了說明問題，威廉·赫歇耳統(tǒng)計了一下星星的數(shù)目。自然，在一定時間內，指望數(shù)清所有的星星是不可能的。 赫歇耳選擇了683個小區(qū)域，它們均勻地分布在天空中，然后統(tǒng)計每一區(qū)域里用望遠鏡看到的星星。用這種方法，他得到了我們現(xiàn)在稱為天空中的“假想的民意測驗”的星星數(shù)目。這是diyi個把統(tǒng)計學應用于天文學的例子。 赫歇耳認為每個區(qū)域里的星星的數(shù)量與它接近銀河的程度有關。在所有方向上，星星數(shù)目隨趨近銀河程度的增加而穩(wěn)步地增長。從他統(tǒng)計的星星數(shù)目上看，可以估算出銀河系的星星的數(shù)目以及銀河系可能有多大。1785年，他宣布了結果，并提出銀河系的長徑大約是太陽到天狼星的距離的800倍，短徑是此距離的150倍。 半個世紀后，天狼星的實際距離被算出來了，可得出赫歇耳認為的銀河系的長徑是8000光年，短徑為1500光年。同時，他算出銀河系內有80億顆星。雖然這是個巨大的數(shù)目，但不是不可數(shù)的。 在近兩個世紀內，天文學家用比赫歇耳所能用的好得多的儀器和技術探索了銀河系，如今了解到銀河系比赫歇耳所料想的要大得多。在長徑方向上至少延伸出10萬光年，可能擁有2000億顆星。不過可以說，我們確認了銀河系以及星星不是無數(shù)的而是可計算的，這是赫歇耳的功勞。 銀河系（milky way galaxy） 由恒星和星系物質組成的巨大的、盤狀系統(tǒng)，太陽是該系統(tǒng)中的一員。銀河系中的眾多繁星的光形成了銀河，成為環(huán)繞夜空的外形不規(guī)則的發(fā)光帶。這條星光帶大體上位于銀盤平面上。銀河系是構成宇宙的億萬個星系中的一個。它擁有幾百億顆恒星和相當大量的星際氣體和塵埃。銀河系是星系類型中的旋渦星系一類的典型。它的核心周圍是一個巨大的ZY核球，并有纏繞著它的旋臂。這些彎曲的旋臂使銀河系的外形看上去像是一個龐大的車輪。旋臂均勻沉陷在銀盤中。銀盤是銀河系的主要組成部分，直徑約70000光年。銀核為星際塵埃粒子屏蔽，它們吸收銀核輻射中的可見光和紫外光。但科學家可以在射電、紅外、X射線和γ射線的波段，記錄并研究銀核區(qū)發(fā)出的輻射。特別是紅外輻射和X射線中的強發(fā)射，表明存在著高速運動的電離氣體云?，F(xiàn)在多認為，這種氣體云在環(huán)繞一個大質量天體運轉，很可能是一個質量約為400萬個太陽質量的黑洞?？茖W家已確認，ZY核球的主要成分是一些老年恒星和老年星團。旋臂的成分則是完全不同的另一類天體。旋臂中的天體屬于十分年輕的亮星和疏散星團。此外，在旋臂區(qū)域內是星際氣體和塵埃粒子的Z高度集聚區(qū)，所以那里也是新的恒星形成的Z適合的所在。太陽位于這些旋臂中的一條，即獵戶臂的內側邊緣附近，距銀河系ZX約為銀河系半徑的三分之二距離處。銀核位于人馬座天區(qū)方向，和太陽的距離約為23000光年。銀盤的上和下為一球形區(qū)域（稱為球狀成分），其中充斥著球狀星團和其他年齡很大的天體。例如貧重元素的矮星。銀河系的外圍一直到可見的邊緣，為一個巨大的大質量銀暈。它的成分、形狀和延伸大小尚不十分清楚。整體銀河系統(tǒng)繞銀心自轉，但不同組成部分的天體并不以相同的速度公轉。距銀心遠的天體比距銀心近的天體速度慢。距銀心相當遠的太陽以一個近似圓形公轉軌道繞銀心的運動，速度估計為225公里/秒。由于太陽的公轉速度較慢，它繞銀心公轉一周約須2億年。 地球所在的太陽系處于銀河系中，在地球上看銀河會發(fā)現(xiàn)橫跨星空的一條乳白色亮帶，這就是銀河系主體在天球上的投影。ZG古代又稱為銀漢。在北半天，銀河從天鷹座先向西北，經(jīng)過天箭座、狐貍座、天鵝座、仙王座、仙后座，再折向東南，穿過英仙座、御夫座、金牛座、雙子座、獵戶座、縱貫天球赤道上的麒麟座，進入南半天的大犬座、船尾座、船帆座，又折向西北，橫過船底座、南十字座、半人馬座、圓規(guī)座、矩尺座、天蝎座、人馬座和盾牌座。銀河經(jīng)過23個星座，周天一圈后又回到天鷹座。用望遠鏡觀察，可以看見銀河是由為數(shù)眾多的恒星和星云組成的。星云有亮有暗。亮星云密集處使銀河增亮，例如，盾牌座、人馬座一帶的亮區(qū)。暗星云則表現(xiàn)為銀河上的暗區(qū)，例如，天鷹座以南的“大分叉”和南十字座附近的“煤袋”。銀河在星空勾畫出輪廓不很規(guī)則、寬窄不很一致的帶，叫作銀道帶。銀道帶Z寬處達30°，Z窄處也超過10°。 天文學上的銀河系 二十世紀初，卡普坦通過恒星計數(shù)和光度函數(shù)的統(tǒng)計研究，建立了以太陽系居中的、直徑長40，000光年的銀河系模型。1918年，沙普利對太陽系為銀河系ZX的傳統(tǒng)觀念提出挑戰(zhàn)。他分析了當時已知的球狀星團的視分布，并根據(jù)造父變星的周光關系估算它們的距離，從而得出銀河系是直徑 300，000光年、厚30，000光年的透鏡型的恒星和星云系統(tǒng)。銀河系ZX在人馬座方向，太陽距銀心50，000光年。這是哥白尼日心說以來，宣布太陽系并非居宇宙ZX地位的壯舉。半個世紀中，沙普利模型的形狀經(jīng)受了新的觀測事實的考驗，已為世人所公認。不過，由于不正確地假定星際間無吸光物質，對距離尺度估計得偏高。直到1930年，特朗普勒通過研究銀河星團而證實星際吸光的存在，才重新訂正銀河系模型的大小。今日的公認值是直徑約81，500光年、厚約3，300～6，600光年，太陽距銀心約32，600光年。 1926年，林德布拉德指出，恒星運動的不對稱效應是銀河系自轉的反映。隨后，銀河系的較差自轉為奧爾特所證實，并求出太陽以每秒250公里的速度，沿圓軌道繞銀心運動，估計2.5億年公轉一周。他還估算出銀河系的質量是1.4×10□太陽質量。根據(jù)河外星系的啟示，人們推測銀河系也有旋渦結構。五十年代初，摩根的高光度星空間分布研究和奧爾特等人的中性氫21厘米譜線射電分析，都確切地描繪出銀河系旋渦結構和旋臂。六十年代，林家翹比較成功地用密度波理論解釋了旋渦結構及其維持機制。 1944年，巴德基于星團赫羅圖的研究，提出星族概念，并將恒星劃分為星族Ⅰ和星族Ⅱ兩大類。1957年，在梵蒂岡召開的一次國際學術會上，按照恒星的空間運動速度、距銀道面的距離、向銀心的聚集程度、氦含量和年齡等參量，把星族又細分為中介星族Ⅰ、旋臂星族（極端星族Ⅰ）、盤星族、中介星族Ⅱ和暈星族（極端星族Ⅱ）。這五個次系的成員天體構成銀冕、銀暈、銀心、銀盤和旋臂。 星系世界 1912年，勒維特觀測小麥哲倫云的造父變星，發(fā)現(xiàn)周光關系，從而推測小麥哲倫云的距離可能十分遙遠，也許在銀河系之外。1924年底，哈勃宣布他利用造父變星的周光關系，計算出仙女星系(M31)、人馬不規(guī)則星系(NGC6822)的距離，指出它們是銀河系以外的恒星系統(tǒng)。從那時起，誕生了星系天文學。古老的宇宙島觀念被證明是客觀現(xiàn)實；在銀河系之外“天外有天”的大宇宙概念的建立，是二十世紀天文學的又一重大成就。 1929年，哈勃發(fā)現(xiàn)河外星系的譜線紅移量和星系距離成正比關系。假若承認紅移是天體退行運動的多普勒效應，那么紅移－距離關系意味著星系普遍退行，而它們所處的空間整體在膨脹。宇宙膨脹正是相對論宇宙學所預期的結果之一。1956年，M.L.哈馬遜把紅移－距離的線性關系擴展到紅移□=0.20，即退行速度達到光速的1/5。1977年，桑德奇更延伸到□=0.75，即退行速度為光速之半。按此而求出的距離已超過50億光年。這就是我們生活于一個不斷運動并演化著的宇宙中的觀測依據(jù)。 六十年代，在星系世界陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了以10□～10□年為時間尺度的激擾現(xiàn)象和活動異常的特殊天體，例如，河外射電源和X射線源、類星體。與以10□年為演化尺度的絕大多數(shù)正常星系相比，它們的存在只是短暫的瞬間。七十年代以來，探索遠達百億光年以上的宇宙深空已成為現(xiàn)代天文學的主要課題。 銀河系 我們的銀河系大約包含兩千億顆星體，其中恒星大約一千多億顆，太陽就是其中典型的一顆。銀河系是一個相當大的螺旋狀星系，它有三個主要組成部分：包含旋臂的銀盤，ZY突起的銀心和暈輪部分。 銀盤: 銀盤是星系的主體，直徑約為八萬光年，中間部分厚度大約六千光年，太陽附近銀盤的厚度大約為三千光年，銀盤主要是由四條巨大的旋臂環(huán)繞組成，它是由無數(shù)的藍色恒星組成的，太陽位于人馬座臂和英仙座臂之間的獵戶座臂上，距離銀心28000光年或者8.5千秒差距。旋臂的形成與銀河系創(chuàng)生時期星系核的活動有關系。 銀心: 星系的ZX凸出部分，是一個很亮的球狀，直徑約為兩萬光年，厚一萬光年，這個區(qū)域由高密度的恒 星組成，主要是年齡大約在一百億年以上老年的紅色恒星，很多證據(jù)表明，在ZX區(qū)域存在著一個巨大的黑洞，星系核的活動十分劇烈。 銀暈: 銀河暈輪彌散在銀盤周圍的一個球形區(qū)域內，銀暈直徑約為九萬八千光年，這里恒星的密度很低，分布著一些由老年恒星組成的球狀星團，有人認為，在銀暈外面還存在著一個巨大的呈球狀的射電輻射區(qū)，稱為銀冕，銀冕至少延伸到距銀心一百千秒差距或三十二萬光年遠處。 銀河系 太陽系所在的恒星系統(tǒng)，包括一二千億顆恒星和大量的星團、星云，還有各種類型的星際氣體和星際塵埃。它的總質量是太陽質量的1400億倍。在銀河系里大多數(shù)的恒星集中在一個扁球狀的空間范圍內，扁球的形狀好像鐵餅。扁球體中間突出的部分叫“核球”，半徑約為7千光年。核球的中部叫“銀核”，四周叫“銀盤”。在銀盤外面有一個更大的球形，那里星少，密度小，稱為“銀暈”，直徑為7萬光年。銀河系是一個旋渦星系，具有旋渦結構，即有一個銀心和兩個旋臂，旋臂相距4500光年。其各部分的旋轉速度和周期，因距銀心的遠近而不同。太陽距銀心約2.3萬光年，以250千米/秒的速度繞銀心運轉，運轉的周期約為2.5億年。 科學名詞：銀河系 銀河是一個星系，它比普通的星系稍微大一些，直徑大約為十萬光年。銀河系中至少有2000億顆星。其中，大約400億顆星集中在ZY的核球(Bulge)上，四周纏繞著四只旋臂，由氣體和塵埃物質混雜的區(qū)域。核球的直徑為3000光年，呈橢球形，由年齡超過100億年的老年星球構成。銀河系的歷史已經(jīng)有150億光年。 銀河系的外形象一個中間厚，邊緣薄的扁平盤狀體。圓盤部分稱為銀盤(Disk)，銀 用UC每月免費發(fā)短信 新浪搜索聯(lián)盟 不一樣 讓眼鏡成為歷史 你的放心來自我的用心 盤的直徑為10萬光年，由年齡不滿100億年且重金屬含量較高的星球組成。銀河系的主要物質都密集在這個盤狀結構里。銀盤是銀河系的主體，其直徑約8萬光年，ZY厚約1萬光年，邊緣厚約3000～6000光年。 銀盤外是由稀疏的恒星和星際物質組成一個球狀體，包圍著銀盤，這個球狀體稱為銀暈(Halo)，銀暈的直徑約10萬光年。銀暈的外側沒有任何能用可見光看到的天體，因此被稱為暗暈。 銀河系 銀河系，地球和太陽所在的恒星系統(tǒng)。它是一個普通的星系，因其投影在天球上的乳白亮帶——銀河而得名。銀河系呈盤狀，盤的直徑為25千秒差距，厚度約為1-2千秒差距。這個扁盤狀恒星系統(tǒng)稱為銀盤。銀盤上分布著呈旋渦結構的恒星、星團和星云。有一大質量的核球居于銀盤ZX，銀盤被籠罩在直徑約30千秒差距的銀暈中。銀河系質量約1.4×1011太陽質量，其中90%是恒星，10%是由氣體和塵埃組成的星際物質。銀河系整體作較差自轉。太陽處在距銀心約10千秒差距的銀盤中，以每秒250公里的速度繞著銀心轉動，轉一周需2.5億年。銀河系在本星系群中為除仙女星系外的Z大星系，擁有約一、二千億顆恒星。它的演化時間尺度為1010年，視星等為MV=-20.5。 伽利略是diyi個用望遠鏡發(fā)現(xiàn)銀河由恒星組成的人。18世紀后期，威廉·赫歇耳用自制的反射望遠鏡進行了系統(tǒng)的恒星計數(shù)的觀測。他計數(shù)了117600顆星，繪制了一幅扁而平、輪廓參差、太陽居其ZX的銀河系結構圖。由于他不知道星際消光的存在，再加上作了恒星的光度都相同的簡化假設，導致他的結論與事實相差甚遠。威廉·赫歇耳死后，其子約翰·赫歇耳把恒星計數(shù)工作擴展到南半天，并繪制了全天星圖。1901年，卡普坦用統(tǒng)計視差的方法測定恒星的平均距離，求得銀河系的直徑為8千秒差距，厚2千秒差距，太陽居中，ZX的恒星密集，邊緣稀疏。1918年，沙普利提出了太陽不在ZX的銀河系透鏡形模型，這項工作是建立在對造父變星的周光關系的研究的基礎上，已得到天文界的公認。但沙普利也未考慮星際消光效應，把銀河系估計過大。1930年，這一偏差被特朗普勒糾正。 射電天文學誕生后，利用中性氫21厘米譜線勾畫出銀河系旋渦結構，并發(fā)現(xiàn)太陽附近有三條旋臂。用射電天文方法觀測OH、CH、CN等多種星際分子，豐富了銀河系的整體結構。 按大爆炸宇宙學假說，銀河系是由1010年前的大爆炸出現(xiàn)的引力不穩(wěn)定而逐步形成的。近年還從恒星的形成和演化、元素豐度的變遷、銀核的活動及其在演化中的地位等角度去探討銀河系的整體演化過程。在60年代，林家翹等人提出的密度波理論，較好地說明了銀河系旋渦結構的維持機制。 銀河系 銀河系大約包含兩千億顆星體，其中約一千億顆恒星——我們的太陽就是其中之一。它是一個典型螺旋狀恒星系，直徑約為十萬光年，太陽距離銀河ZX約二萬八千光年。銀河系有三個主要組成部分：銀盤、銀核和暈輪。 銀盤： 銀盤是星系的主體，直徑約為八萬光年，中間部分厚度大約六千光年，太陽附近銀盤的厚度大約為三千光年，銀盤主要是由四條巨大的旋臂環(huán)繞組成，它是由無數(shù)的藍色恒星組成的，太陽就位于人馬座臂和英仙座臂之間的獵戶座臂上，距離銀心兩萬八千光年或者8、5千秒差距。旋臂的形成與銀河系創(chuàng)生時期的星系核的活動有關系。 ZY凸起部分 星系的ZX凸出部分，是一個很亮的球狀，直徑約為兩萬光年，厚一萬光年，這個區(qū)域由高密度的恒星組成，主要是年齡大約在一百億年以上老年的紅色恒星，很多證據(jù)表明，在ZX區(qū)域存在著一個巨大的黑洞，星系核的活動十分劇烈。 暈輪部分 銀河暈輪彌散在銀盤周圍的一個球型區(qū)域內，銀暈直徑約為九萬八千光年，這里恒星的密度很低，分布著一些由老年恒星組成的球狀星團，有人認為，在銀暈外面還存在著一個巨大的呈球狀的射電輻射區(qū)，稱為銀冕，銀冕至少延伸到距銀心一百千秒差距或三十二萬光年遠處。 在沒有燈光干擾的晴朗夜晚，如果天空足夠黑，你可以看到在天空中有一條彌漫的光帶。這條光帶就是我們置身其內而側視銀河系時所看到的它布滿恒星的圓面——銀盤。銀河系內有約兩千多億顆恒星，只是由于距離太遠而無法用肉眼辯認出來。由于星光與星際塵埃氣體混合在一起，因此看起來就像一條煙霧籠罩著的光帶。銀河系的ZX位于人馬座附近。 銀河系是一個中型恒星系，它的銀盤直徑約為十二萬光年。它的銀盤內含有大量的星際塵埃和氣體云，聚集成了顏色偏紅的恒星形成區(qū)域，從而不斷地給星系的旋臂補充熾熱的年輕藍星，組成了許多疏散星團或稱銀河星團。已知的這類疏散星團約有一千兩百多個。銀盤四周包圍著很大的銀暈，銀暈中散布著恒星和主要由老年恒星組成的球狀星團。 從我們所處的角度很難確切地知道銀河系的形狀。但隨著近代科技的發(fā)展，探測手段的進步在某種程度上克服了這些障礙，揭示出銀河系具有的某些出人意料的特征。長期以來人們一直以為銀河系是一個典型的旋渦星系，與仙女座星系類似。但Z近的觀測卻發(fā)現(xiàn)，它的ZY核球稍帶棒形。這意味著銀河系很可能是一種棒旋星系。另外，銀河系是一個比較活躍的星系，銀核有強烈的宇宙射線輻射，在那里恒星以高速圍繞著一個不可見的ZX旋轉。這表明在銀河系的核心有一個超大質量的黑洞。 銀河系有兩個較矮小的鄰居——大麥哲倫云和小麥哲倫云，它們都屬于不規(guī)則星系。由于引力的作用，銀河系在不斷地從這兩個小星系中吸取塵埃和氣體，使這兩個鄰居中的物質越來越少。預計在一百億年里，銀河系將會吞沒這兩個星系中的所有物質，這兩個近鄰將不復存在。 參考資料：http://cfaml.bokee.com/

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