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  • 1 # 扶尾貓品茗花念伊

    銀河系是地球和太陽所屬的星系。因其主體部分投影在天球上的亮帶被中國稱為銀河而得名。銀河系約有2000多億個恆星。銀河系側看像一箇中心略鼓的大圓盤,整個圓盤的直徑約為10萬光年,太陽位於據銀河中心3.3萬光年處。鼓起處為銀心是恆心密集區,故望去白茫茫的一片。銀河系俯視像一個巨大的漩渦這個漩渦有四個宣臂組成。太陽系位於其中一個旋臂(獵戶座臂),逆時針旋轉(太陽繞銀心旋轉一週需要2.5億萬年)。

    銀河系呈旋渦狀,有4條螺旋狀的旋臂從銀河系中心均勻對稱地延伸出來。銀河系中心和4條旋臂都是恆星密集的地方。從遠處看,銀河系像一個體育鍛鍊用的大鐵餅,大鐵餅的直徑有10萬光年,相當於9460800000萬萬公里。中間最厚的部分約3000~6500光年。太陽位於一條叫做獵戶臂的旋臂上,距離銀河系中心約3.3萬光年。

    銀河系的發現經歷了漫長的過程。望遠鏡發明後,伽利略首先用望遠鏡觀測銀河,發現銀河由恆星組成。而後,T.賴特、I.康德、J.H.朗伯等認為,銀河和全部恆星可能集合成一個巨大的恆星系統。18世紀後期,F.W.赫歇爾用自制的反射望遠鏡開始恆星計數的觀測,以確定恆星系統的結構和大小,他斷言恆星系統呈扁盤狀,太陽離盤中心不遠。他去世後,其子J.F.赫歇爾繼承父業,繼續進行深入研究,把恆星計數的工作擴充套件到南天。20世紀初,天文學家把以銀河為表觀現象的恆星系統稱為銀河系。J.C.卡普坦應用統計視差的方法測定恆星的平均距離,結合恆星計數,得出了一個銀河系模型。在這個模型裡,太陽居中,銀河系呈圓盤狀,直徑8千秒差距,厚2千秒差距。H.沙普利應用造父變星的周光關係,測定球狀星團的距離,從球狀星團的分佈來研究銀河系的結構和大小。他提出的模型是:銀河系是一個透鏡狀的恆星系統,太陽不在中心。沙普利得出,銀河系直徑80千秒差距,太陽離銀心20千秒差距。這些數值太大,因為沙普利在計算距離時未計入星際消光。20世紀20年代,銀河系自轉被發現以後,沙普利的銀河系模型得到公認。

    銀河系是一個巨型旋渦星系,Sb型,共有4條旋臂。包含一、二千億顆恆星。銀河系整體作較差自轉,太陽處自轉速度約220千米/秒,太陽繞銀心運轉一週約2.5億年。銀河系的目視絕對星等為-20.5等,銀河系的總質量大約是我們太陽質量的1萬億倍,大致10倍於銀河系全部恆星質量的總和。這是我們銀河系中存在範圍遠遠超出明亮恆星盤的暗物質的強有力證據。關於銀河系的年齡,目前佔主流的觀點認為,銀河系在宇宙誕生的大爆炸之後不久就誕生了,用這種方法計算出,我們銀河系的年齡大概在145億歲左右,上下誤差各有20多億年。而科學界認為宇宙誕生的“大爆炸”大約發生200億年前。

    特徵

    銀河系是太陽系所在的恆星系統,包括一二千億顆恆星和大量的星團、星雲,還有各種型別的星際氣體和星際塵埃。它的總質量是太陽質量的1400億倍。在銀河系裡大多數的恆星集中在一個扁球狀的空間範圍內,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,那裡星少,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週期,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,運轉的週期約為2.5億年。

    銀河系物質約90%集中在恆星內。恆星的種類繁多。按照恆星的物理性質、化學組成、空間分佈和運動特徵,恆星可以分為5個星族。最年輕的極端星族Ⅰ恆星主要分佈在銀盤裡的旋臂上;最年老的極端星族Ⅱ恆星則主要分佈在銀暈裡。恆星常聚整合團。除了大量的雙星外,銀河系裡已發現了1000多個星團。銀河系裡還有氣體和塵埃,其含量約佔銀河系總質量的10%,氣體和塵埃的分佈不均勻,有的聚集為星雲,有的則散佈在星際空間。20世紀60年代以來,發現了大量的星際分子,如CO、H2O等。分子云是恆星形成的主要場所。銀河系核心部分,即銀心或銀核,是一個很特別的地方。它發出很強的射電、紅外,X射線和γ射線輻射。其性質尚不清楚,那裡可能有一個巨型黑洞,據估計其質量可能達到太陽質量的幾千萬倍。對於銀河系的起源和演化,知之尚少。

    1971年英國天文學家林登·貝爾和馬丁·內斯分析了銀河系中心區的紅外觀測和其他性質,指出銀河系中心的能源應是一個黑洞,並預言如果他們的假說正確,在銀河系中心應可觀測到一個尺度很小的發出射電輻射的源,並且這種輻射的性質應與人們在地面同步加速器中觀測到的輻射性質一樣。三年以後,這樣的一個源果然被發現了,這就是人馬A。

    人馬A有極小的尺度,只相當於普通恆星的大小,發出的射電輻射強度為2*10(34次方)爾格/秒,它位於銀河系動力學中心的0.2光年之內。它的周圍有速度高達300公里/秒的運動電離氣體,也有很強的紅外輻射源。已知所有的恆星級天體的活動都無法解釋人馬A的奇異特性。因此,人馬A似乎是大質量黑洞的最佳候選者。但是由於目前對大質量的黑洞還沒有結論性的證據,所以天文學家們謹慎地避免用結論性的語言提到大質量的黑洞。我們的銀河系大約包含兩千億顆星體,其中恆星大約一千多億顆,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,中央突起的銀心和暈輪部分。

    螺旋星系M83,它的大小和形狀都很類似於我們的銀河系。銀盤外面是由稀疏的恆星和星際物質組成的球狀體,稱為銀暈,直徑約10萬光年。

    依據歐洲南天天文臺(ESO)的研究報告,估計銀河系的年齡約為136億歲(109年),幾乎與宇宙一樣老。由天文學家LucaPasquini,PiercarloBonifacio,SofiaRandich,DanieleGalli,andRaffaeleG.Gratton.所組成的團隊在2004年使用甚大望遠鏡(VLT)的紫外線視覺矩陣光譜儀進行的研究,首度在球狀星團NGC6397的兩顆恆星內發現了鈹元素。這個發現讓他們將第一代恆星與第二代恆星交替的時間往前推進了2至3億年,因而估計球狀星團的年齡在134±8億歲,因此銀河系的年齡不會低於136±8億歲。

    銀河系有4條旋臂,分別是人馬臂,獵戶臂,英仙臂,3000秒差距臂。太陽位於獵戶臂內側。旋臂主要由星際物質構成。銀河系也有自轉。太陽系以每秒250千米速度圍繞銀河中心旋轉,旋轉一週約2.2億年。銀河系有兩個伴星系:大麥哲倫星系和小麥哲倫星系。與銀河系相對的稱之為河外星系。

    一般認為,銀河系中的恆星多為雙星或聚星。而2006年新的發現認為,銀河系的主序星中2/3都是單星。

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