目錄 太陽係所在的星係。是一個由1000多億顆恆星組成的巨型旋渦星係。直徑約為8萬光年,主體是透鏡形盤狀結構,叫銀盤,厚約3~6千光年。中間密集的核心叫銀核,直徑衹有幾光年,最中心區叫銀心。組成銀河係 旋渦結構的蠃綫形帶狀物叫旋臂,一共有四條。太陽位於距銀心約33萬光年處。 宇宙中的一個大的恆星係,是太陽和太陽係所在的星係,我們所看到的銀河,是銀河係 的密集部分,它還包括在天空中看到的所有個別的恆星、星團、亮星雲和暗星雲 宇宙中的一個大的恆星係,由一千億顆以上的大小恆星和無數星雲、星團構成,形狀像懷錶,中心厚,直徑為十萬光年。太陽是銀河係 中的許多恆星之一,距離銀河中心約有三萬光年。我們平常在夜晚看到的天空的銀河,就是銀河係 的密集部分在天球上的投影。 銀河係 milky way galaxy 銀河係 是地球和太陽所屬的星係。因其主體部分投影在天球上的亮帶被我國稱為銀河而得名。銀河係 約有2000多億個恆星。銀河係 側看像一個中心略鼓的大圓盤,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。銀河係 俯視像一個巨大的漩渦這個漩渦有四個宣臂組成。太陽係位於其中一個旋臂(獵戶座臂),逆時針旋轉(太陽繞銀心旋轉一周需要2.5億萬年)。
銀河係 呈旋渦狀,有4條蠃旋狀的旋臂從銀河係 中心均勻對稱地延伸出來。銀河係 中心和4條旋臂都是恆星密集的地方。從遠處看,銀河係 像一個體育鍛煉用的大鐵餅,大鐵餅的直徑有10萬光年,相當於9460800000萬萬公裏。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,距離銀河係 中心約3.3萬光年。
銀河係 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係統。18世紀後期,f.w.赫歇爾用自製的反射望遠鏡開始恆星計數的觀測,以確定恆星係統的結構和大小,他斷言恆星係統呈扁盤狀,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展到南天。20世紀初,天文學家把以銀河為表觀現象的恆星係統稱為銀河係 。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,得出了一個銀河係 模型。在這個模型裏,太陽居中,銀河係 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係 的結構和大小。他提出的模型是:銀河係 是一個透鏡狀的恆星係統,太陽不在中心。沙普利得出,銀河係 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,銀河係 自轉被發現以後,沙普利的銀河係 模型得到公認。
銀河係 是一個巨型旋渦星係,sb型,共有4條旋臂。包含一、二千億顆恆星。銀河係 整體作較差自轉,太陽處自轉速度約220千米/秒,太陽繞銀心運轉一周約2.5億年。銀河係 的目視絶對星等為-20.5等,銀河係 的總質量大約是我們太陽質量的1萬億倍,大致10倍於銀河係 全部恆星質量的總和。這是我們銀河係 中存在範圍遠遠超出明亮恆星盤的暗物質的強有力證據。關於銀河係 的年齡,目前占主流的觀點認為,銀河係 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,我們銀河係 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。 銀河係 是太陽係所在的恆星係統,包括一二千億顆恆星和大量的星團、星雲,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。在銀河係 裏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,那裏星少,密度小,稱為“銀暈”,直徑為7萬光年。銀河係 是一個旋渦星係,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。
銀河係 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裏的旋臂上;最年老的極端星族Ⅱ恆星則主要分佈在銀暈裏。恆星常聚集成團。除了大量的雙星外,銀河係 裏已發現了1000多個星團。銀河係 裏還有氣體和塵埃,其含量約占銀河係 總質量的10%,氣體和塵埃的分佈不均勻,有的聚集為星雲,有的則散布在星際空間。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。銀河係 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射綫和γ射綫輻射。其性質尚不清楚,那裏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。對於銀河係 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·內斯分析了銀河係 中心區的紅外觀測和其他性質,指出銀河係 中心的能源應是一個黑洞,並預言如果他們的假說正確,在銀河係 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,衹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,它位於銀河係 動力學中心的0.2光年之內。它的周圍有速度高達300公裏/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。我們的銀河係 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。銀河係 是一個相當大的蠃旋狀星係,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。
蠃旋星係m83,它的大小和形狀都很類似於我們的銀河係 。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,估計銀河係 的年齡約為136億歲(109年),幾乎與宇宙一樣老。 由天文學家luca pasquini, piercarlo bonifacio, sofia randich, daniele galli, and raffaele g. gratton.所組成的團隊在2004年使用甚大望遠鏡(vlt)的紫外綫視覺矩陣光譜儀進行的研究,首度在球狀星團ngc 6397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,因此銀河係 的年齡不會低於136±8億歲。
銀河係 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。銀河係 也有自轉。太陽係以每秒250千米速度圍繞銀河中心旋轉,旋轉一周約2.2億年。銀河係 有兩個伴星係:大麥哲倫星係和小麥哲倫星係。與銀河係 相對的稱之為河外星係。
一般認為,銀河係 中的恆星多為雙星或聚星。而2006年新的發現認為,銀河係 的主序星中2/3都是單星。 銀河係 的總體結構是:銀河係 物質的主要部分組成一個薄薄的圓盤,叫做銀盤,銀盤中心隆起的近似於球形的部分叫核球。在核球區域恆星高度密集,其中心有一個很小的緻密區,稱銀核。銀盤外面是一個範圍更大、近於球狀分佈的係統,其中物質密度比銀盤中低得多,叫作銀暈。銀暈外面還有銀冕,它的物質分佈大致也呈球形。
觀測到的銀河旋臂結構2005年,銀河係 被發現以哈柏分類來區分應該是一個巨大的棒旋星係sbc(旋臂寬鬆的棒旋星係),總質量大約是太陽質量的6,000億至30,000億倍。有大約1,000億顆恆星。
從80年代開始,天文學家纔懷疑銀河是一個棒旋星係而不是一個普通的蠃旋星係。2005年,斯必澤空間望遠鏡證實了這項懷疑,還確認了在銀河的核心的棒狀結構與預期的還大。
銀河的盤面估計直徑為100,000光年,太陽至銀河中心的距離大約是26,000光年,盤面在中心嚮外凸起。
銀河的中心有巨大的質量和緊密的結構,因此強烈懷疑它有超重質量黑洞,因為已經有許多星係被相信有超重質量黑洞在核心。
就像許多典型的星係一樣,環繞銀河係 中心的天體,在軌道上的速度並不由與中心的距離和銀河質量的分佈來决定。在離開了核心凸起或是在外圍,恆星的典型速度是每秒鐘210~240公裏之間。因此這星恆星繞行銀河的周期衹與軌道的長度有關,這與太陽係不同,在太陽係,距離不同就有不同的軌道速度對應著。
銀河的棒狀結構長約27,000光年,以44±10度的角度橫亙在太陽與銀河中心之間,他主要由紅色的恆星組成,相信都是年老的恆星。
被觀察到與推論的銀河旋臂結構每一條旋臂都給予一個數字對應(像所有旋渦星係的旋臂),大約可以分出12段。相信有四條主要的旋臂起源自銀河的核心,它們的名稱如下:
2 and 8 - 3kpc 和 英仙臂
3 and 7 - 距尺臂 和 天鵝臂 (與最近發現的延伸在一起 - 6)
4 and 10 - 南十字座 和 盾牌臂
5 and 9 - 船底座 和 人馬臂
至少還有兩個小旋臂或分支,包括:
11 - 獵戶臂 (包含太陽和太陽係在內 - 12)
在主要的旋臂外側是外環或稱為麒麟座環,這是天文學家布賴恩·顔尼 (brian yanny)和韓第·周·紐柏格(heidi jo newberg)提出,是環繞在銀河係 外由恆星組成的環,其中包括在數十億年前與其他星係作用誕生的恆星和氣體。
銀河的盤面被一個球狀的銀暈包圍著,估計直徑在250,000至400,000光年。.由於盤面上的氣體和塵埃會吸收部份波長的電磁波,所以銀暈的組成結構還不清楚。盤面(特別是旋臂)是恆星誕生的活耀區域,但是銀暈中沒有這些活動,疏散星團也主要出現在盤面上。
銀河中大部分的質量是暗物質,形成的暗銀暈估計有6,000億至3兆個太陽質量,以銀河為中心被聚集著。
新的發現使我們對銀河結構與維度的認識有所增加,比早先經由仙女座星係(m31)的盤面所獲得的更多。最近新發現的證據,證實外環是由天鵝臂延伸出去的,明確的支持銀河盤面嚮外延伸的可能性。人馬座矮橢球星係的發現,與在環繞著銀極的軌道上的星係碎片,說明了他因為與銀河的交互作用而被扯碎。同樣的,大犬座矮星係也因為與銀河的交互作用,使得殘骸在盤面上環繞著銀河。
在2006年1月9日, mario juric和普林斯頓大學的一些人宣佈,史隆數位巡天在北半球的天空中發現一片巨大的雲氣結構(橫跨約5,000個滿月大小的區域)位在銀河之內,但似乎不合於目前所有的銀河模型。他將一些恆星彙聚在垂直於旋臂所在盤面的垂在綫,可能的解釋是小的矮星係與銀河合併的結果。這個結構位於室女座的方向上,距離約30,000光年,暫時被稱為室女恆星噴流。
在2006年5月9日, daniel zucker 和 vasily belokurov宣佈史隆數位巡天在獵犬座和牧夫座又發現了兩個矮星係。
(1)銀盤
銀盤(galactic disk):在旋渦星係中,由恆星、塵埃和氣體組成的扁平盤.
銀河係 的物質密集部分組成一個圓盤,稱為銀盤。銀盤中心隆起的球狀部分稱核球。核球中心有一個很小的緻密區,稱銀核。銀盤外面範圍更大、近於球狀分佈的係統,稱為銀暈,其中的物質密度比銀盤的低得多。銀暈外面還有物質密度更低的部分,稱銀冕,也大致呈球形。銀盤直徑約25千秒差距,厚1~2秒差距,自中心嚮邊緣逐漸變薄,太陽位於銀盤內,離銀心約8.5千秒差距,在銀道面以北約8秒差距處 。銀盤內有旋臂,這是氣體、塵埃和年輕恆星集中的地方。銀盤主要由星族Ⅰ天體組成,如g~k型主序星、巨星、新星 、行星狀星雲、天琴rr變星、長周期變星、半規則變星等。核球是銀河係 中心恆星密集的區域 ,近似於球形 ,直徑約4千秒差距,結構復雜。核球主要由星族Ⅱ天體組成,也有少量星族Ⅰ天體 。核球的中心部分是 銀 核 。它發出很強的射電、紅外、x射綫和γ射綫 。其性質尚不清楚 ,可能包含一個黑洞。銀暈主要由暈星族天體,如亞矮星、貧金屬星、球狀星團等組成,沒有年輕的o、b型星,有少量氣體。銀暈中物質密度遠低於銀盤。銀暈長軸直徑約30千秒差距 ,年齡約1010年,質量還不十分清楚。在銀暈的恆星分佈區以外的銀冕是一個大致呈球形的射電輻射區,其性質瞭解得甚少。
1785 年, f.w.赫歇爾第一個研究了銀河係 結構 。他用恆星計數方法得出銀河係 恆星分佈為扁盤狀、太陽位於盤面中心的結論。1918年,h.沙普利研究球狀星團的空間分佈 ,建立了銀河係 透鏡形模型,太陽不在中心。到了20世紀20年代,沙普利模型得到公認。但由於未計入星際消光,沙普利模型的數值不準確 。研究銀 河係結構傳統上是用光學方法,但光學方法有一定的局限性。近幾十年來發展起來的射電方法和紅外技術成為研究銀河係 結構的強有力的工具。在沙普利模型的基礎上,對銀河係 的結構已有了較深刻的瞭解。
銀盤是銀河係 的主要組成部分,在銀河係 中可探測到的物質中,有九成都在銀盤範圍以內。銀盤外形如薄透鏡,以軸對稱形式分佈於銀心周圍,其中心厚度約1萬光年,不過這是微微凸起的核球的厚度,銀盤本身的厚度衹有2000光年,直徑近10萬光年,可見總體上說銀盤非常薄。
除了1000秒差距範圍內的銀核繞銀心作剛體轉動外,銀盤的其他部分都繞銀心作較差轉動,即離銀心越遠轉得越慢。銀盤中的物質主要以恆星形式存在,占銀河係 總質量不到10%的星際物質,絶大部分也散布在銀盤內。星際物質中,除含有電離氫、分子氫及多種星際分子外,還有10%的星際塵埃,這些直徑在1微米左右的固態微粒是造成星際消光的主要原因,它們大都集中在銀道面附近。
由於太陽位於銀盤內,所以我們不容易認識銀盤的起初面貌。為了探明銀盤的結構,根據本世紀40年代巴德和梅奧爾對旋渦星係m31(仙女座大星雲)旋臂的研究得出旋臂天體的主要類型,進而在銀河係 內普查這幾類天體,發現了太陽附近的三段平行臂。由於星際消光作用,光學觀測無法得出銀盤的總體面貌。有證據表明,旋臂是星際氣體集結的場所,因而對星際氣體的探測就能顯示出旋臂結構,而星際氣體的21釐米射電譜綫不受星際塵埃阻擋,幾乎可達整個銀河係 。光學與射電觀測結果都表明,銀盤確實具有旋渦結構。
(2)銀心
星係的中心凸出部分,是一個很亮的球狀,直徑約為兩萬光年,厚一萬光年,這個區域由高密度的恆 星組成,主要是年齡大約在一百億年以上老年的紅色恆星,很多證據表明,在中心區域存在着一個巨大的黑洞,星係核的活動十分劇烈。銀河係 的中心﹐即銀河係 的自轉軸與銀道面的交點。
銀心在人馬座方向﹐1950年歷元坐標為﹕赤經174229﹐赤緯 -28°5918。銀心除作為一個幾何點外﹐它的另一含義是指銀河係 的中心區域。太陽距銀心約10千秒差距﹐位於銀道面以北約8秒差距。銀心與太陽係之間充斥著大量的星際塵埃﹐所以在北半球用光學望遠鏡難以在可見光波段看到銀心。射電天文和紅外觀測技術興起以後﹐人們才能透過星際塵埃﹐在2微米到73釐米波段﹐探測到銀心的信息。中性氫21釐米譜綫的觀測揭示﹐在距銀心4千秒差距處o有氫流膨脹臂﹐即所謂“三千秒差距臂”(最初將距離誤定為3千秒差距﹐後雖訂正為 4千秒差距﹐但仍沿用舊名)。大約有 1﹐000萬個太陽質量的中性氫﹐以每秒53公裏的速度涌嚮太陽係方向。在銀心另一側﹐有大體同等質量的中性氫膨脹臂﹐以每秒135公裏的速度離銀心而去。它們應是1﹐000萬至1﹐500萬年前﹐以不對稱方式從銀心拋射出來的。在距銀心 300秒差距的天區內﹐有一個繞銀心快速旋轉的氫氣盤﹐以每秒70~140公裏的速度嚮外膨脹。盤內有平均直徑為 30秒差距的氫分子云。
在距銀心70秒差距處﹐則有激烈擾動的電離氫區﹐也以高速嚮外擴張。現已得知﹐不僅大量氣體從銀心外涌﹐而且銀心處還有一強射電源﹐即人馬座a﹐它發出強烈的同步加速輻射。甚長基綫干涉儀的探測表明﹐銀心射電源的中心區很小﹐甚至小於10個天文單位﹐即不大於木星繞太陽的軌道。12.8微米的紅外觀測資料指出﹐直徑為1秒差距的銀核所擁有的質量﹐相當於幾百萬個太陽質量﹐其中約有100萬個太陽質量是以恆星形式出現的。腥巳銜o銀心區有一個大質量緻密核﹐或許是一個黑洞。流入緻密核心吸積盤的相對論性電子﹐在強磁場中加速﹐於是産生同步加速輻射。銀心氣體的運動狀態﹑銀心強射電源以及有強烈核心活動的特殊星係(如塞佛特星係)的存在﹐使我們認為﹕在星係包括銀河係 的演化史上﹐曾有過核心激擾活動﹐這種活動至今尚未停息。
(3)銀暈
銀河暈輪彌散在銀盤周圍的一個球形區域內,銀暈直徑約為九萬八千光年,這裏恆星的密度很低,分佈着一些由老年恆星組成的球狀星團,有人認為,在銀暈外面還存在着一個巨大的呈球狀的射電輻射區,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。
銀河係 是一個透鏡形的係統,直徑約為25千秒差距,厚約為1~2千秒差距。它的主體稱為銀盤。高光度星、銀河星團和銀河星雲組成旋渦結構迭加在銀盤上。銀河係 中心為一大質量核球,長軸長4~5千秒差距,厚4千秒差距。銀河係 為直徑約30千秒差距的銀暈籠罩。銀暈中最亮的成員是球狀星團。銀河係 的質量為1.4×1011太陽質量,其中恆星約占90%,氣體和塵埃組成的星際物質約占10%。 銀河係 整體作較差自轉。太陽在銀道面以北約8秒差距處距銀心約10千秒差距,以每秒250公裏速度繞銀心運轉,2.5億年轉一周。太陽附近物質(恆 星和星際物質)的總密度約為0.13太陽質量/秒差距3或 8.8×10-24/釐米3。銀河係 是一個sb或sc型旋渦星係, 擁有一、二千億顆恆星,為本星係群中除仙女星係外最大的巨星係。它的視絶對星等為mv=-20.5。它以 1010年 的時間尺度演化。 (1)古代探索史
雖然從非常久遠的古代,人們就認識了銀河係 。但是對銀河係 的真正認識還是從近代開始的。
1750年,英國天文學家賴特(wright thomas)認為銀河係 是扁平的。1755年,德國哲學家康德提出了恆星和銀河之間可能會組成一個巨大的天體係統;隨後的德國數學家郎伯特(lambert johann heinrich)也提出了類似的假設。到1785年,英國天文學家威廉·赫歇耳繪出了銀河係 的扁平形體,並認為太陽係位於銀河的中心。
1918年,美國天文學家沙普利(harlow shapley)經過4年的觀測,提出太陽係應該位於銀河係 的邊緣。1926年,瑞典天文學家林得布拉德(lindblad bertil)分析出銀河係 也在自轉。
(2)近代研究
十八世紀中葉人們已意識到,除行星、 月球等太陽係天體外,滿天星鬥都是遠方的“太陽”。 賴特、康德和朗伯特最先認為,很可能是全部恆星集合 成了一個空間上有限的巨大係統。
第一個通過觀測研究恆星係統本原的是f.w.赫歇耳。 他用自己磨製的反射望遠鏡,計數了若幹天區內的恆星。 1785年,他根據恆星計數的統計研究,繪製了一幅扁而 平、輪廓參差、太陽居其中心的銀河係 結構圖。他用50 釐米和120釐米口徑望遠鏡觀測,發現望遠鏡貫穿本領增 加時,觀察到的暗星也增多,但是仍然看不到銀河係 的邊緣。f.w.赫歇耳意識到,銀河係 遠比他最初估計的為大。f.w.赫歇耳死後,其子j.f.赫歇耳繼承父業,將恆星計數工作範圍擴展到南半天。十九世紀中葉,開始測定恆星的距離,並編製全天星圖。1906年,卡普坦為了重新研究恆星世界的結構,提出了“選擇星區”計劃, 人稱為“卡普坦選區”。他於1922年得出與f.w.赫歇耳的類似的模型,也是一個扁平係統,太陽居中,中心的恆星密集,邊緣稀疏。沙普利在完全不同的基礎上,探討銀河係 的大小和形狀。他利用1908~1912年勒維特發現的麥哲倫雲中造父變星的周光關係,測定了當時已發現有造父變星的球狀星團的距離。在假設沒有明顯星際消光的前提下,於1918年建立了銀河係 透鏡形模型,太陽不在中心。到二十年代,沙普利模型已得到天文界公認。由於未計入星際消光效應,沙普利把銀河係 估計過大。到1930年,特朗普勒證實星際物質存在後,這一偏差纔得到糾正。
銀河係 物質約90%集中在恆星內。1905年,赫茨普竜發現恆星有巨星和矮星之分。1913年,赫羅圖 問世後,按照光譜型和光度兩個參量,得知除主序星外,還有超巨星、巨星、亞巨星、亞矮星和白矮星五個分支。 1944年,巴德通過仙女星係的觀測,判明恆星可劃分為 星族Ⅰ和星族Ⅱ兩種不同的星族。星族Ⅰ是年輕而富金屬的天體,分佈在旋臂上,與星際物質成協。星族Ⅱ是 年老而貧金屬的天體,沒有嚮銀道面集聚的趨嚮。1957年,根據金屬含量、年齡、空間分佈和運動特徵,進而將兩個星族細分為中介星族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)。
恆星成雙、成群和成團是普遍現象。在太陽附近25 秒差距以內,以單星形式存在的恆星不到總數之半。迄 今已觀測到球狀星團132個,銀河星團1,000多個,還有為 數不少的星協。據統計推論,應當有18,000個銀河星團 和500個球狀星團。二十世紀初,巴納德用照相觀測,發現了大量的亮星雲和暗星雲。1904年,恆星光譜中電離鈣譜綫的發現,揭示出星際物質的存在。隨後的分光和偏振研究,證認出星雲中的氣體和塵埃成分。近年來通 過紅外波段的探測發現在暗星雲密集區有正在形成的恆 星。射電天文學誕生後,利用中性氫21釐 米譜綫勾畫出銀河係 旋渦結構。根據電離氫區的描繪, 發現太陽附近有三條旋臂:人馬臂、獵戶臂和英仙臂;太陽位於獵戶臂的內側。此外,在銀心方向還發現了一條3千秒差距臂。旋臂間的距離約1.6千秒差距。1963年,用 射電天文方法觀測到星際分子oh,這是自從1937~1941年間,在光學波段證認出星際分子ch、cn和ch+以來的重 大突破。到1979年底,發現的星際分子已超過50種。
銀河係 的起源這一重大課題目前還瞭解得很差。這不僅要研究一般星係的起源和演化,還必 須研究宇宙學。按大爆炸宇宙學假說,我們觀測到的全部星係都是1010年前高密態原始物質因密度發生起伏,出 現引力不穩定和不斷膨脹,逐步形成原星係,並演化為 包括銀河係 在內的星係團的。而穩恆態宇宙模型假說則 認為,星係是在高密態的原星係核心區連續形成的。
銀河係 演化的研究近年來纔有一些成就。關於太陽附近老年恆星空間運動的資料表明,在原銀河星雲的坍縮過程中,最早誕生的是暈星族,它們的年齡是100多億年,化學成分是氫約占73%,氦約占27%。而大部分氣體物質集聚為銀盤,並隨後形成盤星族。近年還從恆星的形成和演化、元素的豐度的變遷、銀核的活動及其在演化中的地位等角度探討銀河係 的整體演化。六十年代 發展起來的密度波理論,很好地說明了銀河係 旋渦結構的整體結構及其長期的維持機製。 (1)周邊星係
ngc 7331經常被視為"銀河的雙胞胎",從銀河係 之外回顧我們的銀河或許就是這個樣子。銀河、仙女座星係和三角座星係是本星係群主要的星係,這個群總共約有50個星係,而本地群又是室女座超星係團的一份子。
銀河被一些本星係群中的矮星係環繞著,其中最大的是直徑達21,000光年的大麥哲倫雲,最小的是船底座矮星係、天竜座矮星係和獅子ii矮星係,直徑都衹有500光年。其他環繞著銀河係 的還有小麥哲倫雲,最靠近的是大犬座矮星係,然後是人馬座矮橢圓星係、小熊座矮星係、玉夫座矮星係、六分儀座矮星係、天爐座矮星係和獅子i矮星係。
在2006年1月,研究人員的報告指出,過去發現銀河的盤面有不明原因的傾斜,現在已經發現是環繞銀河的大小麥哲倫雲的擾動所造成的漣漪。是在她們穿過銀河係 的邊緣時,導致了某些頻率的震動所造成的。這兩個星係的質量大約是銀河的2%,被認為不足以影響到銀河。但是加入了暗物質的考量,這兩個星係的運動就足以對較大的銀河造成影響。在加入暗物質之後的計算結果,對銀河的影響增加了20倍,這個計算的結果是根據麻薩諸塞州大學阿默斯特分校馬丁·溫伯格的電腦模型完成的。在他的模型中,暗物質的分佈從銀河的盤面一直分佈到已知的所有層面中,結果模型預測當麥哲倫星係通過銀河時,重力的衝擊會被放大。
(2)穿過空間的速度
一般而言,根據愛因斯坦的狹義相對論,任何物體通過空間時的絶對速度是沒有意義的,因為在太空中沒有合適的慣性參考係統, 可以作為測量銀河速度的依據(運動的速度, 總是需要與另一個物體比較才能量度)。
因為各嚮宇宙微波背景輻射非常的均勻, 衹有萬分之幾的起伏. 所以就讓喬治·斯穆特想到了一個方法, 就是測量宇宙微波背景輻射有沒有偶極異嚮性。
在1977年, 美國勞倫斯伯剋萊國立實驗室的喬治·斯穆特等人, 將微波探測器安裝在u-2偵察機 上面, 確切地測到了宇宙微波背景輻射的偶極異嚮性, 大小為 3.5±0.6 mk, 換算後, 太陽係在宇宙中的運動速度約為 390±60 km/s, 但這個速度, 與太陽係繞行銀河係 核的速度 220 km/s 方向相反, 這代表銀河係 核在宇宙中的速度, 約為600 多km/s。
有鑒於此,許多天文學家相信銀河以每秒600公裏的速度相對於鄰近被觀測到的星係在運動,大部份的估計值都在每秒130~1,000 公裏之間。如果銀河的確以每秒600公裏的速度在運動,我們每天就會移動5,184萬公裏,或是每年189 億公裏。相較於太陽係內,每年移動的距離是地球與冥王星最接近時距離的4.5倍。銀河在空間中運動的方向是指嚮長蛇座的方向。
(3)神話
世界各地有許多創造天地的神話圍繞著銀河係 發展出來。很特別的是,在希臘就有兩個相似的希臘神話故事在解釋銀河是怎麽來的。有些神話將銀河和星座結合在一起,認為成群牛衹的乳液將深藍色的天空染白了。在東亞,人們相信在天空中群星間的霧狀帶是銀色的河流,也就是我們所說的天河。
akashaganga是印度人給銀河的名稱,意思是天上的恆河。
依據希臘神話,銀河是赫拉在發現宙斯以欺騙的手法誘使他去喂食年幼的赫爾剋裏斯因而濺灑在天空中的奶汁。另一種說法則是赫耳墨斯偷偷的將赫爾剋裏斯帶去奧林匹斯山,趁著赫拉沉睡時偷吸他的奶汁,而有一些奶汁被射入天空,於是形成了銀河。
在芬蘭神話中,銀河被稱為鳥的小徑,因為它們註意到候鳥在嚮南方遷徙時,是靠著銀河來指引的,它們也認為銀河纔是鳥真正的居所。現在,科學家已經證實了這項觀測是正確的,候鳥確實在依靠銀河來引導,在鼕天才能到溫暖的南方陸地居住。即使在今天,芬蘭語中的銀河依然使用linnunrata這個字。
在瑞典,銀河係 被認為是鼕天之路,因為在斯堪的納維亞地區,鼕天的銀河是一年中最容易被看見的。
古代的亞美尼亞神話稱銀河係 為麥稈賊之路,敘述有一位神祇在偷竊麥稈之後,企圖用一輛木製的運貨車逃離天堂,但在路途中掉落了一些麥稈。
(4)銀河的未來
目前的觀測認為仙女座星係(m31)正以每秒300公裏的速度朝嚮銀河係 運動,在30-40億年可能會撞上銀河係 。但即始真的的發生碰撞,太陽以及其他的恆星也不會互相碰撞,但是這兩個星係可能會花上數十億年的時間合併成橢圓星係。 銀河係 Milky Way galaxy 或 The Milky Way system
銀河係 是地球和太陽所屬的星係。因其主體部分投影在天球上的亮帶被我國稱為銀河而得名。銀河係 是一個由2000多億顆恆星、數千個星團和星雲組成的盤狀恆星係統。銀河係 側看像一個中心略鼓的大圓盤,整個圓盤的直徑約為10萬光年,太陽位於距銀河中心2.3萬光年處。鼓起處為銀心是恆心密集區,故望去白茫茫的一片。銀河係 俯視像一個巨大的漩渦,這個漩渦有四個旋臂組成。太陽係位於其中一個旋臂(獵戶座臂),逆時針旋轉(太陽繞銀心旋轉一周需要2.5億年)。
銀河係 銀河係 呈旋渦狀,有4條蠃旋狀的旋臂從銀河係 中心均勻對稱地延伸出來。銀河係 中心和4條旋臂都是恆星密集的地方。有9460800000億公裏。中間最厚的部分約12000光年。太陽位於一條叫做獵戶臂的旋臂上,距離銀河係 中心約2.3萬光年。
銀河係 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係統。18世紀後期,F.W.赫歇爾用自製的反射望遠鏡開始恆星計數的觀測,以確定恆星係統的結構和大小,他斷言恆星係統呈扁盤狀,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展到南天。20世紀初,天文學家把以銀河為表觀現象的恆星係統稱為銀河係 。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,得出了一個銀河係 模型。在這個模型裏,太陽居中,銀河係 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係 的結構和大小。他提出的模型是:銀河係 是一個透鏡狀的恆星係統,太陽不在中心。沙普利得出,銀河係 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,銀河係 自轉被發現以後,沙普利的銀河係 模型得到公認。
銀河係 是一個巨型旋渦星係,Sb型,共有4條旋臂。包含一、二千億顆恆星。銀河係 整體作較差自轉,太陽處自轉速度約220千米/秒,太陽繞銀心運轉一周約2.5億年。銀河係 的目視絶對星等為-20.5等,銀河係 的總質量大約是我們太陽質量的1萬億倍,大致10倍於銀河係 全部恆星質量的總和。這是我們銀河係 中存在範圍遠遠超出明亮恆星盤的暗物質的強有力證據。關於銀河係 的年齡,目前占主流的觀點認為,銀河係 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,我們銀河係 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137億年前。
9,454,254,955,488,000米 依據歐洲南天天文臺(ESO)的研究報告,估計銀河係 的年齡約為136億歲(1010年),幾乎與宇宙一樣老。
由天文學家Luca Pasquini, Piercarlo Bonifacio, Sofia Randich, Daniele Galli, and Raffaele G. Gratton.所組成的團隊在2004年使用甚大望遠鏡(VLT)的紫外綫視覺矩陣光譜儀進行的研究,首度在球狀星團NGC 6397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,因此銀河係 的年齡不會低於136±8億歲。 銀河係 是太陽係所在的恆星係統,包括一千二百億顆恆星和大量的星團、星雲,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。在銀河係 裏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,那裏星少,密度小,稱為“銀暈”,直徑為7萬光年。銀河係 是一個旋渦星係,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220~250千米/秒的速度繞銀心運轉,運轉的周期約為2.4億年。
銀河係 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裏的旋臂上;最年老的極端星族Ⅱ恆星則主要分佈在銀暈裏。恆星常聚集成團。除了大量的雙星外,銀河係 裏已發現了1000多個星團。銀河係 裏還有氣體和塵埃,其含量約占銀河係 總質量的10%,氣體和塵埃的分佈不均勻,有的聚集為星雲,有的則散布在星際空間。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。銀河係 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射綫和γ射綫輻射。其性質尚不清楚,那裏可能有一個巨型黑洞,據估計其質量可能達到太陽質量的250萬倍。對於銀河係 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·內斯分析了銀河係 中心區的紅外觀測和其他性質,指出銀河係 中心的能源應是一個黑洞,並預言如果他們的假說正確,在銀河係 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,衹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,它位於銀河係 動力學中心的0.2光年之內。它的周圍有速度高達300公裏/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。我們的銀河係 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。銀河係 是一個相當大的蠃旋狀星係,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。
蠃旋星係M83,它的大小和形狀都很類似於我們的銀河係 。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,估計銀河係 的年齡約為136億歲(109年),幾乎與宇宙一樣老。 由天文學家Luca Pasquini, Piercarlo Bonifacio, Sofia Randich, Daniele Galli, and Raffaele G. Gratton.所組成的團隊在2004年使用甚大望遠鏡(VLT)的紫外綫視覺矩陣光譜儀進行的研究,首度在球狀星團NGC 6397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,因此銀河係 的年齡不會低於136±8億歲。
銀河係 有4條旋臂,分別是人馬臂,獵戶臂,英仙臂,天鵝臂。太陽位於獵戶臂內側。旋臂主要由星際物質構成。銀河係 也有自轉。太陽係以每秒250千米速度圍繞銀河中心旋轉,旋轉一周約2.2億年。銀河係 有兩個伴星係:大麥哲倫星係和小麥哲倫星係。與銀河係 相對的稱之為河外星係。
一般認為,銀河係 中的恆星多為雙星或聚星。而2006年新的發現認為,銀河係 的主序星中2/3都是單星。
最新消息(2008 6.5)
據美國國傢地理雜志報道,日前,天文學家描繪出了銀河係 最真實的地圖,最新地圖顯示,銀河係 蠃旋手臂與之前所觀測的結果大相徑庭,原先銀河係 的四個主蠃旋手臂,現衹剩下兩個主蠃旋手臂,另外兩個手臂處於未成形狀態。
這個描繪銀河係 進化結構的研究報告發表在本周美國密蘇裏州聖路易斯召開的第212屆美國天文學協會會議上。3日,威斯康星州立大學懷特沃特分校的羅伯特•本傑明將這項研究報告嚮記者進行了簡述。他指出,銀河係 實際上衹有兩個較小的蠃旋手臂,與之前天文學家所推斷結果不相符。
在像銀河係 這樣的棒旋星係,主蠃旋手臂包含着高密度恆星,能夠誕生大量的新恆星,與星係中心的長恆星帶清晰地連接在一起。與之比較,未成形蠃旋手臂所具有的高氣體密度不足以形成恆星。
長期以來,科學家認為銀河係 有四個主蠃旋手臂,但是最新的繪製地圖顯示銀河係 實際上是由兩個主手臂和兩個未成形手臂構成。本傑明說,“如果你觀測銀河係 的形成過程,主蠃旋手臂連接恆星帶具有着重要的意義。同樣,這對最鄰近銀河係 的仙女座星係也是這樣的。”
繪製銀河係 地圖是一個不同尋常的挑戰,這對於科學家而言就如同一條小魚試圖探索整個太平洋海域一樣。尤其是灰塵和氣體時常模糊了我們對星係結構的觀測。據悉,這個銀河係 最新地圖主要基於“斯皮策”空間望遠鏡紅外綫攝像儀所收集的觀測數據。威斯康星州立大學麥迪遜分校星係進化專傢約翰•加拉格爾說,“通過紅外綫波長,你可以透過灰塵實際地看到我們銀河係 的真實結構。”目前,“斯皮策”空間望遠鏡所呈現的高清晰圖像使天文學家能夠觀測大質量恆星是如何進化、宇宙結構是如何成形的。
“斯皮策”空間望遠鏡科學中心從事攝像儀研究的肖恩•凱裏說,“通過這些清晰圖片,你將真實地看到個別的太空目標,更加真實地理解銀河係 的結構特徵。”
這張最新的銀河係 地圖包括蠃旋手臂密度和位置的數據資料,馬薩諸塞州哈佛-史密森天體物理學中心(CfA)馬剋•裏德說,“目前我們開始以立體距離跟蹤銀河係 的蠃旋手臂結構。”
CfA的托馬斯•戴姆指出,之前人們都認為我們的銀河係 有兩對非常對稱的蠃旋手臂,但最新研究顯示我們之前生活在美麗蠃旋手臂星係夢想已破滅 太陽(包括地球和太陽係)都在獵戶臂靠近內側邊緣的位置上,在本星際雲(Local Fluff)中,距離銀河中心7.94±0.42千秒差距 我們所在的旋臂與鄰近的英仙臂大約相距6,500光年。我們的太陽與太陽係,正位在科學家所謂的銀河的生命帶。
太陽運行的方向,也稱為太陽嚮點,指出了太陽在銀河係 內遊歷的路徑,基本上是朝嚮織女,靠近武仙座的方向,偏離銀河中心大約86度。太陽環繞銀河的軌道大致是橢圓形的,但會受到旋臂與質量分佈不均勻的擾動而有些變動,我們目前在接近近銀心點(太陽最接近銀河中心的點)1/8軌道的位置上。
太陽係大約每2.25—2.5億年在軌道上繞行一圈,可稱為一個銀河年,因此以太陽的年齡估算,太陽已經繞行銀河20—25次了。太陽的軌道速度是217km/s,換言之每8天就可以移動1天文單位,1400年可以運行1光年的距離。
海頓天象館的8.0千秒差距的立體銀河星圖,正好涵蓋到銀河的中心。 銀河、仙女座星係和三角座星係是本星係群主要的星係,這個群總共約有50個星係,而本地群又是室女座超星係團的一份子。
銀河被一些本星係群中的矮星係環繞着,其中最大的是直徑達21,000光年的大麥哲倫雲,最小的是船底座矮星係、天竜座矮星係和獅子II矮星係,直徑都衹有500光年。其他環繞着銀河係 的還有小麥哲倫雲,最靠近的是大犬座矮星係,然後是人馬座矮橢圓星係、小熊座矮星係、玉夫座矮星係、六分儀座矮星係、天爐座矮星係和獅子I矮星係。
在2006年1月,研究人員的報告指出,過去發現銀河的盤面有不明原因的傾斜,現在已經發現是環繞銀河的大小麥哲倫雲的擾動所造成的漣漪。是在她們穿過銀河係 的邊緣時,導致了某些頻率的震動所造成的。這兩個星係的質量大約是銀河的2%,被認為不足以影響到銀河。但是加入了暗物質的考量,這兩個星係的運動就足以對較大的銀河造成影響。在加入暗物質之後的計算結果,對銀河的影響增加了20倍,這個計算的結果是根據馬薩諸塞州大學阿默斯特分校馬丁·溫伯格的電腦模型完成的。在他的模型中,暗物質的分佈從銀河的盤面一直分佈到已知的所有層面中,結果模型預測當麥哲倫星係通過銀河時,重力的衝擊會被放大。 (1)周邊星係
NGC 7331經常被視為"銀河的雙胞胎",從銀河係 之外回顧我們的銀河或許就是這個樣子。銀河、仙女座星係和三角座星係是本星係群主要的星係,這個群總共約有50個星係,而本地群又是室女座超星係團的一份子。
銀河被一些本星係群中的矮星係環繞著,其中最大的是直徑達21,000光年的大麥哲倫雲,最小的是船底座矮星係、天竜座矮星係和獅子II矮星係,直徑都衹有500光年。其他環繞著銀河係 的還有小麥哲倫雲,最靠近的是大犬座矮星係,然後是人馬座矮橢圓星係、小熊座矮星係、玉夫座矮星係、六分儀座矮星係、天爐座矮星係和獅子I矮星係。
在2006年1月,研究人員的報告指出,過去發現銀河的盤面有不明原因的傾斜,現在已經發現是環繞銀河的大小麥哲倫雲的擾動所造成的漣漪。是在她們穿過銀河係 的邊緣時,導致了某些頻率的震動所造成的。這兩個星係的質量大約是銀河的2%,被認為不足以影響到銀河。但是加入了暗物質的考量,這兩個星係的運動就足以對較大的銀河造成影響。在加入暗物質之後的計算結果,對銀河的影響增加了20倍,這個計算的結果是根據麻薩諸塞州大學阿默斯特分校馬丁·溫伯格的電腦模型完成的。在他的模型中,暗物質的分佈從銀河的盤面一直分佈到已知的所有層面中,結果模型預測當麥哲倫星係通過銀河時,重力的衝擊會被放大。
(2)穿過空間的速度
一般而言,根據愛因斯坦的狹義相對論,任何物體通過空間時的絶對速度是沒有意義的,因為在太空中沒有合適的慣性參考係統, 可以作為測量銀河速度的依據(運動的速度, 總是需要與另一個物體比較才能量度)。
因為各嚮宇宙微波背景輻射非常的均勻, 衹有萬分之幾的起伏. 所以就讓喬治·斯穆特想到了一個方法, 就是測量宇宙微波背景輻射有沒有偶極異嚮性。
在1977年, 美國勞倫斯伯剋萊國立實驗室的喬治·斯穆特等人, 將微波探測器安裝在U-2偵察機 上面, 確切地測到了宇宙微波背景輻射的偶極異嚮性, 大小為 3.5±0.6 mK, 換算後, 太陽係在宇宙中的運動速度約為 390±60 km/s, 但這個速度, 與太陽係繞行銀河係 核的速度 220 km/s 方向相反, 這代表銀河係 核在宇宙中的速度, 約為600 多km/s。
有鑒於此,許多天文學家相信銀河以每秒600公裏的速度相對於鄰近被觀測到的星係在運動,大部份的估計值都在每秒130~1,000 公裏之間。如果銀河的確以每秒600公裏的速度在運動,我們每天就會移動5,184萬公裏,或是每年189 億公裏。相較於太陽係內,每年移動的距離是地球與冥王星最接近時距離的4.5倍。銀河在空間中運動的方向是指嚮長蛇座的方向。
(3)神話
世界各地有許多創造天地的神話圍繞著銀河係 發展出來。很特別的是,在希臘就有兩個相似的希臘神話故事在解釋銀河是怎麽來的。有些神話將銀河和星座結合在一起,認為成群牛衹的乳液將深藍色的天空染白了。在東亞,人們相信在天空中群星間的霧狀帶是銀色的河流,也就是我們所說的天河。
Akashaganga是印度人給銀河的名稱,意思是天上的恆河。
依據希臘神話,銀河是赫拉在發現宙斯以欺騙的手法誘使他去喂食年幼的赫爾剋裏斯因而濺灑在天空中的奶汁。另一種說法則是赫耳墨斯偷偷的將赫爾剋裏斯帶去奧林匹斯山,趁著赫拉沉睡時偷吸他的奶汁,而有一些奶汁被射入天空,於是形成了銀河。
在芬蘭神話中,銀河被稱為鳥的小徑,因為它們註意到候鳥在嚮南方遷徙時,是靠著銀河來指引的,它們也認為銀河纔是鳥真正的居所。現在,科學家已經證實了這項觀測是正確的,候鳥確實在依靠銀河來引導,在鼕天才能到溫暖的南方陸地居住。即使在今天,芬蘭語中的銀河依然使用Linnunrata這個字。
在瑞典,銀河係 被認為是鼕天之路,因為在斯堪的納維亞地區,鼕天的銀河是一年中最容易被看見的。
古代的亞美尼亞神話稱銀河係 為麥稈賊之路,敘述有一位神祇在偷竊麥稈之後,企圖用一輛木製的運貨車逃離天堂,但在路途中掉落了一些麥稈。
(4)銀河的未來
目前的觀測認為仙女座星係(M31)正以每秒300公裏的速度朝嚮銀河係 運動,在30-40億年後可能會撞上銀河係 。但即始真的的發生碰撞,太陽以及其他的恆星也不會互相碰撞,但是這兩個星係可能會花上數十億年的時間合併成橢圓星係。
天文學家發現銀河係 “比之前想象的要大”
據英國廣播公司6日報道,由國際天文學家組成的研究小組發現,地球所在的銀河係 比原來以為的要大,運轉的速度也更快。
銀河係 天文學家利用在夏威夷、加勒比海地區和美國東北部的天文望遠鏡觀察得出結論,銀河係 正以每小時90萬公裏的速度轉動,比之前估計的快大約百分之十。
銀河係 的體積也比之前預計的大一半左右。
科學家們指出,體積越大,與鄰近星河發生災難性撞擊的可能性也增大。
不過,即使發生也將是在二、三十億年之後。
美國哈佛-史密森天體物理學中心的研究員利用"超長基綫陣列"(Very LongcenterArray)儀器來推論地球所在銀河係 的質量和速度。
研究員表示,使用這個方法找出的數據更準確,比較以前的方式所需要的假定更小。
研究員還說,最新發現顯示銀河係 與仙女座星係(Andromeda Galaxy)的大小相約。
仙女座星係、銀河係 和三角星係是地球所在的星係中三個最大的星係群。
此前,科學家一直認為仙女座最大,銀河係 衹是仙女座的"小妹妹"。
研究員在美國加利福尼亞州第213屆美國太空學會會議上發表有關研究結果。
【銀河係 常用數據表】
銀河係 常用數據表
質量≈10E11太陽質量
直徑≈100千秒差距
銀心方向:α=17h42m.5, δ=-28°59′
太陽距銀心≈9千秒差距
北銀極:α=12h49m, δ=-27°24′
太陽處銀河係 旋轉速度≈250公裏/秒
太陽處銀河係 旋轉周期≈220E6年
相對於3K背景的運動速度≈600公裏/秒
(朝嚮α=10h, δ=-20°方向)
太陽常用數據表
太陽質量 = 1.9891×1033
日地距離:
日地平均距離 (天文單位) = 1.49597870×1011 米(1億5千萬公裏)
日地最遠距離 = 1.5210×1011 米
日地最近距離 = 1.4710×1011 米
太陽常數 f = 1.97 卡·釐米-2·分-1
太陽半徑 R = 696265 公裏
太陽表面積 = 6.087×1012 平方公裏
太陽體積 = 1.412×1018 立方公裏
太陽平均密度 = 1.409 ·釐米-3
太陽表面有效溫度 = 5770 K
自轉會合周期:
赤道=26.9天
極區=31.1天
光譜型: G2V
目視星等 = -26.74 等
絶對目視星等 = 4.83 等
熱星等 =--26.82 等
絶對熱星等 = 4.75 等
太陽表面重力加速度 = 2.74×104 釐米/秒2 (為地球表面重力加速度的27.9倍)
太陽表面脫離速度 = 618 公裏/秒
太陽中心溫度:1.5×107 K
太陽中心密度:160 ·釐米-3
地球附近太陽風的速度: 450公裏/秒
太陽運動速度 (方向α=18h07m,δ=+30°) = 19.7 公裏/秒
太陽主要化學成分:氫(71%)、氮(27%),氧、碳、氮、氖;硅、鐵等
太陽年齡 ~ 5×109 年
太陽活動周期 = 11.04 年
地球常用數據表
地球質量: M = 5.9742×1027
赤道半徑 = 6378.140 公裏
極半徑 = 6356.755 公裏
平均半徑 = 6371.004 公裏
赤道周長 = 40075.13 公裏
緯度1°長度 = 111.133-0.559cos2φ 公裏 (緯度φ處)
經度1°長度 = 111.413cosφ-0.094cos3φ 公裏
標準大氣壓P0 = 760 毫米汞柱
大氣中的聲速(0度) V = 331.36 米/秒
大氣中的聲速(常溫) V = 340米/秒
地球表面磁場強度 ~ 5×10-5 忒斯拉
北磁極:76°N, 101°W;
南磁極:66°S, 140°E
地球表面重力加速度(φ = 45°) : g = 9.8061 米/秒2
地球表面積 = 5.11×108平方公裏
陸地面積 = 1.49×108平方公裏 (占總表面積的29.2%)
海洋面積 = 3.62×108平方公裏 (占總表面積的70.8%)
地球體積 = 1.0832×1012 立方公裏
地球平均密度 = 5.518 ·釐米-3:
地球年齡 ~ 46 億年
地球表面脫離速度 = 11.2 公裏/秒
光行差常數(J2000) k = 20.49552"
黃赤交角(J2000) ε = 23°26'21".448
黃徑總歲差(J2000) P = 5029”.0966 (每世紀)
歲差周期 = 25800 年
平均軌道速度 = 29.79 公裏/秒
月球常用數據表
月球質量 M = 7.3506 × 1025(相對於地球的1/81)
月球直徑 = 3476.4 公裏
月球體積 = 2.200×1010 立方公裏
月球平均密度 = 3.34 ·釐米-3
月地平均距離 = 384401 公裏 = 0.00257 天文單位
= 60.2682 地球赤道半徑
近地點平均距離 = 363300 公裏
遠地點平均距離 = 405500 公裏
月球表面積 ~ 1/14 的地球表面積
黃道與白道交角 = 5°09’
軌道偏心率 = 0.0549
赤道面與黃道面交角 = 1°32’
赤道面與白道面交角 = 6°41’
平均軌道速度 = 1 公裏/秒
在平均距離處滿月的亮度 = -12.7 等
月球表面溫度:
最高溫度 = + 127 攝氏度
最低溫度 = -183 攝氏度
月球表面重力加速度 = 1.62 米/秒2 (為地球表面重力加速度的1/6)
月球表面脫離速度 = 2.38 公裏/ 秒
月球年齡 ~ 4.6×109 年 銀河的秘密被揭開之後,天文學家經過長期的觀察研究,發現我們能看到的所有恆星和銀河一起組成了一個極其龐大的天體係統,天文學家把它叫做銀河係 。
銀河係 呈旋渦狀,有4條蠃旋狀的旋臂從銀河係 中心均勻對稱地延伸出來。銀河係 中心和4條旋臂都是恆星密集的地方。從遠處看,銀河係 像一個體育鍛煉用的大鐵餅,大鐵餅的直徑有10萬光年,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,距離銀河係 中心約3.3萬光年。
夏天,地球處於靠銀河係 中心的一邊,我們晚上看到的是銀河係 中心方向的天空,因此夏季星空的恆星特別多。鼕天,地球轉到靠銀河係 邊緣的一邊,晚上看到的是銀河係 邊緣方向的天空,因此,鼕夜星空的恆星就較少。天文學家估計,整個銀河係 中一共包含了大約兩三千億顆恆星。 yinhexi
銀河係
Galaxy
我們地球和太陽所在的恆星係統,是一個普通的星係,因其投影在天球上的乳白亮帶──銀河而得名。銀河係 是一個透鏡形的係統,直徑約為25千秒差距,厚約為1~2千秒差距。它的主體稱為銀盤。高光度星、銀河星團和銀河星雲組成旋渦結構迭加在銀盤上。銀河係 中心為一大質量核球,長軸長4~5千秒差距,厚4千秒差距。銀河係 為直徑約30千秒差距的銀暈籠罩。銀暈中最亮的成員是球狀星團。銀河係 的質量為1.4×10□太陽質量,其中恆星約占90%,氣體和塵埃組成的星際物質約占10%。銀河係 整體作較差自轉(見銀河係 自轉)。太陽在銀道面以北約8秒差距處距銀心約10千秒差距,以每秒250公裏速度繞銀心運轉,2.5億年轉一周。太陽附近物質(恆星和星際物質)的總密度約為0.13太陽質量/秒差距□或8.8×10□/釐米□。銀河係 是一個Sb或Sc型旋渦星係,擁有一、二千億顆恆星,為本星係群中除仙女星係外最大的巨星係。它的視絶對星等為M□=-20.5。它以 10□年的時間尺度演化。
銀河係 主體示意圖
研究簡史 十八世紀中葉人們已意識到,除行星、月球等太陽係天體外,滿天星鬥都是遠方的“太陽”。賴特、康德和朗伯特最先認為,很可能是全部恆星集合成了一個空間上有限的巨大係統。
第一個通過觀測研究恆星係統本原的是F.W.赫歇耳。他用自己磨製的反射望遠鏡,計數了若幹天區內的恆星。1785年,他根據恆星計數的統計研究,繪製了一幅扁而平、輪廓參差、太陽居其中心的銀河係 結構圖。他用50釐米和120釐米口徑望遠鏡觀測,發現望遠鏡貫穿本領增加時,觀察到的暗星也增多,但是仍然看不到銀河係 的邊緣。F.W.赫歇耳意識到,銀河係 遠比他最初估計的為大。F.W.赫歇耳死後,其子J.F.赫歇耳繼承父業,將恆星計數工作範圍擴展到南半天。十九世紀中葉,開始測定恆星的距離,並編製全天星圖。1906年,卡普坦為了重新研究恆星世界的結構,提出了“選擇星區”計劃,後人稱為“卡普坦選區”。他於1922年得出與F.W.赫歇耳的類似的模型,也是一個扁平係統,太陽居中,中心的恆星密集,邊緣稀疏。沙普利在完全不同的基礎上,探討銀河係 的大小和形狀。他利用1908~1912年勒維特發現的麥哲倫雲中造父變星的周光關係,測定了當時已發現有造父變星的球狀星團的距離。在假設沒有明顯星際消光的前提下,於1918年建立了銀河係 透鏡形模型,太陽不在中心。到二十年代,沙普利模型已得到天文界公認。由於未計入星際消光效應,沙普利把銀河係 估計過大。到1930年,特朗普勒證實星際物質存在後,這一偏差纔得到糾正。
組成 銀河係 物質約90%集中在恆星內。1905年,赫茨普竜發現恆星有巨星和矮星之分。1913年,赫羅圖問世後,按照光譜型和光度兩個參量,得知除主序星外,還有超巨星、巨星、亞巨星、亞矮星和白矮星五個分支。1944年,巴德通過仙女星係的觀測,判明恆星可劃分為星族Ⅰ和星族Ⅱ兩種不同的星族。星族Ⅰ是年輕而富金屬的天體,分佈在旋臂上,與星際物質成協。星族Ⅱ是年老而貧金屬的天體,沒有嚮銀道面集聚的趨嚮。1957年,根據金屬含量、年齡、空間分佈和運動特徵,進而將兩個星族細分為中介星族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)。
恆星成雙、成群和成團是普遍現象。在太陽附近25秒差距以內,以單星形式存在的恆星不到總數之半。迄今已觀測到球狀星團132個,銀河星團1,000多個,還有為數不少的星協。據統計推論,應當有18,000個銀河星團和500個球狀星團。二十世紀初,巴納德用照相觀測,發現了大量的亮星雲和暗星雲。1904年, : Milky Way n.: galaxy, universe, the galactic circle [system], galactic system, the Galaxy, the system of stars that contains our solar system, seen as a luminous band in the sky n. Galaxie 銀漢 , 銀河 , 星係 , 網遊之銀河係 天文學 星係 百科辭典 行星係 定義 天文 宇宙 應用數學 自然現象 科普 自然 天體 星雲 術語 百科大全 星係天文學 太陽係 光環 土星 科學 自然科學 天文百科 更多結果...
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