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银
河
系
望庐山瀑布
李白
日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川。
飞流直下三千尺,疑是银河落九天。
关于银河系
主要看光年
-
银河系是太阳系所在的星系,包括1000到4000亿颗恒星和大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃。银河系本体直径约为120,000光年(不考虑银冕和外围物质) ,中心厚度约为12,000光年。银河系总质量是太阳的2100亿倍(2015年的计算结果,误差率20%)。
银河系是棒旋星系,具有巨大的盘面结构,由明亮密集的核球、两条主要的旋臂和两条未形成的旋臂组成,旋臂相距4500光年。太阳位于银河一个支臂猎户臂上,至银河中心的距离大约是26,000光年。
银河系的中央是超大质量的黑洞(人马座A),自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。银河系中央区域多数为老年恒星(以白矮星为主),外围区域多数为新生和年轻的恒星。周围几十万光年的区域分布着十几个卫星星系,其中较大的有大麦哲伦星云和小麦哲伦星云。银河系通过吞噬周边的矮星系使自身不断壮大,虽然过程相当漫长。
银河系是本星系群中的一员,最近的星系是仙女座星系(M31)。
银河系在天空上的投影像一条流淌在天上闪闪发光的河流一样,所以古称银河或天河,一年四季都可以看到银河,只不过夏秋之交看到了银河最明亮壮观的部分。
从无光污染的内华达州黑岩沙漠(Black Rock Desert)
望向人马座方向的银河(包括银心)
斯皮策空间望远镜拍摄的银河系中心图像
银河系(古称银河、天河、星河、天汉、银汉等。西方人称之为Milky Way,意为“奶路”。)是太阳系所处的星系。它包含1,000至4,000亿颗恒星(1–4×1011)、数千个星团和星云,属于棒涡星系系统,还包含各种星际气体和星际尘埃。其直径约为100,000光年,中心厚度约为12,000光年,可见物质总质量是太阳质量的1400亿倍。太阳系是这个庞大星系的恒星之一,而我们居住的地球则属于太阳系中的一个行星。
2分钟带你了解银河系的一生(135亿年)
过去普遍认为银河系与同处于本星系团的仙女座大星系一样,都是旋涡星系,但后来有研究认为银河系为棒旋星系,目前尚无定论。银河系具有巨大的盘面结构,由于我们在盘面内部,环视整个盘面,只能看见横跨星空的白色带状物由人马座延伸至夏季大三角,甚至仙后座),冬季最黯淡(在猎户座一个横跨星空的白色带状物,像一条流淌在天上闪闪发光的河流一样,北半球来说夏季最明显(在天蝎座与人马座)。
银河系周围有许多卫星星系,银河系和这些星系都属于本星系群,而本星系群是室女座超星系团的一部份。2014年一份夏威夷大学的研究指出室女座超星系团是超星系团Laniakea的一部份。
从死亡谷所见的银河系
对银河系的探索
虽然从非常久远的古代,人们就认识了银河。但是对银河系的真正认识还是从近代开始的。
1750年,英国天文学家赖特认为银河系是扁平的。1755年,德国哲学家康德提出了恒星和银河之间可能会组成一个巨大的天体系统;随后的德国数学家郎伯特也提出了类似的假设。到1785年,英国天文学家威廉·赫歇耳绘出了银河系的扁平形体,并认为太阳系位于银河的中心。
1918年,美国天文学家沙普利经过4年的观测,提出太阳系应该位于银河系的边缘。1926年,瑞典天文学家贝蒂尔·林德布拉德分析出银河系也在自转。
特征
银河系是一个中间厚,边缘薄的扁平盘状体。他的主要部分称为银盘,呈漩涡状。
它的总质量约有太阳的一万亿倍,直径约为十万光年,中央厚约1.5万光年,边缘厚约3000-6000光年。太阳约处于猎户臂上距
银河系中心
约27,700光年(8492秒差距)某处。
我们的银河系有多大?
银盘外面是由稀疏的恒星和星际物质组成的球状体,称为银晕,直径约10万光年(30659秒差距)。
两条旋臂的银河系想象图
1950年代开始以电波观测银河系,可以发现有4条旋臂,分别是矩尺、半人马-盾牌、人马与英仙等主要旋臂。太阳位在介于半人马与英仙臂间的次旋臂:猎户臂中。旋臂主要由星际物质构成。但最新的研究显示,根据NASA
斯皮策空间望远镜
所摄80万张影像,1.1亿颗恒星的最新测绘统计发现,银河系可能只有两条旋臂。人马臂和矩尺臂绝大部分是气体,只有少量恒星点缀其中。
银河系也有自转。太阳系以每秒250千米速度围绕银河中心旋转,旋转一周约2.2亿年。
银河系有两个伴星系:大麦哲伦星系和小麦哲伦星系。
与银河系相对的称之为河外星系。
一般认为,银河系中的恒星多为双星或聚星。而2006年新的发现认为,银河系的主序星中2/3都是单星。
基于2MASS的观测数据的银河系红外线画像
年龄
依据欧洲南天天文台的研究报告,估计银河系的年龄约为120亿岁(1.2×10*10年)。
天文学家Luca Pasquini、Piercarlo Bonifacio、Sofia Randich、Daniele Galli以及Raffaele G. Gratton所组成的团队在2004年使用甚大望远镜的紫外线视觉矩阵光谱仪进行的研究,首度在球状星团NGC 6397的两颗恒星内发现了铍元素。这个发现让他们将第一代恒星与第二代恒星交替的时间往前推进了2至3亿年
结构
观测到的银河鐝臂结构
2005年,银河系被发现以哈柏分类来区分或应是一个巨大的棒旋星系SBc(旋臂宽松的棒旋星系),总质量大约是太阳质量的6,000亿至30,000亿倍。有大约1,000亿颗恒星。
从80年代开始,天文学家才怀疑银河是一个棒旋星系而不是一个普通的旋涡星系。2005年,
斯皮策空间望远镜
证实这项怀疑,还确认在银河的核心的棒状结构比预期的还大。
银河的盘面估计直径为100,000光年,太阳至银河中心的距离大约是26,000光年,盘面在中心向外凸起。
银河的中心有巨大的质量和紧密的结构,因此强烈怀疑它有超重质量黑洞,因为已经相信有许多星系的核心都存在超重质量黑洞。
就像许多典型的星系一样,环绕
银河系中心
的天体,在轨道上的速度并不由与中心的距离和银河质量的分布来决定。在离开核心凸起或是在外围,恒星的典型速度是每秒210~240公里之间。因此这些恒星绕行银河的周期只与轨道的长度有关,这与太阳系不同,在太阳系,距离不同就有不同的轨道速度对应着。
银河的棒状结构长约27,000光年,以44±10度的角度横亘在太阳与银河中心之间,他主要由红色的恒星组成,相信都是年老的恒星。
被观察到与推论的银河旋臂结构
每一条旋臂都给予一个数字对应(像所有旋涡星系的旋臂),大约可以分出12段。相信有四条主要的旋臂起源自银河的核心,她们的名称如下(参考右侧的图):
2 and 8 - 3kpc和英仙臂
3 and 7 - 矩尺臂和 天鹅臂(与最近发现的延伸在一起 - 6)
4 and 10 - 南十字座和 盾牌臂
5 and 9 - 船底臂和 人马臂