无边无际的银河系

无边无际的银河系

科学档室

银河系由无数恒星和大量的星团、星云组成，还有各种类型的星际气体和星际尘埃。在银河系里，大多数恒星集中在扁球状的空间范围内，扁球的形状如同铁饼，其中间突出的部分是核球，核球的中部叫“银核”，四周叫“银盘”。

银河系1000～2000 4条旋臂的巨型旋涡星系。银河系的范围远远超过了明亮恒星盘的暗物质，其质量是太阳质量的10000亿倍，是银河系全部恒星质量的总和的10倍。银河系整体做较差自转，太阳附近的自转速度是220千米每秒，太阳绕银心运转一周需要2．5亿年。银河系到底诞生了多少年，它的年龄是多少？目前大多数人认为，在宇宙诞生的大爆炸之后不久，银河系就已经诞生，现在银河系的年龄大约为145亿岁，其上下误差不会超过20多亿年，也就是说，银河系最大165亿岁，最小125亿岁。

银河系广阔无边

银河是银河系的主体部分，它横跨整个星空，发出淡淡的光。银河在天空中勾画出不规则的光带，其最宽处30度，最窄处4～5度，平均20度，这就是通常所说的银道带。银河以天鹰座与天赤道的相交点为起点，在北半天球经天鹅、蝎虎、仙王、仙后、英仙、御夫、金牛、双子和猎户等星座，在天赤道与麒麟座相交，在南半天球经大犬、船尾、船帆、船底、南十字、半人马、圆规、矩尺、天蝎、人马和盾牌等星座，再重返起点星座天鹰座。银河的有些部分很明亮，如人马和盾牌座附近；有些部分很昏暗，如天鹰和天鹅座附近。

银河系中的太阳位于人马座和英仙座之间的猎户座上，距离银心2．8万光年，直径8万光年，中间部分厚度0．6万光年，太阳附近银盘的厚度0．3万光年。银河系产生的时候，星系核的活动引起了旋臂的形成。有个更大的球形位于银盘的外面，那里的星球数量非常少，它就是我们通常说的银晕，其直径为7万光年。银晕弥散在银盘周围，这里分布着由老年恒星组成的球状星团，恒星的密度不是很多。有些人认为，银晕并非银河的最外层，在其外面还存在着巨大的呈球状的射电辐射区，其范围至少延伸到距银心32万光年远的地方，也就是银冕。

银河系中的暗星云

地球和太阳都位于银河系，银河系的发现经历了漫长的过程。望远镜发明以后，伽利略利用望远镜对银河进行观测，发现银河的组成部分是恒星。赖特、康德和朗伯等在对银河系进行观测之后，认为银河和全部恒星可能集合成巨大的恒星系统。18世纪后期，赫歇耳自制了反射望远镜，并且开始计算恒星的数量，以此来确定恒星系统的结构和大小。赫歇耳去世后，其子小赫歇耳继承父业，对恒星系统进行了深入研究，恒星计数的工作扩展到南天。20世纪初，天文学家确定了银河系，即以银河为表观现象的恒星系统。

应用统计视差的方法，卡普坦测定了恒星的平均距离，并且对恒星进行计数，得出了银河系的模型：银河系呈圆盘状，直径2．6万光年，厚0．65万光年，太阳位于模型的中心。应用造父变星的周光关系，沙普利测定球状星团的距离，从其分布对银河系的结构和大小进行研究。沙普利认为银河系的直径是26万光年，太阳离银心6．5万光年。因为沙普利在计算距离时，没有将星际消光考虑在内，所以导致这些数值偏大。20世纪20年代，人们发现了银河系的自转，沙普利的银河系模型因为符合这个规律，最终得到了世界范围的认可。

斯特鲁维是最早研究银河系自转的人，1887年，他利用自行数据研究银河系自转。由于资料少，斯特鲁维的研究不够精确，银河系自转没有得到世人的肯定。1924年，斯特隆堡提出了银河系自转的假设。1927年，奥尔特推出了银河系较差自转的公式，并通过对恒星视向速度进行分析，证实了银河系的自转。20世纪40年代，光学观测应用到银河系的自转上，但是这种方法有很大局限性。在以后的岁月中，射电天文学逐渐兴起，银河系里观测到了21厘米谱线。根据中性氢21厘米谱线的位移，可以求得中性氢云的视向速度，银河系的自转速度就此推算出来。

由恒星组成的银河系

银河系中有种类繁多的恒星，90%的物质集中在恒星内。除了大量的双星外，恒星还经常聚集成团，现在在银河系里已经发现了1000多个星团。根据恒星的物理性质、化学组成、空间分布和运动特征的不同，恒星可以分为5个星族，最年轻的星族是极端星族Ⅰ恒星，它们主要分布在银盘里的旋臂上；最年老的星族是极端星族Ⅱ恒星，它们主要分布在银晕里。20世纪60年代以来，人类发现了大量星际分子。银河系里有很多气体和尘埃，其含量占银河系总质量的10%。气体和尘埃有的聚集为星云，有的散布在星际空间，分布得极不均匀。银心或银核是银河系的核心，这个地方会发出强烈的X射线和γ射线，现在还不能确定这些射线的性质。有人估计，银心或银核处有巨型黑洞，其质量可能是太阳质量的几千万倍。正是因为黑洞的存在，这里才会产生如此特殊的射线。

银河系的黑洞里会喷出行星

如果问到什么时候容易看到银河系，人们可能都会说是夏天，这是什么原因呢？太阳系在银河系内偏离银心，当地球绕太阳公转处在不同位置时，看到的也是不同的银河。当地球公转到太阳和银心之间时，我们的视线可以看到银河系中更多的情景。北半球此时正处于夏天，人们在晚上沿着银道面朝银河系中心方向望去，可以看到恒星非常密集，此时夜空中的银河也是最亮的。由于地球在不停地围绕太阳公转，所以冬春季节的地球运行到远离银心的地方，晚上便只能看到稀少的恒星，银河也看得不是那么清楚。

知识链接

位于银河系之外、由几十亿至几千亿颗恒星组成的天体系统就是河外星系，目前已经发现的河外星系有10亿个。人们对河外星系的数量进行估计，认为可能超过了1000亿个，只是现在发现的还比较少而已。河外星系如同辽阔海洋中的岛屿，遍布在宇宙这个大海洋中，让它显得五彩缤纷。

200多年前，河外星系的发现逐渐兴起。法国天文学家梅西耶为星云编制了星表，编号为M31的星云标志着河外星系发现之旅的开始。熟悉星空的人可以在初冬的夜晚用肉眼找到M31，由于处于仙女座的内部，所以人们称它为仙女座大星云。从1885年起，许多新星陆续在仙女座大星云的周围发现，人们据此推断该星云不是被动地反射光线的尘埃气体云，而是由许许多多恒星构成的系统。这个系统有数目众多的恒星，所以在它们中间才会有众多新星出现。

根据银河系中新星的亮度，再对比一下仙女座大星云中新星的亮度，可以推断出该星云离地球十分遥远，远远超出了银河系的范围。1924年，美国天文学家哈勃用2．4米口径的望远镜找到了造父变星，它位于仙女座大星云的边缘，仙女座大星云的准确距离利用其光变周期和光度可以确定出来。仙女座大星云位于银河系之外，是巨大独立的恒星集团。

1926年，哈勃提出了星系分类法，这种分类法沿用至今。第一种是漩涡星系，星系世界的成员与银河系相似，其外观呈旋涡形，核心部分呈隆起的球形，核球外面是薄薄的盘状结构，从星系盘的中央升出数条长长的旋臂，这就是旋涡星系。第二种是椭圆星系，有些星系没有旋涡结构，它们呈椭圆形或正圆形，我们称其为椭圆星系，在椭圆星系内不会诞生新的恒星。第三种是透镜星系，它有明亮的核球和扁盘，但没有旋臂却形似透镜，介于旋涡星系和椭圆星系之间。第四种是不规则星系，它的形状极不对称，有的甚至碎裂成几个部分。

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1楼　　昵称：简单美

我国宋朝词人秦观有一首词名为《鹊桥仙》，词云：“纤云弄巧，飞星传恨，银汉迢迢暗度。”这首词历来为人们所传颂，也是我非常喜欢的一首词，但始终不知道词中“银汉”是什么意思，请知道的朋友指点一下。

2楼　　昵称：凡人无忧

银汉就是我们通常所说的银河，也有天河之称。

3楼　　昵称：回忆录

银汉就是银河。晴朗的夜空下，抬头仰望天空的时候，不仅可以看到无数闪闪发光的星星，还能看到淡淡的纱巾似的光带跨越整个天空，如同天空中的一条大河，它就是我们通常所说的银河。这条河夏季呈南北方向，冬季呈东西方向，过去科学不是很发达，人们不知道它究竟是什么，就把它称为天河。

4楼　　昵称：幻想天亮

银河是银河系的一部分，是我们置身其内而侧视银河系时，所看到的布满恒星的圆面。由于星星发出的光离我们很远，而且数量也非常多，它们与星际尘埃气体混合时，看起来就像一条烟雾笼罩着的光带，显得十分美丽，我国古代称其为银汉。

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仰望天空时，可以看见银河两岸的两颗星星遥遥相望，它们就是牵牛星和织女星。关于这两颗星星的起源，我国民间流传着一个美好的传说。

在很早以前，南阳城西牛家庄里住着一个父母早亡的小伙子，他跟着哥哥嫂子过日子。嫂子马氏为人狠毒，经常逼他干很多的活。一年秋天，嫂子逼他去放牛，出门时给了他9头牛，让他有了10头牛时再回来，牛郎无可奈何，只好赶着牛出了村。

牛郎闷闷不乐地赶着牛进了山之后，坐在树下独自伤心，不知道该怎样才能凑齐10头牛。一位须发皆白的老人这时突然出现在牛郎的面前，问他为什么如此伤心。牛郎把自己的烦恼告诉了老人，老人听完之后笑着对他说：“不用担心，伏牛山里有一头病倒的老牛，你去好好喂养它吧。等老牛病好以后，你就可以赶着它回家。”

牛郎听了老人的话，便开始去伏牛山寻找老牛。他翻山越岭，历尽千辛万苦之后，终于找到了有病的老牛。老牛病得十分厉害，牛郎去给它打来一捆捆草，一连喂了三天，它才有了点精神。老牛告诉牛郎说：“我原本是天上的灰牛大仙，因为触犯了天规被贬下凡间，现在摔坏了腿无法动弹，需要用百花的露水洗一个月脚才能好。”牛郎不怕辛苦，非常细心地照料着老牛，他白天为老牛采集露水治伤，晚上依偎在老牛身边睡觉，老牛的病慢慢好起来，它很愿意跟牛郎一起回家。

牛郎赶着10头牛回到家中，嫂子仍然对他不好，并且几次要加害他。在老牛的设法相救下，牛郎才保住了性命。嫂子最后恼羞成怒，干脆把牛郎赶出家门，老牛也随牛郎被赶了出来。

天上的织女们经常来凡间洗澡，在老牛的帮助下，牛郎认识了织女。织女对牛郎产生了爱慕之心，于是偷偷下凡来到人间，做了牛郎的妻子。织女把从天上带来的天蚕分给当地的百姓，教大家养蚕抽丝，织又光又亮的绸缎。牛郎和织女成亲后，天天过着男耕女织的日子，他们生了两个孩子，一家人生活得很幸福。织女私自下凡的事很快传到天帝的耳中，王母娘娘亲自来抓织女回天。

牛郎非常想念织女，于是天天哀求上天，但是却再也见不到织女。老牛告诉牛郎，在它死后，可以用它的皮做成鞋子，穿着皮鞋就可以上天。牛郎果然依照老牛的话，穿上牛皮做的鞋子，拉着自己的儿女，腾云驾雾上天去追织女，眼见他们全家就可以团圆。谁知王母娘娘拔下头上的金簪，挥手之间便出现了波涛汹涌的天河，牛郎和织女被隔在两岸，只能相对哭泣。牛郎和织女的爱情如此感人，连喜鹊也为之动容，所以每年的七月初七，千万只喜鹊便会飞来搭成鹊桥，让牛郎织女走上鹊桥相会。

现在每到牛郎织女鹊桥相会的日子，也就是农历的七月初七，姑娘们就会抬头仰望星空，寻找银河两边的牛郎星和织女星，希望自己能像织女那样心灵手巧，祈祷自己能有称心如意的美满婚姻，这就是传统的七夕节，也有人称其为乞巧节。