“浩瀚宇宙”中的银河系

1．银河系

在晴朗的晚上，可以看到从地平线向上延伸，形成一条白茫茫的光带呈现在天球上，它给夜空点缀上了壮丽的景色。这条光带称为“银河”。在北半球中纬度地区，夏季夜幕降临的时候，银河从东北地平线越过头顶向西南地平线奔泻而去。天鹰座(又称“牛郎星”)位于银河的东岸，有一颗北半天球上最亮的星——天琴座(又称“织女星”)与它隔河相望。牛郎和织女的神话，就是我国古代劳动人民根据这两个亮星和银河的相对位置编造出来的。冬季，当夜幕降临的时候，银河又一次越过头顶，从西北到东南，横贯夜空。银河经过的主要星座有:仙后座、英仙座、御夫座、麒麟座、船底座、南十字座、半人马座、天蝎座、人马座、天鹰座、天鹅座。对我国大部分地区来说，银河经过船底座、南十字座、半人马座的那一段位于地平线以下，因此看不到。银河中线大致为天球上的一个大圆，它与天赤道成60°相交。银河系呈现复杂的结构，它各部分的宽度和亮度都不一致。

2．银河系的结构

恒星有的亮，有的暗。不难理解，愈远的星，平均亮度愈暗;愈近的星，平均亮度愈亮。假若恒星的数目是无限多的话，愈暗的星就应该愈多。然而事实上，只有在相当范围内，愈暗的星，数目是愈多的。据统计，银河系内恒星的数目大约为1500×108颗。恒星的数目既然是有限的，因此它分布的范围也必然是有限的。这1500×108颗恒星和星云、星际物质构成了一个恒星系统，叫作银河系(图1-1)。

这个恒星系统具有什么样的形状呢? 横贯在天空中的银河给了我们启示。银河位于天球的大圆上，而且又是许多淡弱的星密集之处，这就显示了从银河的方向看，星分布得更多、更远，它表明银河系主体部分并非球状，而是一个扁圆盘状，宛如一个中间凸起的“铁饼”，叫作“银盘”，直径约80000光年。银盘中心隆起的近似于球的部分，叫作“核球”，直径约10000光年。在核球区域，恒星高度密集，其中心又有一个很小的致密区，称“银核”。银盘外面是一个范围更大，近于球状分布的系统，直径约100000光年。其中的物质密度比银盘低得多，叫作“银晕”。

图1-1 银河系示意图

太阳并不位于银河系中心，而是在银盘中心平面即银道面的附近，距银河系中心约33000光年的地方。银盘厚度由中心向边缘逐渐变薄，中心核球厚度约10000余光年。在太阳附近，银盘的厚度只有3000余光年。银盘中有旋臂，这是盘内气体尘埃和年轻的恒星集中的地方。1976年，分析电离氢区的光学资料和射电资料得知，从银河核心向外伸出4条旋臂:人马座-船底座主臂、盾牌座-南十字座中间臂、矩尺座内臂和英仙座外臂。银河系具有漩涡结构，是很明确的了。

银河系中的天体都围绕银河系中心旋转，也就是说银河系有自转运动。银河系除自转之外，作为一个整体还朝麒麟座方向以214km/s的速度运动着。银河系在宇宙间的旋转很像一个车轮的运动，一方面它本身在旋转，同时又在不断地前进。银河系的旋臂也绕着银河系的中心旋转。银河系中每个天体旋转速度不一。太阳绕银河中心的运动速度为250km/s，转一周要2.5亿年，称为一个宇宙年。

由此可知，庞大的银河系也是永恒运动着的物质世界。我们的太阳就是银河系中1500×108颗恒星中的一个普通恒星。