近现代研究

2.近现代研究

18世纪中叶人们已意识到，除行星、 月球等太阳系天体外，满天星斗都是远方的“太阳”。 赖特、康德和朗伯特最先认为，很可能是全部恒星集合成了一个空间上有限的巨大系统。

银河系

第一个通过观测研究恒星系统本原的是威廉·赫歇尔。 他用自己磨制的反射望远镜，计数了若干天区内的恒星。 1785年，他根据恒星计数的统计研究，绘制了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居其中心的银河系结构图。威廉·赫歇尔死后，他的儿子约翰·赫歇尔继承父业，将恒星计数工作范围扩展到南半天。19世纪中叶，他开始测定恒星的距离，并编制全天星图。1906年，卡普坦为了重新研究恒星世界的结构,提出了“选择星区”计划,后人称为“卡普坦选区”。他利用1908—1912年勒维特发现的麦哲伦云中造父变星的周光关系，测定了当时已发现有“造父变星”的球状星团的距离。他在假设没有明显星际消光的前提下，于1918年建立了银河系透镜形模型，太阳不在中心。到20年代，沙普利模型已得到天文界公认。由于未计入星际消光效应，沙普利把银河系估计过大。到1930年，特朗普勒证实星际物质存在后，这一偏差才得到纠正。

超巨星

白矮星

银河系物质约90%集中在恒星内。1905年，赫茨普龙发现恒星有巨星和矮星之分。1913年，赫罗图问世后，按照光谱型和光度两个参量，得知除主序星外，还有超巨星、巨星、亚巨星、亚矮星和白矮星五个分支。1944年，巴德通过仙女星系的观测，判明恒星可划分为星族Ⅰ和星族Ⅱ两种不同的星族。星族Ⅰ是年轻而富金属的天体，分布在旋臂上。星族Ⅱ是年老而贫金属的天体，没有向银道面集聚的趋向。1957年，根据金属含量、年龄、空间分布和运动特征，进而将两个星族细分为中介星族Ⅰ、旋臂星族(极端星族Ⅰ)、 盘星族、中介星族Ⅱ和晕星族（极端星族Ⅱ）。

迄今已观测到球状星团132个,银河星团1000多个,还有为数不少的星协。20世纪初,巴纳德用照相观测，发现了大量的亮星云和暗星云。1904年，恒星光谱中电离钙谱线的发现，揭示出星际物质的存在。随后的分光和偏振研究，认证出星云中的气体和尘埃成分。近年来通过红外波段的探测发现，在暗星云密集区有正在形成的恒星。射电天文学诞生后，利用中性氢21厘 米谱线勾画出银河系旋涡结构。

目前，人们对银河系的起源这一重大课题还了解有限。因为这不仅要研究一般星系的起源和演化，还必须研究宇宙学。

暗星云

银河系演化的研究近年来才有一些成就。关于太阳附近老年恒星空间运动的资料表明，在原银河星云的坍缩过程中，最早诞生的是晕星族,它们的年龄是100多亿年，化学成分是氢约占73%，氦约占27%。而大部分气体物质集聚为银盘，并随后形成盘星族。近年还从恒星的形成和演化、元素的丰度的变迁、银核的活动及其在演化中的地位等角度探讨银河系的整体演化。20世纪60年代发展起来的密度波理论，很好地说明了银河系旋涡结构的整体结构及其长期的维持机制。

以前，科学家一直认为，在地球所在的星系中，仙女座星系、银河系和三角星系是三个最大的星系。其中仙女座最大，银河系只是仙女座的“小妹妹”，银河系与仙女座星系的大小差不多。

近年来，国际天文学家研究发现，地球所在的银河系比原来以为的要大，运转的速度也更快。天文学家利用天文望远镜观察得出结论：银河系正以每小时90万千米的速度转动，比之前估计的快大约百分之十。银河系的体积也比之前预计的大一半左右。

科学家观测认为：仙女座星系正以每秒300千米的速度朝向银河系运动，在30亿至40亿年后可能会撞上银河系。但即使真的发生碰撞，太阳以及其他的恒星也不会互相碰撞，但是这两个星系可能会花上数十亿年的时间合并成椭圆星系。

科学家们也指出，体积越大，与邻近星河发生灾难性撞击的可能性也增大。不过，即使发生也将是在二三十亿年之后。

仙女座星系

知识小百科

银河系周边的星系

银河、仙女座星系和三角座星系是本星系群主要的星系。这个群总共约有50个星系，而本地群又是室女座超星系团的一分子。

三角座星系

银河被一些本星系群中的矮星系环绕着。其中最大的是直径达21000光年的大麦哲伦云，最小的是船底座矮星系、天龙座矮星系和狮子Ⅱ矮星系，直径都只有500光年。其他环绕着银河系的还有小麦哲伦云，最靠近的是大犬座矮星系，然后是人马座矮椭圆星系、小熊座矮星系、玉夫座矮星系、六分仪座矮星系、天炉座矮星系和狮子I矮星系。