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探望银河系的知名星座()

时间:2023-02-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:本章我们介绍银河系中的知名星座。银河系由恒星和星系物质组成的巨大的、盘状系统,太阳是该系统中的一员。银河系是构成宇宙的亿万个星系中的一个。银河系是星系类型中的旋涡星系一类的典型。银盘是银河系的主要组成部分,直径约70000光年。太阳系所在的恒星系统称银河系,包括两千亿颗星体,其中恒星大约一千多亿颗,以及大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃。

太阳系在旋转,银河系在运动,茫茫宇宙无穷无尽。人类所在的银河系只不过是宇宙中的一员。在它的四面八方不知多远的太空中还有着无数别的星系。在现今用望远镜可能达到的范围内,就有几十亿个象银河系这样的星系。本章我们介绍银河系中的知名星座。

银河系概述

银河系由恒星和星系物质组成的巨大的、盘状系统,太阳是该系统中的一员。银河系中的众多繁星的光形成了银河,成为环绕夜空的外形不规则的发光带。这条星光带大体上位于银盘平面上。

银河系是构成宇宙的亿万个星系中的一个。它拥有几百亿颗恒星和相当大量的星际气体和尘埃。银河系是星系类型中的旋涡星系一类的典型。它的核心周围是一个巨大的中央核球,并有缠绕着它的旋臂。这些弯曲的旋臂使银河系的外形看上去像是一个庞大的车轮。旋臂均匀沉陷在银盘中。银盘是银河系的主要组成部分,直径约70000光年。银核为星际尘埃粒子屏蔽,它们吸收银核辐射中的可见光和紫外光。但科学家可以在射电、红外、X射线和γ射线的波段,记录并研究银核区发出的辐射。特别是红外辐射和X射线中的强发射,表明存在着高速运动的电离气体云。现在多认为,这种气体云在环绕一个大质量天体运转,很可能是一个质量约为400万个太阳质量的黑洞。科学家已确认,中央核球的主要成分是一些老年恒星和老年星团。旋臂的成分则是完全不同的另一类天体。旋臂中的天体属于十分年轻的亮星和疏散星团。此外,在旋臂区域内是星际气体和尘埃粒子的最高度集聚区,所以那里也是新的恒星形成的最适合的所在。

太阳位于这些旋臂中的一条,即猎户臂的内侧边缘附近,距银河系中心约为银河系半径的三分之二距离处。银核位于人马座天区方向,和太阳的距离约为23000光年。银盘的上和下为一球形区域(称为球状成分),其中充斥着球状星团和其他年龄很大的天体。银河系的外围一直到可见的边缘,为一个巨大的大质量银晕。它的成分、形状和延伸大小尚不十分清楚。整体银河系统绕银心自转,但不同组成部分的天体并不以相同的速度公转。距银心远的天体比距银心近的天体速度慢。距银心相当远的太阳以一个近似圆形公转轨道绕银心的运动,速度估计为225公里/秒。由于太阳的公转速度较慢,它绕银心公转一周约须2亿年。

地球所在的太阳系处于银河系中,在地球上看银河会发现横跨星空的一条乳白色亮带,称银河带,这就是银河系主体在天球上的投影。中国古代又称为银汉。在北半球,银河从天鹰座先向西北,经过天箭座、狐狸座、天鹅座、仙王座、仙后座,再折向东南,穿过英仙座、御夫座、金牛座、双子座、猎户座、纵贯天球赤道上的麒麟座,进入南半天的大犬座、船尾座、船帆座,又折向西北,横过船底座、南十字座、半人马座、圆规座、矩尺座、天蝎座、人马座和盾牌座。银河经过23个星座,周天一圈后又回到天鹰座。用望远镜观察,可以看见银河是由为数众多的恒星和星云组成的。星云有亮有暗。亮星云密集处使银河增亮,例如,盾牌座、人马座一带的亮区,暗星云则表现为银河上的暗区。

知识点

银河带

银河带指在夜晚星空中所看到橫跨天空的乳白色的星光带,俗称天河。在地球肉眼也能看到,它呈現出难以分清而国家连成一条白色带状的景观。用望远镜观看,就可以看出它是由许许多多密密麻麻的星星密集在一起,这条天河从北到南绕天一周,历经很多星座,自古以来几乎在每个星座里都有着迷人的美妙神话故事。例如,在天鹅座中有牛郎、织女的故事。在银河里除了恒星外,还有很多星云和星际尘埃等物质。银河里恒星的分布很不均匀,在星空勾画出轮廓不很规则、宽窄不很一致的带。在天蝎座和人马座中的恒星密度最大,是银河最亮的区域;在南十字座里有一个称为“煤袋”的黑色“窟窿”,是银河最暗的区域。

延伸阅读

牛郎织女的传说

农历七月七日之夜,称“七夕”,中国民间有“乞巧”的习俗,故七夕又称“乞巧节”。

在民间传说,七夕是牛郎织女鹊桥相会的日子。据说,牛郎是南阳城牛家庄的一个孤儿,依哥嫂过活。嫂子马氏为人刻薄,经常虐待他,他被迫分家出来,靠一头老牛自耕自食。这条老牛很通灵性,有一天,织女和诸仙女下凡游戏,在河里洗澡,老牛劝牛郎去取织女的衣服,织女便做了牛郎的妻子。婚后,他们男耕女织,生了一儿一女,生活十分美满幸福。不料天帝查知此事,派王母娘娘押解织女回天庭受审。老牛不忍他们妻离子散,于是触断头上的角,变成一只小船,让牛郎挑着儿女乘船追赶。眼看就要追上织女了,王母娘娘忽然拔下头上的金簪,在天空划出了一条波涛滚滚的银河。牛郎无法过河,只能在河边与织女遥望对泣。他们坚贞的爱情感动了喜鹊,无数喜鹊飞来,用身体搭成一道跨越天河的彩桥,让牛郎织女在天河上相会。王母娘娘无奈,只好允许牛郎织女每年七月七日在鹊桥上会面一次。

由于农历的七月七日正当雨季,所以这一天常常下雨,人们便说这是牛郎织女的眼泪。农村中的一些少男少女还会趴在豆角架的下面,据说可以听到牛郎织女的悄悄话。因为牛郎织女的故事美妙动人,所以直到今天,人们还常常以“牛郎织女”来描述夫妻的恩爱。

银河系的构造

太阳系所在的恒星系统称银河系,包括两千亿颗星体,其中恒星大约一千多亿颗,以及大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃。它的总质量是太阳质量的1400亿倍。在银河系里大多数的恒星集中在一个扁球状的空间范围内,扁球的形状好像铁饼。扁球体中间突出的部分叫“核球”,半径约为7千光年。核球的中部叫“银核”,四周叫“银盘”。在银盘外面有一个更大的球形,那里星少,密度小,称为“银晕”,直径为7万光年。银河系是一个旋涡星系,具有旋涡结构,即有一个银心和两个旋臂,旋臂相距4500光年。其各部分的旋转速度和周期,因距银心的远近而不同。太阳距银心约2.3万光年,以250千米/秒的速度绕银心运转,运转的周期约为2.5亿年。

银盘。银盘是星系的主体,直径约为八万光年,中间部分厚度大约六千光年,太阳附近银盘的厚度大约为三千光年,银盘主要是由四条巨大的旋臂环绕组成,它是由无数的蓝色恒星组成的,太阳位于人马座臂和英仙座臂之间的猎户座臂上,距离银心28000光年或者8.5千秒差距。旋臂的形成与银河系创生时期星系核的活动有关系。

银心。星系的中心凸出部分,是一个很亮的球状,直径约为两万光年,厚一万光年,这个区域由高密度的恒星组成,主要是年龄大约在一百亿年以上老年的红色恒星,很多证据表明,在中心区域存在着一个巨大的黑洞,星系核的活动十分剧烈。

银晕。银河晕轮弥散在银盘周围的一个球形区域内,银晕直径约为九万八千光年,这里恒星的密度很低,分布着一些由老年恒星组成的球状星团,有人认为,在银晕外面还存在着一个巨大的呈球状的射电辐射区,称为银冕,银冕至少延伸到距银心一百千秒差距或三十二万光年远处。

知识点

恒星

恒星是由炽热气体组成的,是能自己发光的球状或类球状天体。由于恒星离我们太远,不借助于特殊工具和方法,很难发现它们在天上的位置变化,因此古代人把它们认为是固定不动的星体。我们所处的太阳系的主星太阳就是一颗恒星。

恒星都是气体星球。晴朗无月的夜晚,且无光污染的地区,一般人用肉眼大约可以看到6000多颗恒星。借助于望远镜,则可以看到几十万乃至几百万颗以上。估计银河系中的恒星大约有1500-2000亿颗。

恒星的两个重要的特征就是温度和绝对星等。大约100年前,丹麦的艾依纳尔.赫茨普龙和美国的享利.诺里斯.罗素各自绘制了查找温度和亮度之间是否有关系的图,这张关系图被称为赫罗图。在图中,大部分恒星构成了一个在天文学上称作主星序的对角线区域。在主星序中,恒星的绝对星等增加时,其表面温度也随之增加。90%以上的恒星都属于主星序,太阳也是这些主星序中的一颗。

延伸阅读

银河系的形状

银河系是一个中型恒星系,它的银盘直径约为十二万光年。它的银盘内含有大量的星际尘埃和气体云,聚集成了颜色偏红的恒星形成区域,从而不断地给星系的旋臂补充炽热的年轻蓝星,组成了许多疏散星团或称银河星团。已知的这类疏散星团约有一千两百多个。银盘四周包围着很大的银晕,银晕中散布着恒星和主要由老年恒星组成的球状星团。

从我们所处的角度很难确切地看到银河系的形状。但随着近代科技的发展,探测手段的进步在某种程度上克服了这些障碍,揭示出银河系具有的某些出人意料的特征。长期以来人们一直以为银河系是一个典型的旋涡星系,与仙女座星系类似。但最近的观测却发现,它的中央核球稍带棒形。这意味着银河系很可能是一种棒旋星系。另外,银河系是一个比较活跃的星系,银核有强烈的宇宙射线辐射,在那里恒星以高速围绕着一个不可见的中心旋转。这表明在银河系的核心有一个超大质量的黑洞。

银河系有两个较矮小的邻居——大麦哲伦云和小麦哲伦云,它们都属于不规则星系。由于引力的作用,银河系在不断地从这两个小星系中吸取尘埃和气体,使这两个邻居中的物质越来越少。

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