我们的银河系

银河系中没有一个亮点,能看到明亮核心的都是通过银河系无数星星的位置建立3D模型后的棒旋状星系形状,我们在地球上看,即使再好的天体条件和合适的时间条件也只能看到一块模糊的亮斑,而在这个亮斑中心似乎还有隐隐绰绰的黑色斑块穿过!这就是银道面上的尘埃带!

银河系

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银河系(Milky Way
Galaxy,别名“银汉”“天河、银河、星河、天汉、等)”),是太阳系所在的棒旋星系,包括1000~4000亿颗恒星和大量的星团、星云以及各种类型的星际气体和星际尘埃,从地球看银河系呈环绕天空的银白色的环带。总质量约为太阳的2100亿倍[1],隶属于本星系群,最近的河外星系是距离银河系254万光年的仙女星系。

上图就是我们在地球上能看到的银河系,当然在任何区域我们都无法用肉眼看到这个效果,上图是用相机通过数十秒曝光后叠加的银河形象!中间一条有些弯曲的连续黑斑就是银道面上的尘埃,因为太阳系也在银道面上,因此对我们产生了比较严重的遮挡效果,因此真正的银心区域在可见光波段是难以观测清楚的!

银河系呈扁球体,具有巨大的盘面结构,由明亮密集的核心、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2.6万光年。

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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[2]),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。银河系通过缓慢的吞噬周边的矮星系使自身不断壮大。2015年3月,科学家发现银河系体积比之前认为的要大50%。

上图中的左图是根据欧空局盖娅的银河系恒星位置测量卫星观测到的数十亿颗恒星后建立的上帝角度银河系的样子,我们太阳系在位于银河系中心约2.6万光年的位置!右图则是实际观测到的银河系形状,当然这是在近地轨道上的多次成像后拼接而成!

中文名

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银河系

这就是银河系数十亿颗恒星位置测定后建立的3D模型,我们现在可以很清楚的看到核球处是一团恒星,并不是一颗超大的恒星!并且根据银河系的分类,它是属于棒旋星系,中心的核球是一个椭球,它长轴约4~5千秒差距,厚约4千秒差距(1秒差距约为3.26光年),占了整个银河系约10~20%的质量,这样的话大概就对银河系中心这个核球的大小有了一个概念!那么问题来了,整个银河系约包含了1000亿~4000亿颗恒星,即使是围绕核球公转的,那么核球的那么多恒星是围绕什么天体公转的呢?

外文名

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Milky Way Galaxy

当然这核球的中心必定有一个更大质量的天体,而核心区周围的尘埃遮挡,因此只能在X射线波段观测,上图是钱德拉X射线望远镜观测到的银心X射线耀斑,这是超大质量黑洞吞噬物质所爆发出的X射线!当然中子星和白矮星吞噬物质也会有大量辐射,但两者无论是规模上还是X射线的能量上都有比较大的区别!

形    状

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椭圆盘形

当然这些特征都是被吞噬的物质受到吸积盘的压缩的高温而使物质原子中的电子受激所发射,能量越大,那么频率也将越高,因此X射线耀斑几乎就是黑洞吞噬物质的特征!根据对X射线耀斑能量的分析,银心黑洞的质量高达400万倍太阳质量以上,并且它仍然在不断的吞噬物质而不断增加!

类    型

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棒旋星系

上图是十几年里银心附近的恒星围绕这个看不见的天体公转的过程,当然银河系中也不止这一颗恒星,而核球区域疑似黑洞的密度很高,据估计,甚至有数千个疑似黑洞存在!

定    义

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地球和太阳所在的星系

钱德拉X射线太空望远镜发现的银心附近众多X射线源头,中心黑洞Sgr
A*的位置已经标记,这些可见光波段难以觅其踪影的黑洞群构成了银心质量的重要来源,而银河系数千亿颗恒星正在围绕这个它们公转,日复一日,年复一年!

应用学科

天文学,天体物理学

直    径

10~12万光年[1]

质    量

4.1771×10^41kg

中心厚度

1.2万光年

跨    度

16万光年[3]

应用学科

天文学;恒星和银河系

目录

1天体概述

2天体结构

3结构研究

▪发现进程

▪银盘

▪银心

▪银晕

▪银冕

▪太阳系

▪银河系波浪

4星系年龄

▪推测方法

▪推测结论

5星系全景

▪主要星座

▪全天88星座

▪星系全图

6伴邻星系

▪伴星系

▪麦哲伦星云

7起源演化

▪宇宙起源

▪质量减小

8重要事件

▪观测伴星

▪奇特聚星

▪生命诞生

▪宇宙膨胀

▪真实地图

▪观测特点

9研究历史

10研究年表

11背景知识

▪穿过空间

▪第四宇宙速度

▪未来情况

12常用数据

13银河全景图

14银河系质量

天体概述

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深圳夜空呈现清晰银河系景象

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银河系是太阳系所在的恒星系统,包括1500~4000亿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,黑洞,它的可见总质量是太阳质量的2100亿倍。[3]

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7000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状区域,那里恒星少,密度小,被称为“银晕”,直径为7万光年。

过去银河系被认为与仙女座星系一样是一个旋涡星系,但最新的研究表明银河系应该是一个棒旋星系。

银河系的90%的物质为恒星。恒星的种类繁多,按照物理性质、化学组成、空间分布和运动特征,恒星可以分为五个星族。最年轻的极端星族Ⅰ恒星主要分布在银盘里的旋臂上;最年老的极端星族Ⅱ恒星则主要分布在银晕里。恒星常聚集成团。除了大量的双星外,银河系里已发现了一千多个星团。银河系里还有气体和尘埃,其含量约占银河系总质量的10%,气体和尘埃的分布不均匀,有的聚集为星云,

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银河系(10张)有的则散布在星际空间。[4]

20世纪60年代以来,发现了大量的星际分子,如一氧化碳、水等。

分子云是恒星形成的主要场所。银河系核心部分,即银心或银核,是一个很特别的地方。它发出很强的射电辐射、红外辐射、X射线辐射和γ射线辐射,性质尚不清楚,那里可能有一个巨型黑洞,据估计其质量可能达到太阳质量的250万倍。

人马座A

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1971年英国天文学家林登·贝尔和马丁·内斯曾分析了银河系中心区的红外观测和其他性质,指出银河系中心的能源应是一个黑洞,并预言如果他们的假说正确,在银河系中心应可观测到一个尺度很小的发出射电辐射的源,并且这种辐射的性质应与人们在地面同步加速器中观测到的辐射性质一样。三年以后,这样的一个辐射源果然被发现了,这就是人马座A。

人马座A有极小的尺度,只相当于普通恒星的大小,发出的射电辐射强度为2*10(34次方)尔格/秒,它位于银河系动力学中心的0.2光年以内。它的周围有速度高达300千米/秒的运动电离气体,也有很强的红外辐射源。已知所有的恒星级天体的活动都无法解释人马A的奇异特性,因此,人马A似乎是大质量黑洞的最佳候选者。但是由于当前对大质量的黑洞还没有结论性的证据,所以天文学家们谨慎地避免用结论性的语言提到大质量的黑洞。我们的银河系大约包含两千亿颗星体,其中恒星大约1,000亿颗,太阳就是其中典型的一颗。银河系是一个相当大的棒旋星系,它由三部分组成,包括包含旋臂的银盘,中央突起的银心和晕轮部分。

旋涡星系M83,它的大小和形状都很类似于我们的银河系。银盘外面是由稀疏的恒星和星际物质组成的球状体,称为晕轮,直径约10万光年。

银河系也有自转。太阳系以250千米/秒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。

天文学家玛丽亚·格

太阳在银河系中位置示意图

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曼认为通过对银河系恒星集群盘面的研究表明,银河系内围的恒星集群年龄较大,而外围的恒星则更加年轻,可以推测银河系的形成过程从内部开始,后来逐渐演化到10万光年以上的直径。科学家称本次调查还发现新的证据,银河系在成长过程中还吞并了许多小星系,来自其他星系的天体汇入了银河系的内部。[4]曾经史蒂芬·霍金声称自己的观测表明银河系中心是一个巨大的黑洞。

2013年6月NASA公布了1.6亿像素容量为457MB最清晰银河图。

天体结构

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银河系物质的主要部分组成一个薄薄的圆盘,叫做银盘。银盘中心隆起的近似于球形的部分叫做核球,在核球区域恒星高度密集。核球中心有一个很小的致密区,叫做银核。银盘外面是一个范围更大,近于球形的区域,其中物质密度比银盘中低得多,叫做银晕。银晕外面还有银冕,它的物质分布大致也呈球形。

观测到的银河旋臂结构

2005年,银河系旋臂的结构被观测到。银河系按哈勃分类应该是一个巨大的棒旋星系SBc(旋臂宽松的棒旋星系),总质量是太阳质量的0.6万亿-3万亿倍,有大约1,000亿颗恒星。

从80年代开始,天文学家怀疑银河系是一个棒旋星系而不是一个普通的旋涡星系。2005年,斯必泽空间望远镜证实了这项怀疑,还确认了在银河核心的棒状结构比预期的还大。

银河的盘面估计直径为9.8万光年,太阳至银河中心的距离大约是2.6万光年,盘面在中心向外凸起。

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