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【科普】美麗的銀河系及星團(tuán)

 霃楓 2016-10-15

        無月的晴夜,大氣透明度好的地方,能看到橫跨天際的銀白色光帶,那就是銀河,也叫天河
        銀河環(huán)繞全天空,跨越25個星座,銀河各段明暗不一,寬窄不等。
        用望遠(yuǎn)鏡可以分解出銀河是由許許多多恒星密集組成的,伽利略的人類第一架天文望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)做到了這一點(diǎn)。
        20世紀(jì)初,天文學(xué)家開始認(rèn)識到,銀河系是一個包含著3千億恒星和其他天體的龐大集團(tuán)。


地球看銀河系
           

        天文學(xué)家用統(tǒng)計(jì)分析和類比的方法推測出銀河系的結(jié)構(gòu)圖形。銀河系是一個旋渦星系一個扁平的圓盤。正面看接近圓形,帶有旋臂圖樣;側(cè)面看似紡錘形,中央球狀,兩側(cè)扁平。

                   

銀河系形狀:

在太陽與銀河系中心之間,有大量的氣體和塵埃物質(zhì),它們擋住了人們觀察銀河系中心區(qū)域的視線。


附張馬頭星云


星團(tuán)

        由十幾個以上至幾百萬個恒星聚集在一起的恒星集團(tuán),成為星團(tuán)。星團(tuán)分為兩類:疏散星團(tuán)和球狀星團(tuán)。
  星團(tuán)、星云,以及后面將要介紹的河外星系常用代號做名稱。最廣泛使用的代號由M、NGC或IC打頭。M代表法國天文學(xué)家梅西耶(C.Messier)編的一本星表(見本書附錄7),包括110個星云、星團(tuán)和星系(其中星團(tuán)占50%,星系占36%)。
  NGC是專業(yè)的《星云星團(tuán)新總星表》的簡稱,包括7840個星云、星團(tuán)和星系等非恒星天體。IC是NGC的補(bǔ)編,包括5386個非恒星天體。M、NGC或IC后面的數(shù)字是該星表中的編號,有一些特別大的天體取有專名,如M1或NGC1952是蟹狀星云,M31或NGC224是仙女座星系,M13或NGC6205是武仙座球狀星團(tuán)等。
  疏散星團(tuán)由較年輕的恒星組成,結(jié)構(gòu)比較松散,主要分布在銀盤中。
  肉眼唯一能見的疏散星團(tuán)——金牛座“昴星團(tuán)”M45,位于28宿之一的昴宿中。

金牛座“昴星團(tuán) 位置圖


球狀星團(tuán)
        球狀星團(tuán)由老年恒星聚集而成,擁有幾萬甚至幾百萬顆恒星,呈球形分布,尺度30~200光年。
 著名的武仙座球狀星團(tuán)M13,是北半天球最亮的球狀星團(tuán),在望遠(yuǎn)鏡中猶如一朵盛開的菊花

        銀河系中的球狀星團(tuán),共已發(fā)現(xiàn)200多個。還有一些球狀星團(tuán)在遙遠(yuǎn)的河外星系中


銀河系的結(jié)構(gòu)
        中央的橢球狀隆起部分核球,橫徑1.2萬光年,豎徑1萬光年。核球中有許多老年恒星,紅外輻射特別強(qiáng)。
        從核球向外延伸,由恒星組成的盤狀結(jié)構(gòu)叫做銀盤。銀盤的直徑約10萬光年,厚5000光年。銀盤的中央平面稱為銀道面。
  銀河系中的恒星們分兩大族群:星族?和星族П。銀盤內(nèi)的大多數(shù)恒星屬于星族?;核球中的恒星主要屬于星族П

        從地球上看,銀核的面積應(yīng)和木星一般大,如果沒有氣體和塵埃物質(zhì)的遮擋,銀核的亮度將超過滿月,成為夜空中最亮的天體,僅次于白天的太陽。可惜氣體和塵埃物質(zhì)使人們看不到如此景觀。恒星以高速繞銀心公轉(zhuǎn),銀心是銀核的中心。據(jù)紅外觀測得知,距銀心0.015光年處,公轉(zhuǎn)周期為16年。距銀心0.0043光年處,公轉(zhuǎn)周期只有2.8年。而太陽繞銀心公轉(zhuǎn)周期長達(dá)2.7億年。銀心是強(qiáng)射電輻射區(qū),稱為人馬A射電源。其中隱藏著一個有幾百萬太陽質(zhì)量的巨型黑洞。

銀核區(qū)900*400光年范圍圖


        銀河系是漩渦星系,銀盤中有5條旋臂。太陽位于獵戶座臂內(nèi)側(cè),距離銀心2.8萬光年,在銀道面以北約39光年。從太陽處看過去,在銀心方向有人馬臂和南十字臂,在反銀心方向有英仙臂。英仙臂距離銀心4萬光年;人馬臂距離銀心2.3萬光年;南十字臂距離銀心1.3萬光年。

        銀盤以外有一個范圍廣大,近似球形的區(qū)域,叫做銀暈,直徑約30萬光年。 銀暈中的物質(zhì)分布密度比銀盤中要低得多,球狀星團(tuán)在銀暈中有比較廣泛的分布。


        最近10年的一些觀測,發(fā)現(xiàn)銀河系的核球也許不是橢球,而是一條棒;銀河系的總體結(jié)構(gòu)也許不是車輪狀的旋渦星系。

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