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《夢幻書院》天文大講堂-知識點加更:銀河系-太陽系

2023-06-27 18:08 作者:網易夢幻西游手游  | 我要投稿

? ? ? ?銀河和銀河系是兩個不同層次的概念:銀河是晴朗夜空中可以看到的一條形狀不規(guī)則的銀白色光帶,而銀河系則是由眾多恒星構成的龐大天體系統(tǒng)。

? ? ? ?古代哲學家對銀河的認識,就其本質上說只是建立在一些主觀想象的基礎之上,而缺乏科學依據(jù)。例如,亞里斯多德認為銀河只是一種大氣現(xiàn)象,是地球發(fā)出的水蒸氣,而不承認是天上之物。第一個正確認識銀河系本質的是古希臘哲學家德謨克利特,他認為銀河是由無數(shù)個恒星構成的,只是因為這些恒星太暗、太密而無法加以分辨,于是表現(xiàn)為一條模糊的光帶。??

? ? ? 1608年,荷蘭人李波爾賽在一次偶然的機會中發(fā)明了望遠鏡。后來,伽利略用望遠鏡對銀河進行觀測,發(fā)現(xiàn)銀河并不是一片薄云,而是密密麻麻無數(shù)個星星,只是肉眼無法加以分辨,表現(xiàn)為天空中一條暗淡的光帶,這樣就從觀測上證實了德謨克利特的見解。

? ? ? ?對銀河系結構的實測研究是由英國天文學家威廉赫歇爾開創(chuàng)的。1785年,赫歇爾通過恒星計數(shù)得出,銀河系中恒星分布的主要部分為一個扁平圓盤狀結構。他在用望遠鏡所作的1083次觀測中,共計數(shù)了117600顆恒星。赫歇爾在恒星計數(shù)工作的基礎上,再加上若干假設,從而得出了天文學史上第一個銀河系模型。不過,在赫歇爾的模型中,太陽位于銀河系的中心。1918年,美國天文學家沙普利利用球狀星團的空間分布,正確地推斷太陽并不位于銀河系中心,而是位于比較靠近銀河系邊緣的地方。這時,距赫歇爾提出第一個銀河系模型已經過去了130余年。

赫歇爾繪制的銀河系形狀圖


? ? ? ?根據(jù)近代天文學的觀測和研究,銀河系是一個旋渦星系,它的總體結構大體上可以分為4個部分,即銀盤、核球、銀暈和暗暈。除暗暈部分外,銀河系的總質量約為1.4×1011個太陽質量,其中以恒星形式出現(xiàn)的約占90%,由氣體和塵埃組成的星際物質占10%左右。銀河系的年齡估計為100億年或更老。

銀河系的概念圖(圖片來源:NASA/JPL-Caltech)

? ? ? ?銀盤是銀河系恒星分布的主體部分,呈軸對稱和平面對稱的扁平圓盤狀,直徑約為8.2萬光年。太陽到銀河系中心的距離(銀心距)約為2.6萬光年,離銀盤的對稱平面(銀道面)不遠(20~30光年)。銀盤的厚度是不均勻的,太陽位置附近銀盤的厚度在3300光年左右。除暗暈外,銀河系質量的85%~90%集中在銀盤內。

? ? ? ?核球是位于銀河系中心部分的恒星密集區(qū),大致呈扁旋轉橢球體狀,長軸為1.3~1.6萬光年,厚1.3萬光年。核球的質量估計約占除暗暈外銀河系質量的5%。核球中主要是一些年老的天體,越接近中心,核球恒星的密集程度越高。在銀河系中心有一個銀核,銀核的質量約為幾百萬太陽質量,現(xiàn)在普遍認為那里有一個超大質量黑洞,不過它并沒有處于劇烈活動期。

? ? ? ?包圍著銀盤的是一個由稀疏分布的恒星和星際物質組成的區(qū)域,稱為銀暈。銀暈大體上呈球狀,直徑在10萬光年左右,范圍比銀盤大得多,但因為物質分布很稀疏,所以質量大約只有銀盤質量的10%。銀暈主要由兩類天體組成,即老年恒星和球狀星團,此外還有少量的氣體。

? ? ? ?在銀暈之外有一個范圍更大的物質分布區(qū),這就是暗暈,又稱銀冕。暗暈的組成成分是目前尚無法觀測到的暗物質,直徑可能是銀暈直徑的10倍,質量可能高達銀河系其他部分質量總和的10倍。


節(jié)選自:https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=1&ar_id=334296


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