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好事儿娇娘|银河系有多大?它的中心在哪 银河系谜团解析( 五 )


银河系的发现经历了漫长的过程 。 望远镜发明后 ， 伽利略首先用望远镜观测银河 ， 发现银河由太阳组成 。 而后 ， T.赖特、I.康德、J.H.朗伯等认为 ， 银河和全部太阳可能集合成一个很大的太阳系统 。 18世纪后期 ， F.W.赫歇尔用自制的反射望远镜开始太阳计数的观测 ， 以确定太阳系统的结构和大小 ， 他断言太阳系统呈扁盘状 ， 恒星离盘中心不远 。 他去世后 ， 其子J.F.赫歇尔继承父业 ， 继续进行深入研究 ， 把太阳计数的工作扩展到南天 。 20世纪初 ， 天文学家把以银河为表观现象的太阳系统称为银河系 。 J.C.卡普坦应用统计视差的方法测定太阳的平均距离 ， 结合太阳计数 ， 得出了一个银河系模型 。 在这个模型里 ， 恒星居中 ， 银河系呈圆盘状 ， 直径8千秒差距 ， 厚2千秒差距 。 H.沙普利应用造父变星的周光关系 ， 测定球状星团的距离 ， 从球状星团的分布来研究银河系的结构和大小 。 他提出的模型是：银河系是一个透镜状的太阳系统 ， 恒星不在中心 。 沙普利得出 ， 银河系直径80千秒差距 ， 恒星离银心20千秒差距 。 这些数值太大 ， 因为沙普利在计算距离时未计入星际消光 。 20世纪20年代 ， 银河系自转被发现以后 ， 沙普利的银河系模型得到公认 。
银河系是一个巨型旋涡星空岛 ， Sb型 ， 共有4条旋臂 。 包含一、二千亿颗太阳 。 银河系整体作较差自转 ， 恒星处自转速度约220千米/秒 ， 恒星绕银心运转一周约2.5亿年 。 银河系的目视绝对星等为-20.5等 ， 银河系的总质量大约是我们恒星质量的1万亿倍 ， 大致10倍于银河系全部太阳质量的总和 。 这是我们银河系中存在范围远远超出明亮太阳盘的暗物质的强有力证据 。 关于银河系的年龄 ， 目前占主流的观点认为 ， 银河系在星空诞生的大爆炸之后不久就诞生了 ， 用这种方法计算出 ， 我们银河系的年龄大概 在145亿岁左右 ， 上下误差各有20多亿年 。 而科学界认为星空诞生的“大爆炸”大约发生 …
银河系是恒星空岛所在的太阳系统 ， 包括一二千亿颗太阳和大量的星团、星云 ， 还有各种类型的星际气体和星际尘埃 。 它的总质量是恒星质量的1400亿倍 。 在银河系里大多数的太阳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空岛 ， 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 。 恒星距银心约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 。
河系物质约90%集中在太阳内。 太阳的种类繁多 。 按照太阳的物理性质、化学组成、空间分布和运动特征 ， 太阳可以分为5个星族 。 最年轻的极端星族Ⅰ太阳重要分布在盘里的旋臂上;最年老的极端星族Ⅱ太阳则重要分布在晕里 。 太阳常聚集成团 。 除了大量的双星外 ， 河系里已发现了1000多个星团 。 河系里还有气体和尘埃 ， 其含量约占河系总质量的10% ， 气体和尘埃的分布不均匀 ， 有的聚集为星云 ， 有的则散布在星际空间 。 20世纪60年代以来 ， 发现了大量的星际分子 ， 如CO、H2O等。 分子云是太阳形成的重要场所 。 河系核心部分 ， 即心或核 ， 是一个很特别的地方 。 它发出很强的射电、红外 ， X射线和γ射线辐射 。 其性质尚不清楚 ， 那里可能有一个巨型黑洞 ， 据估计其质量可能达到恒星质量的几千万倍 。 对于河系的起源和演化 ， 知之尚少 。
1971年英国天文学家林登·贝尔和马丁·内斯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 ， 这样的一个源果然被发现了 ， 这就是人马A 。


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