宇宙解码 - 【科普】美丽的银河系及星团

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  无月的晴夜,大气透明度好的地方,能看到横跨天际的银白色光带,那就是银河,也叫天河。

  银河环绕全天空,跨越25个星座,银河各段明暗不一,宽窄不等。

  用望远镜可以分解出银河是由许许多多恒星密集组成的,伽利略的人类第一架天文望远镜已经做到了这一点。

  20世纪初,天文学家开始认识到,银河系是一个包含着3千亿恒星和其他天体的庞大集团。

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  地球看银河系

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  天文学家用统计分析和类比的方法推测出银河系的结构图形。银河系是一个旋涡星系一个扁平的圆盘。正面看接近圆形,带有旋臂图样;侧面看似纺锤形,中央球状,两侧扁平。

  银河系形状:

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  在太阳与银河系中心之间,有大量的气体和尘埃物质,它们挡住了人们观察银河系中心区域的视线。

  附张马头星云

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  星团

  由十几个以上至几百万个恒星聚集在一起的恒星集团,成为星团。星团分为两类:疏散星团和球状星团。

  星团、星云,以及后面将要介绍的河外星系常用代号做名称。最广泛使用的代号由M、NGC或IC打头。M代表法国天文学家梅西耶(C.Messier)编的一本星表,包括110个星云、星团和星系(其中星团占50%,星系占36%)。

  NGC是专业的《星云星团新总星表》的简称,包括7840个星云、星团和星系等非恒星天体。IC是NGC的补编,包括5386个非恒星天体。M、NGC或IC后面的数字是该星表中的编号,有一些特别大的天体取有专名,如M1或NGC1952是蟹状星云,M31或NGC224是仙女座星系,M13或NGC6205是武仙座球状星团等。

  疏散星团由较年轻的恒星组成,结构比较松散,主要分布在银盘中。

  肉眼唯一能见的疏散星团——金牛座“昴星团”M45,位于28宿之一的昴宿中。

  金牛座“昴星团 位置图

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  球状星团

  球状星团由老年恒星聚集而成,拥有几万甚至几百万颗恒星,呈球形分布,尺度30~200光年。

  著名的武仙座球状星团M13,是北半天球最亮的球状星团,在望远镜中犹如一朵盛开的菊花。

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  银河系中的球状星团,共已发现200多个。还有一些球状星团在遥远的河外星系中

  银河系的结构

  中央的椭球状隆起部分核球,横径1.2万光年,竖径1万光年。核球中有许多老年恒星,红外辐射特别强。

  从核球向外延伸,由恒星组成的盘状结构叫做银盘。银盘的直径约10万光年,厚5000光年。银盘的中央平面称为银道面。

  银河系中的恒星们分两大族群:星族和星族П。银盘内的大多数恒星属于星族;核球中的恒星主要属于星族П。

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  从地球上看,银核的面积应和木星一般大,如果没有气体和尘埃物质的遮挡,银核的亮度将超过满月,成为夜空中最亮的天体,仅次于白天的太阳。可惜气体和尘埃物质使人们看不到如此景观。恒星以高速绕银心公转,银心是银核的中心。据红外观测得知,距银心0.015光年处,公转周期为16年。距银心0.0043光年处,公转周期只有2.8年。而太阳绕银心公转周期长达2.7亿年。银心是强射电辐射区,称为人马A射电源。其中隐藏着一个有几百万太阳质量的巨型黑洞。

  银核区900*400光年范围图

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  银河系是漩涡星系,银盘中有5条旋臂。太阳位于猎户座臂内侧,距离银心2.8万光年,在银道面以北约39光年。从太阳处看过去,在银心方向有人马臂和南十字臂,在反银心方向有英仙臂。英仙臂距离银心4万光年;人马臂距离银心2.3万光年;南十字臂距离银心1.3万光年。

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  银盘以外有一个范围广大,近似球形的区域,叫做银晕,直径约30万光年。银晕中的物质分布密度比银盘中要低得多,球状星团在银晕中有比较广泛的分布。

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  最近10年的一些观测,发现银河系的核球也许不是椭球,而是一条棒;银河系的总体结构也许不是车轮状的旋涡星系。

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