当前热文:《梦幻书院》天文大讲堂-知识点加更:银河系-太阳系
2023-06-27 17:51:07
来源: 哔哩哔哩
(资料图)
银河和银河系是两个不同层次的概念:银河是晴朗夜空中可以看到的一条形状不规则的银白色光带,而银河系则是由众多恒星构成的庞大天体系统。
古代哲学家对银河的认识,就其本质上说只是建立在一些主观想象的基础之上,而缺乏科学依据。例如,亚里斯多德认为银河只是一种大气现象,是地球发出的水蒸气,而不承认是天上之物。第一个正确认识银河系本质的是古希腊哲学家德谟克利特,他认为银河是由无数个恒星构成的,只是因为这些恒星太暗、太密而无法加以分辨,于是表现为一条模糊的光带。
1608年,荷兰人李波尔赛在一次偶然的机会中发明了望远镜。后来,伽利略用望远镜对银河进行观测,发现银河并不是一片薄云,而是密密麻麻无数个星星,只是肉眼无法加以分辨,表现为天空中一条暗淡的光带,这样就从观测上证实了德谟克利特的见解。
对银河系结构的实测研究是由英国天文学家威廉赫歇尔开创的。1785年,赫歇尔通过恒星计数得出,银河系中恒星分布的主要部分为一个扁平圆盘状结构。他在用望远镜所作的1083次观测中,共计数了117600颗恒星。赫歇尔在恒星计数工作的基础上,再加上若干假设,从而得出了天文学史上第一个银河系模型。不过,在赫歇尔的模型中,太阳位于银河系的中心。1918年,美国天文学家沙普利利用球状星团的空间分布,正确地推断太阳并不位于银河系中心,而是位于比较靠近银河系边缘的地方。这时,距赫歇尔提出第一个银河系模型已经过去了130余年。
根据近代天文学的观测和研究,银河系是一个旋涡星系,它的总体结构大体上可以分为4个部分,即银盘、核球、银晕和暗晕。除暗晕部分外,银河系的总质量约为×1011个太阳质量,其中以恒星形式出现的约占90%,由气体和尘埃组成的星际物质占10%左右。银河系的年龄估计为100亿年或更老。
银盘是银河系恒星分布的主体部分,呈轴对称和平面对称的扁平圆盘状,直径约为万光年。太阳到银河系中心的距离(银心距)约为万光年,离银盘的对称平面(银道面)不远(20~30光年)。银盘的厚度是不均匀的,太阳位置附近银盘的厚度在3300光年左右。除暗晕外,银河系质量的85%~90%集中在银盘内。
核球是位于银河系中心部分的恒星密集区,大致呈扁旋转椭球体状,长轴为~万光年,厚万光年。核球的质量估计约占除暗晕外银河系质量的5%。核球中主要是一些年老的天体,越接近中心,核球恒星的密集程度越高。在银河系中心有一个银核,银核的质量约为几百万太阳质量,现在普遍认为那里有一个超大质量黑洞,不过它并没有处于剧烈活动期。
包围着银盘的是一个由稀疏分布的恒星和星际物质组成的区域,称为银晕。银晕大体上呈球状,直径在10万光年左右,范围比银盘大得多,但因为物质分布很稀疏,所以质量大约只有银盘质量的10%。银晕主要由两类天体组成,即老年恒星和球状星团,此外还有少量的气体。
在银晕之外有一个范围更大的物质分布区,这就是暗晕,又称银冕。暗晕的组成成分是目前尚无法观测到的暗物质,直径可能是银晕直径的10倍,质量可能高达银河系其他部分质量总和的10倍。
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