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大家對“銀燭秋光(guang)冷畫屏li)輕(qing)羅小扇撲流螢。 天階(jie)夜色涼如水, 坐看牽(qian)牛織女星。”這首一定(ding)很熟悉(xi) ,里面描(miao)寫(xie)的銀河如畫般(ban)的夢wei)huan)。我(wo)們(men)抬(tai)頭看到的漫天繁星便是銀河系里面的。銀河系有多大呢,下面探秘志為(wei)你揭開這位(wei)身(shen)穿蒙(meng)紗的銀河美(mei)女之(zhi)謎,找出銀河系中(zhong)心(xin)在哪里?

銀河系有多大它的中(zhong)心(xin)在哪 銀河系之(zhi)謎揭秘

銀河系有多大?

視頻(pin)︰銀河系之(zhi)謎

銀河系(天河或(huo)天漢)是太(tai)陽系所處的星系。是一個由1,000至4,000多億顆恆星、數千個星團和星雲組成的棒渦星系系統,它的直徑約為(wei)100,000多光(guang)年,中(zhong)心(xin)的厚(hou)度約為(wei)6,000多光(guang)年。銀河系之(zhi)外也有xing)奘魴竅低吵chen)河外星系。銀河系呈旋渦狀,有4條螺旋狀的旋臂從銀河系中(zhong)心(xin)均勻對稱(chen)pin)匱yan)伸出來(lai)。銀河系中(zhong)心(xin)和4條旋臂都是恆星密集(ji)的地方。從遠處看,銀河系像一個體育鍛煉用的大鐵餅,大鐵餅的直徑有10萬光(guang)年,相當于(yu)9460800000萬萬公(gong)里。中(zhong)間最厚(hou)的部分(fen)約3000~6500光(guang)年。太(tai)陽位(wei)于(yu)一條叫做獵戶(hu)臂的旋臂上,距離銀河系中(zhong)心(xin)約2.5萬光(guang)年。 宇宙中(zhong)有xing)奘男竅擔 wo)們(men)也處在一個星系中(zhong),我(wo)們(men)qian)顏飧魴竅得ming)名為(wei)“銀河系”,但並不是說(shuo)它和tui)淥男竅滌卸嗝me)大的差異,它只(zhi)是一個相當標準相當典型的螺旋星系。

銀河系中(zhong)心(xin)在哪里?

銀河系有多大它的中(zhong)心(xin)在哪 銀河系之(zhi)謎揭秘

起初(chu),人們(men)用光(guang)學望遠鏡企圖窺測(ce)到銀河系中(zhong)心(xin)的秘密,盡管人們(men)有xin)芰Πba)光(guang)學望遠鏡造得越來(lai)越大,能夠望得越來(lai)越遠,但仍然(ran)看不見銀河系中(zhong)心(xin)真面目。後來(lai)才弄清了這一原因,那是因為(wei)銀心(xin)附近布滿(man)了大量(liang)的塵埃,這些塵埃就像一片(pian)白朦朦的大霧或(huo)刮起的黃朦朦的沙塵暴一樣,可以遮擋cang)∪嗣men)的視線。

銀河系(天河或(huo)天漢)是太(tai)陽系所處的星系。是一個由1,000至4,000多億顆恆星、數千個星團和星雲組成的棒渦星系系統,它的直徑約為(wei)100,000多光(guang)年,中(zhong)心(xin)的厚(hou)度約為(wei)6,000多光(guang)年。銀河系的中(zhong)心(xin)也就是銀河系的自轉軸與銀道面的交huai)悖 酉檔暮he)球即銀核(he)是在人馬(ma)星座方向。用赤(chi)經、赤(chi)緯來(lai)表(biao)示的話(hua),它2000年時在赤(chi)經17度45.6分(fen),赤(chi)緯-29°00′,這一"點"就在伽馬(ma)星西北不遠,靠近蛇夫座和天蠍座邊界附近。

射電望遠鏡發現,銀河系中(zhong)心(xin)處有一個很強的射電源,它被huan)wei)人馬(ma)座A。

這個射電源的中(zhong)心(xin)特別小,最大不大于(yu)木(mu)星繞太(tai)陽公(gong)轉的軌道。有人認(ren)為(wei),如果銀河系中(zhong)心(xin)核(he)的半徑不大于(yu)0.1秒差距,即不大于(yu)0.3光(guang)年的話(hua),就意味著(zhou)這里很可能是一個大質量(liang)的致密天體的中(zhong)心(xin),很可能是一個黑洞。如果中(zhong)心(xin)核(he)的半徑為(wei)0.6秒差距,即約2光(guang)年的話(hua),那麼(me),不是黑洞的話(hua),也該是一個質量(liang)很大的物質團,其中(zhong)包含著(zhou)相當于(yu)200萬個太(tai)陽質量(liang)的物質。根據1987~1988年天文衛星的觀(guan)測(ce)結(jie)果,日本科(ke)學家認(ren)為(wei),銀心(xin)曾(zeng)爆發過一個大質量(liang)的天體,或(huo)者大量(liang)超新星。

銀河系中(zhong)心(xin)的結(jie)構(gou)特點

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星系的中(zhong)心(xin)凸出部分(fen),是一個很亮的球狀,直徑約為(wei)兩萬光(guang)年,厚(hou)一萬光(guang)年,這個區域由高(gao)密度的恆 星組成,主要是年齡(ling)大約在一hua)bai)億年以上老年的紅色恆星qian) 芏嘀?荼biao)明,在中(zhong)心(xin)區域存在著(zhou)一個巨大的黑洞,星系核(he)的活動十分(fen)劇烈。銀河系的中(zhong)心(xin),即銀河系的自轉軸與銀道面的交huai)恪Rxin)在人馬(ma)座方向,1950年歷(li)元坐標為(wei)︰赤(chi)經174229,赤(chi)緯 -28°5918。銀河系中(zhong)心(xin)心(xin)除作為(wei)一個幾(ji)何點外,它的另一含義是指銀河系的中(zhong)心(xin)區域。太(tai)陽距銀心(xin)約10千秒差距,位(wei)于(yu)銀道面以北約8秒差距。銀心(xin)與太(tai)陽系之(zhi)間充(chong)斥著大量(liang)的星際塵埃,所以在北半球用光(guang)學望遠鏡難(nan)以在可見光(guang)波段看到銀心(xin)。射電天文和紅外觀(guan)測(ce)技術興(xing)si)鷚院螅 嗣men)才pai)芡腹羌食景# 微米到73厘米波段,探測(ce)到銀心(xin)的信息。中(zhong)性氫21厘米譜zi)叩墓guan)測(ce)揭示,在距銀心(xin)4千秒差距處o有氫流膨(peng)脹臂,即所謂“三千秒差距臂”(最初(chu)將距離誤(wu)定(ding)為(wei)3千秒差距,後雖訂正(zheng)為(wei) 4千秒差距,但仍沿用舊名)。大約有 1,000萬個太(tai)陽質量(liang)的中(zhong)性氫,以每(mei)秒53公(gong)里的速(su)度涌向太(tai)陽系方向。在銀心(xin)另一側,有xie)筇逋 deng)質量(liang)的中(zhong)性氫膨(peng)脹臂,以每(mei)秒135公(gong)里的速(su)度離銀心(xin)而去。它們(men)應是1,000萬至1,500萬年前(qian),以不對稱(chen)方式從銀心(xin)拋射出來(lai)的。在距銀心(xin) 300秒差距的天區內(na),有一個繞銀心(xin)快速(su)旋轉的氫氣盤,以每(mei)秒70~140公(gong)里的速(su)度ren)蟯餘peng)脹。盤內(na)有平均直徑為(wei) 30秒差距的氫分(fen)子雲。在距銀心(xin)70秒差距處,則(ze)有激烈擾(rao)動的電離氫區,也以高(gao)速(su)向外擴張(zhang)。現已(yi)得知,不僅大量(liang)ke)宕右xin)外涌,而且銀心(xin)處還有一強射電源,即人馬(ma)座A,它發出強烈ye)耐 郊鈾su)輻(fu)射。甚長基線干涉儀的探測(ce)表(biao)明,銀心(xin)射電源的中(zhong)心(xin)區很小,甚至小于(yu)10個天文單位(wei),即不大于(yu)木(mu)星繞太(tai)陽的軌道。12.8微米的紅外觀(guan)測(ce)資料指出,直徑為(wei)1秒差距的銀核(he)所擁有的質量(liang),相當于(yu)幾(ji)百(bai)萬個太(tai)陽質量(liang),其中(zhong)約有100萬個太(tai)陽質量(liang)是以恆星形(xing)wen)匠魷值摹Rxin)區有一個大質量(liang)致密核(he),或(huo)許是一個黑洞。流入(ru)致密核(he)心(xin)吸積盤的相對yue)坌緣繾櫻 誶看ci)場中(zhong)加速(su),于(yu)是產生同步加速(su)輻(fu)射。銀心(xin)氣體的運動狀態、銀心(xin)強射電源以及有強烈核(he)心(xin)活動的特殊星系(如塞佛(fu)特星系)的存在,使我(wo)們(men)認(ren)為(wei)︰在星系包括銀河系的nan)蓴hua)史(shi)上,曾(zeng)有過核(he)心(xin)激擾(rao)活動,這種zhi)畽 兩襠形(xing)賜O /p>

銀河系中(zhong)心(xin)的黑洞

銀河系有多大它的中(zhong)心(xin)在哪 銀河系之(zhi)謎揭秘

眾所周(zhou)知,包括恆星在內(na)的任何物質shi)壞(huai)┤萑ru)黑洞的引力場都會(hui)消失的無影(ying)無蹤。但是科(ke)學家們(men)新近的這一重(zhong)大發現卻表(biao)明,圍繞在黑洞周(zhou)圍一定(ding)距離上的盤狀氣態物質shi)燦鋅贍苧蓴hua)為(wei)恆星。

超巨黑洞位(wei)于(yu)星系中(zhong)心(xin),據推(tui)測(ce)每(mei)個星系都有,質量(liang)一hua)閽嘉wei)星系總質量(liang)的0.5%。目前(qian),關(guan)于(yu)超巨黑洞的形(xing)成主要有兩種理(li)論。一種觀(guan)點認(ren)為(wei),它可能是隨著(zhou)星系的誕生一次性產生的。但也有推(tui)測(ce)說(shuo),超巨黑洞是以質量(liang)更(geng)小的黑洞為(wei)基礎形(xing)成的mo) 笳呔禿帽仁且恍ldquo;種子”,隨著(zhou)時間的推(tui)移進化(hua)成了巨型黑洞。

近幾(ji)十年以來(lai),紅外天文nan)??淶縑 難(nan)?射線天文nan)?姆傷su)發展,給天文nan)?姨講ce)銀河系中(zhong)心(xin)的奧秘提供(gong)了新的觀(guan)測(ce)工(gong)具和手段,因為(wei)紅外線、射電波和x射線均可以穿過塵埃屏障。這樣,來(lai)自銀河系中(zhong)心(xin)的紅外線、射電波和x射線,就像是從銀河系中(zhong)心(xin)出發的使者,可給 們(men)帶來(lai)銀河系中(zhong)心(xin)的一些重(zhong)要信息。

科(ke)學家們(men)通過觀(guan)測(ce)發現,來(lai)自銀河系中(zhong)心(xin)的紅外輻(fu)射、射電輻(fu)射和x射線輻(fu)射相比,比其他區域都強大得多。人們(men)猜測(ce),銀河系中(zhong)心(xin)可能不是簡單的恆星密集(ji),是什麼(me)狀況也cai)nan)下結(jie)論。至1971年,兩位(wei)英國天文nan)?以詵fen)析了對銀河系中(zhong)心(xin)區的觀(guan)測(ce)結(jie)果後指出,它的中(zhong)心(xin)應該是一個有著(zhou)一定(ding)質量(liang)的“黑洞”(實際上他們(men)所說(shuo)的“黑洞”應該是黑窩。如前(qian)所述,黑窩是實體性的天體,只(zhi)不過因為(wei)其質量(liang)大,在巨大引力的作用下連光(guang)都逃逸(yi)不出來(lai), 們(men)無法看到,故而稱(chen)其為(wei)黑窩。黑洞則(ze)是虛體性的特殊天體,對于(yu)實體性物質而言(yan),它不huai) 揮兄柿liang)和引力,而且也沒有空間。為(wei)了加以區別, 們(men)將他們(men)所說(shuo)的“黑洞”二字都加上了引號,以表(biao)示它的真正(zheng)準ji)返拿鐘κ嗆諼選R韻呂嗤  Kmen)預言(yan),如果他們(men)所提出的假說(shuo)是正(zheng)確(que)的話(hua),那麼(me),銀河系中(zhong)心(xin)還應該有一個強射電源,並且這個強射電源發出的輻(fu)射應該是同步加速(su)的。幾(ji)年之(zhi)後,人們(men)果然(ran)在銀河系中(zhong)心(xin)方向發現了這樣一個發出強烈同步加速(su)輻(fu)射的強射電源,它就是人馬(ma)座a,是所知銀河系內(na)最大的射電源。一些人據此判(pan)斷,人馬(ma)座a極有可能就是一個大質量(liang)的“黑洞”,但是一些人認(ren)為(wei)只(zhi)能暫時將它看作是大質量(liang)“黑洞”的最佳(jia)候選者,還gong)荒芨倫詈蟺慕jie)論。

近期(qi),美(mei)國天文nan)?揖 guan)測(ce)後作出推(tui)測(ce),認(ren)為(wei)銀河系中(zhong)心(xin)可能存在兩個“黑洞”。據稱(chen),銀河系的中(zhong)心(xin)地帶可能有一個質量(liang)為(wei)太(tai)陽數千倍的中(zhong)等(deng)大小的“黑洞”,它正(zheng)拖著(zhou)一些年輕(qing)的恆星朝銀心(xin)的mu)?ldquo;黑洞”運動,推(tui)測(ce)它的運動方式是以100年為(wei)周(zhou)期(qi)環繞巨型“黑洞”運行,它早晚會(hui)被巨型“黑洞”吞噬掉(diao),從而使後者更(geng)為(wei)龐大。與此前(qian)後不久,一些天文nan)?冶biao)示,他們(men)在地球附近也發現了3個巨型“黑洞”,它們(men)位(wei)于(yu)距離地球5000萬至1億光(guang)年的室(shi)女座和白羊星座內(na)。雖然(ran)1光(guang)年相當于(yu)大約10萬億公(gong)里,但以宇宙天體的測(ce)量(liang)標準而言(yan),這樣的mu) 刖偷deng)于(yu)是左鄰(lin)右舍而已(yi)。

不尋(xun)常的是qian) 個“黑洞”,每(mei)個質量(liang)是 們(men)太(tai)陽的5000萬至1億倍。這些天文nan)?胰ren)為(wei),這樣巨大的質量(liang)在“黑洞”之(zhi)中(zhong)較為(wei)少見,已(yi)知的同類“巨無霸”只(zhi)有約20個,其他大部分(fen)的“黑洞”質量(liang)僅為(wei)太(tai)陽的數倍。

有關(guan)這些“黑洞”是怎(zen)樣形(xing)成的問(wen)題,科(ke)學家們(men)眾說(shuo)紛紜。美(mei)國密歇(xie)根州大學的nan)芯吭崩鍥qi)史(shi)通認(ren)為(wei),這3個大型“黑洞”可能是類星體的殘余物質,類星體是極光(guang)量(liang)的物質,在火星qian)憒蟺姆段 na),光(guang)照(zhao)程度等(deng)于(yu)1萬億個太(tai)陽。他還指出,類星體在銀河系的大部分(fen)星球形(xing)成前(qian)便已(yi)出現,如果最後確(que)認(ren)3個巨型“黑洞”是來(lai)自類星體,它們(men)可能在類星體年代的高(gao)峰期(qi)便已(yi)出現,亦即宇宙誕生後大約有10億年歷(li)史(shi)的時期(qi)。如是這樣,究竟是先有銀河系還是先有的“黑洞”,便成為(wei)天文nan)?蟻亂桓魴枰 芯康奈wen)題。

美(mei)國航(hang)空航(hang)天局zhong)跡 men)還探測(ce)到jie)鈧嬤zhong)存在著(zhou)中(zhong)等(deng)大小的“黑洞”。這個發現不僅為(wei)研究“黑洞”家族的nan)荼洳股ldquo;缺(que)失的一環”,也有助于(yu)深入(ru)理(li)解星系結(jie)構(gou)的形(xing)成等(deng)天文nan)?疚wen)題。

據報道,這次探測(ce)到的中(zhong)等(deng)大小的“黑洞”共(gong)有兩個,分(fen)別存在于(yu)飛馬(ma)星座的m15星團和仙女星座的g1星團中(zhong),這兩個星團中(zhong)都包含有極為(wei)古老的恆星。

天文nan)?頁chen),這種中(zhong)等(deng)大小的“黑洞”曾(zeng)經是“黑洞”研究kong)zhong)的一段空白。以往天文nan)?頤men)發現的“黑洞”有超巨“黑洞”和微型“黑洞”兩類,超巨“黑洞”一hua)憒嬖謨yu)星系的中(zhong)心(xin),質量(liang)是太(tai)陽的數百(bai)萬甚至數十億倍,很多情況下它們(men)在星系的中(zhong)間。微型“黑洞”質量(liang)與太(tai)陽基本上處于(yu)一個數量(liang)級,它是由質量(liang)相當于(yu)太(tai)陽10倍的恆星發生超新星爆發時形(xing)成的。這可能只(zhi)是一個體積的問(wen)題,然(ran)而,這二者之(zhi)間到底有沒有聯系?它是困擾(rao)天文nan)?緄囊桓鑫wen)題。天文nan)?乙恢輩孿xiang)可能存在著(zhou)中(zhong)等(deng)大小的“黑洞”,因為(wei)他們(men)推(tui)測(ce),超巨“黑洞”可能是在微型“黑洞”的基礎上形(xing)成的mo) 笳呔禿帽戎腫櫻 孀zhou)時間的推(tui)移慢慢進化(hua)成超巨“黑洞”。中(zhong)等(deng)“黑洞”的發現為(wei)這個“黑洞進化(hua)論”提供(gong)了支持。這些“黑洞”可能是解釋它重(zhong)要循環的關(guan)鍵,它是生長周(zhou)期(qi)的中(zhong)間環節。

早先的一些觀(guan)測(ce)顯示,位(wei)于(yu)星系中(zhong)心(xin)的超巨“黑洞”,質量(liang)一hua)鬮wei)星系總質量(liang)的0.5%左右,這次新發現的兩個中(zhong)等(deng)大小的“黑洞”與它們(men)所處的星團之(zhi)間也有著(zhou)類似(si)的比例。天文nan)?抑賦觶 庖 蹲zhou)“黑洞”與其賴(lai)以生存的宇宙環境間可能存在著(zhou)某cheng)┤寫(xie) 值謀局使媛lv)。

讓(rang)天文nan)?腋械揭饌獾氖牽(qian) 鹿guan)測(ce)到的兩個中(zhong)等(deng)質量(liang)“黑洞”都位(wei)于(yu)球狀星團而非星系之(zhi)中(zhong)。這一發現幫助科(ke)學家們(men)在星團與星系間建立起了聯系。科(ke)學家們(men)認(ren)識到,“黑洞”在宇宙當中(zhong)是一個比ren)xiang)象中(zhong)更(geng)普遍的現象。這為(wei)回答(da)宇宙中(zhong)星系結(jie)構(gou)是如何形(xing)成的提供(gong)了有用信息。

看來(lai),大多數科(ke)學家傾向于(yu)確(que)認(ren)銀河系中(zhong)心(xin)是個超巨“黑洞”的說(shuo)法,但時至今日,仍有一些科(ke)學家堅(jian)持銀河系中(zhong)心(xin)可能是密度極高(gao)的恆星集(ji)團,並非是什麼(me)超巨“黑洞”。他們(men)認(ren)為(wei),對于(yu)銀河系中(zhong)心(xin)存在強射電輻(fu)射和紅外輻(fu)射這種現象,用其他非黑洞理(li)論解釋也cai)芩shuo)明,譬如恆星之(zhi)間頻(pin)繁、劇烈ye)吶peng)撞或(huo)許也cai)懿嗣men)已(yi)經觀(guan)測(ce)到的那些現象。其次,人們(men)對銀河系中(zhong)心(xin)的情況了解得確(que)實太(tai)小,比如,銀心(xin)發出的可見光(guang) 們(men)完全看不huai)劍 導噬蝦閾俏鎦實姆fu)射大部分(fen)都是在可見光(guang)波段。如此一來(lai),在只(zhi)看到一個物體的很小部分(fen)時,就想(xiang)對整個龐然(ran)大物進行整體描(miao)述,有如瞎子摸(mo)象,肯定(ding)會(hui)出現差錯。因此銀河系中(zhong)心(xin)是否有黑洞,其真實的分(fen)布狀況究竟如何,在沒有充(chong)分(fen)觀(guan)測(ce)證據的情況下,還無法下最後的結(jie)論。

但是qian)們(men)現在完全可以用天體爆發定(ding)律(lv)理(li)論來(lai)作出較合(he)理(li)的預測(ce)。

“銀河火球”的爆發不僅僅是外向的mo) 彝 幣燦心(xin)諳虻摹<矗杭ji)有向外爆發拋射,又有向內(na)爆發擠壓。 們(men)qian)汛順chen)為(wei)“雙向爆發”。向外爆發的規律(lv) 們(men)已(yi)yan)誶qian)面做過介(jie)紹(shao),並且總結(jie)出天體爆發定(ding)律(lv);向內(na)爆發的一些規律(lv) 們(men)此後進行探討。

首zi)齲 ldquo;星系火球”這般(ban)質量(liang)的爆發發生時,不管是向內(na)爆發還是向外爆發,只(zhi)要其爆發的沖擊(ji)速(su)度達到光(guang)速(su),就會(hui)在一定(ding)的區域內(na)形(xing)成一個與 們(men)的時空概pai)鍆耆 煌 姆獗bi)的球面,它就是人們(men)稱(chen)之(zhi)的“視界”。天體爆發時,向外擴展的“視界”球面迅速(su)膨(peng)脹至亞光(guang)速(su)時為(wei)止;向內(na)收攏的“視界”球心(xin)也迅速(su)坍縮至亞光(guang)速(su)時止。如果“視界”坍縮至中(zhong)心(xin)一huai)閌比暈唇抵涼guang)速(su)以下,則(ze)“火球”中(zhong)心(xin)的部分(fen)物質會(hui)被擠壓成高(gao)密度物質,以後會(hui)在達到一定(ding)極限(xian)時從中(zhong)心(xin)點上“爆破”,將高(gao)密度物質炸得四(si)分(fen)五(wu)裂。 們(men)將這些高(gao)密度物質天體稱(chen)作“黑窩”,因為(wei)它們(men)被天體爆發向內(na)擠壓後體積極小可質量(liang)極大,有時其引力可將光(guang)線束(shu)縛住,使它變成一個看不見的星體,故而稱(chen)其為(wei)“黑”。但是qian) men)是一個具有時空概pai)畹氖堤澹 哂腥 院褪奔湫裕  虼瞬荒苡ldquo;洞”來(lai)形(xing)容它而稱(chen)其為(wei)“窩”。黑窩的來(lai)歷(li)就源于(yu)此。至于(yu) 們(men)在前(qian)面剛剛說(shuo)到的“視界”,它的區域內(na)完全是虛空( 們(men)所處的這個宇宙太(tai)空是實空,宇宙的外面是虛空),它沒有時空概pai)睿 輝市砣魏穩 暈鎦式ru),是一個與 們(men)所處的這個世(shi)界格格不入(ru)的“另一個世(shi)界”。對這樣一個“視界”區域, 們(men)稱(chen)其為(wei)黑洞。有關(guan)黑洞、黑窩等(deng)問(wen)題, 們(men)已(yi)yan)誶qian)面做過闡(chan)述。

如果“銀河火球”的爆發沖擊(ji)力足夠大,內(na)向爆發的結(jie)果是會(hui)在銀河系中(zhong)心(xin)形(xing)成一個巨大的黑洞。黑洞的中(zhong)心(xin)沒有什麼(me)“奇(qi)點”,高(gao)密度物質在向內(na)迅速(su)坍縮時會(hui)出現“引力失衡”現象,導致這個高(gao)密度物質在被擠壓至一定(ding)極限(xian)時從中(zhong)心(xin)點上產生“爆破”,將這些物質炸得四(si)分(fen)五(wu)裂。

因此,銀河系的中(zhong)心(xin)應該是一個黑洞。一些比銀河系大的星系中(zhong)心(xin)也都應有一個黑洞。所有的黑洞沒有質量(liang),也沒有什麼(me)“中(zhong)心(xin)奇(qi)點”。對此, 們(men)已(yi)yan)誶qian)面對“中(zhong)心(xin)奇(qi)點”的論斷進行了有力的批駁。

其次,當“銀河火球”中(zhong)心(xin)地帶的高(gao)密度物質“爆破”後,它們(men)在向外拋射時會(hui)將氣體和塵埃撕裂,或(huo)是將這些氣體和塵埃吸積起來(lai),或(huo)是在眾多的恆星材(cai)料之(zhi)間成為(wei)“中(zhong)央領導”,形(xing)成 們(men)現在可觀(guan)測(ce)到的“球狀星團”。

這樣一來(lai),銀河系的中(zhong)心(xin)一hua)悴換hui)有巨大質量(liang)的黑窩(即原科(ke)學家們(men)所稱(chen)pin)暮詼矗  廡┘藪籩柿liang)的黑窩yan)Ω檬腔啡坪詼此si)周(zhou)隨機分(fen)布的。它的數量(liang)也不會(hui)是一個,而應有更(geng)多一些,估計大約幾(ji)十或(huo)幾(ji)百(bai)甚至上千個。同時,除了在銀球附近,以外的區域也含有質量(liang)大小不一huai)暮諼眩 燦κ撬婊fen)布的。

天文nan)?宜guan)測(ce)到的所謂銀心(xin)的一些情況,它根本不會(hui)是真正(zheng)的銀心(xin),只(zhi)是銀心(xin)黑洞周(zhou)圍的一些黑窩的情況。黑洞——銀河系中(zhong)心(xin)是根本觀(guan)測(ce)不huai)降模(mo) 蛭wei)它沒有任何輻(fu)射。證明它的存在,只(zhi)能用時間和空間來(lai)間接(jie)論證。譬如,當一個星體橫穿銀河系中(zhong)心(xin)時,在規定(ding)的mu)  na),在保持zhong)薪su)度不變的前(qian)提下,所用的時間會(hui)出現節省,或(huo)是會(hui)感覺到它的行進速(su)度異常地快,遠遠地超過了這個星體本身(shen)原有的速(su)度。為(wei)了將黑洞的特殊性質講清楚, 們(men)在後面還要作進一步的闡(chan)述。

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銀河系(Galaxy)的資料信息

銀河系有多大它的中(zhong)心(xin)在哪 銀河系之(zhi)謎揭秘

銀河系是地球和太(tai)陽所屬的星系。因其主體部分(fen)投影(ying)在天球上的亮帶被我(wo)國稱(chen)為(wei)銀河而得名。

銀河系呈旋渦狀,有4條螺旋狀的旋臂從銀河系中(zhong)心(xin)均勻對稱(chen)pin)匱yan)伸出來(lai)。銀河系中(zhong)心(xin)和4條旋臂都是恆星密集(ji)的地方。從遠處看,銀河系像一個體育鍛煉用的大鐵餅,大鐵餅的直徑有10萬光(guang)年,相當于(yu)9460800000萬萬公(gong)里。中(zhong)間最厚(hou)的部分(fen)約3000~6500光(guang)年。太(tai)陽位(wei)于(yu)一條叫做獵戶(hu)臂的旋臂上,距離銀河系中(zhong)心(xin)約3.3萬光(guang)年。

銀河系的發現經歷(li)了漫長的過程。望遠鏡發明後,伽利略(lue)首zi)扔猛毒倒guan)測(ce)銀河,發現銀河由恆星組成。而後,T.賴(lai)特、I.康德、J.H.朗伯等(deng)認(ren)為(wei),銀河和全部恆星可能集(ji)合(he)成一個巨大的恆星系統。18世(shi)紀(ji)後期(qi),F.W.赫(he)歇(xie)爾(er)用自制(zhi)的反射望遠鏡開始恆星計數的觀(guan)測(ce),以確(que)定(ding)恆星系統的結(jie)構(gou)和大小,他斷言(yan)恆星系統呈扁盤狀,太(tai)陽離盤中(zhong)心(xin)不遠。他去世(shi)後,其子J.F.赫(he)歇(xie)爾(er)繼承(cheng)父(fu)業(ye),繼續進行深入(ru)研究,把(ba)恆星計數的工(gong)作擴展到南天。20世(shi)紀(ji)初(chu),天文nan)?野ba)以銀河為(wei)表(biao)觀(guan)現象的恆星系統稱(chen)為(wei)銀河系。J.C.卡普坦應用統計視差的方法測(ce)定(ding)恆星的平均距離,結(jie)合(he)恆星計數,得出了一個銀河系模(mo)型。在這個模(mo)型里,太(tai)陽居中(zhong),銀河系呈圓盤狀,直徑8千秒差距,厚(hou)2千秒差距。H.沙chen)綻τ迷旄fu)變星的周(zhou)光(guang)關(guan)系,測(ce)定(ding)球狀星團的mu) 耄 憂蜃蔥峭諾姆fen)布來(lai)研究銀河系的結(jie)構(gou)和大小。他提出的模(mo)型是qian)閡酉凳且桓 婦底吹暮閾竅低常 tai)陽不在中(zhong)心(xin)。沙chen)綻貿觶 酉抵本0千秒差距,太(tai)陽離銀心(xin)20千秒差距。這些數值太(tai)大,因為(wei)沙chen)綻詡撲憔 朧蔽醇迫ru)星際消光(guang)。20世(shi)紀(ji)20年代,銀河系自轉被發現以後,沙chen)綻囊酉的mo)型得到公(gong)認(ren)。

銀河系是一個巨型旋渦星系,Sb型,共(gong)有4條旋臂。包含一、二千億顆恆星。銀河系整體作較差自轉,太(tai)陽處自轉速(su)度約220千米/秒,太(tai)陽繞銀心(xin)運轉一周(zhou)約2.5億年。銀河系的目視絕(jue)對星等(deng)為(wei)-20.5等(deng),銀河系的總質量(liang)大約是我(wo)們(men)太(tai)陽質量(liang)的1萬億倍,大致10倍于(yu)銀河系deng) 亢閾侵柿liang)的總和。這是我(wo)們(men)銀河系中(zhong)存在範圍遠遠超出明亮恆星盤的暗物質的強有力證據。關(guan)于(yu)銀河系的年齡(ling),目前(qian)佔主流的觀(guan)點認(ren)為(wei),銀河系在宇宙誕生的大爆炸之(zhi)後不久就誕生了,用這種方法計算出,我(wo)們(men)銀河系的年齡(ling)大概 在145億歲左右,上下誤(wu)差各有20多億年。而科(ke)學界認(ren)為(wei)宇宙誕生的“大爆炸”大約發生 …

銀河系是太(tai)陽系所在的恆星系統,包括一二千億顆恆星和大量(liang)的星團、星雲,還有各種類型的星際氣體和星際塵埃。它的總質量(liang)是太(tai)陽質量(liang)的1400億倍。在銀河系里大多數的恆星集(ji)中(zhong)在一個扁球狀的空間範圍內(na),扁球的形(xing)狀好像鐵餅。扁球體中(zhong)間突出的部分(fen)叫“核(he)球”,半徑約為(wei)7千光(guang)年。核(he)球的中(zhong)部叫“銀核(he)”,四(si)周(zhou)叫“銀盤”。在銀盤外面有一個更(geng)大的球形(xing),那里星少,密度小,稱(chen)為(wei)“銀暈”,直徑為(wei)7萬光(guang)年。銀河系是一個旋渦星系,具有旋渦結(jie)構(gou),即有一個銀心(xin)和兩個旋臂,旋臂相距4500光(guang)年。其各部分(fen)的旋轉速(su)度和周(zhou)期(qi),因距銀心(xin)的遠近而不同。太(tai)陽距銀心(xin)約2.3萬光(guang)年,以250千米/秒的速(su)度繞銀心(xin)運轉,運轉的周(zhou)期(qi)約為(wei)2.5億年。

河系物質約90%集(ji)中(zhong)在恆星內(na) 。恆星的種類繁多。按照(zhao)恆星的物理(li)性質、化(hua)學組成、空間分(fen)布和運動特征,恆星可以分(fen)為(wei)5個星族。最年輕(qing)的極端星族Ⅰ恆星主要分(fen)布在盤里的旋臂上;最年老的極端星族Ⅱ恆星則(ze)主要分(fen)布在暈里。恆星常聚集(ji)成團。除了大量(liang)的雙星外,河系里已(yi)發現了1000多個星團。河系里還有氣體和塵埃,其含量(liang)約佔河系總質量(liang)的10%,氣體和塵埃的分(fen)布不均勻,有的mu)奐ji)為(wei)星雲,有的則(ze)散布在星際空間。20世(shi)紀(ji)60年代以來(lai),發現了大量(liang)的星際shi)fen)子,如CO、H2O等(deng) 。分(fen)子雲是恆星形(xing)成的主要場所。河系核(he)心(xin)部分(fen),即心(xin)或(huo)核(he),是一個很特別的地方。它發出很強的射電、紅外,X射線和γ射線輻(fu)射。其性質尚不清楚,那里可能有一個巨型黑洞,據估計其質量(liang)可能達到太(tai)陽質量(liang)的幾(ji)千萬倍。對于(yu)河系的起源和演化(hua),知之(zhi)尚少。

1971年英國天文nan)?伊值middot;貝爾(er)和馬(ma)丁·內(na)斯分(fen)析了銀河系中(zhong)心(xin)區的紅外觀(guan)測(ce)和tui)淥災剩 賦 酉抵zhong)心(xin)的能源應是一個黑洞,並預言(yan)如果他們(men)的假說(shuo)正(zheng)確(que),在銀河系中(zhong)心(xin)應可觀(guan)測(ce)到一個尺度很小的發出射電輻(fu)射的源,並且這種輻(fu)射的性質應與人們(men)在地面同步加速(su)器(qi)中(zhong)觀(guan)測(ce)到的輻(fu)射性質shi)謊H暌院螅 庋囊桓鱸垂ran)被發現了,這就是人馬(ma)A。

人馬(ma)A有極小的尺度,只(zhi)相當于(yu)普通恆星的大小,發出的射電輻(fu)射強度為(wei)2*10(34次方)爾(er)格/秒,它位(wei)于(yu)銀河系動力學中(zhong)心(xin)的0.2光(guang)年之(zhi)內(na)。它的周(zhou)圍有xing)su)度高(gao)達300公(gong)里/秒的運動電離氣體,也有很強的紅外輻(fu)射源。已(yi)知所有的恆星級天體的活動都無法解釋人馬(ma)A的奇(qi)異特性。因此,人馬(ma)A似(si)乎是大質量(liang)黑洞的最佳(jia)候選者。但是由于(yu)目前(qian)對大質量(liang)的黑洞還沒有結(jie)論性的證據,所以天文nan)?頤men)謹慎地避(bi)免用結(jie)論性的語言(yan)提到大質量(liang)的黑洞。我(wo)們(men)的銀河系大約包含兩千億顆pan)翹澹 渲zhong)恆星大約一千多億顆,太(tai)陽就是其中(zhong)典型的一顆。銀河系是一個相當大的螺旋狀星系,它有三個主要組成部分(fen)︰包含旋臂的銀盤,中(zhong)央突起的銀心(xin)和暈輪(lun)部分(fen)。

螺旋星系M83,它的大小和形(xing)狀都很類似(si)于(yu)我(wo)們(men)的銀河系

銀盤︰

銀盤(Galactic disk)︰在旋渦星系中(zhong),由恆星、塵埃和tui)遄槌傻謀餛腳獺/p>

銀盤是銀河系的主要組成部分(fen),在銀河系中(zhong)可探測(ce)到的物質中(zhong),有九成都在銀盤範圍以內(na)。銀盤外形(xing)如薄透鏡,以軸對稱(chen)形(xing)wen)椒fen)布于(yu)銀心(xin)周(zhou)圍,其中(zhong)心(xin)厚(hou)度約1萬光(guang)年,不過這是微微凸起的核(he)球的厚(hou)度,銀盤本身(shen)的厚(hou)度只(zhi)有2000光(guang)年,直徑近10萬光(guang)年,可見總體上說(shuo)銀盤非常薄。

除了1000秒差距範圍內(na)的銀核(he)繞銀心(xin)作剛體轉動外,銀盤的其他部分(fen)都ji)埔xin)作較差轉動,即離銀心(xin)越遠轉得越慢。銀盤中(zhong)的物質主要以恆星形(xing)wen)醬嬖冢 家酉底苤柿liang)不huai)0%的星際物質,絕(jue)大部分(fen)也散布在銀盤內(na)。星際物質中(zhong),除含有電離氫、分(fen)子氫及多種zhong)羌史(shi)fen)子外,還有10%的星際塵埃,這些直徑在1微米左右ye)墓燙  li)是造成星際消光(guang)的主要原因,它們(men)大都集(ji)中(zhong)在銀道面附近。

由于(yu)太(tai)陽位(wei)于(yu)銀盤內(na),所以我(wo)們(men)不容易認(ren)識銀盤的起初(chu)面貌。為(wei)了探明銀盤的結(jie)構(gou),根據本世(shi)紀(ji)40年代巴德和梅(mei)奧爾(er)對旋渦星系M31(仙女座大星雲)旋臂的nan)芯康貿魴么焯宓鬧饕﹫嘈停 諞酉的na)普查(cha)這幾(ji)類天體,發現了太(tai)陽附近的三段平行臂。由于(yu)星際消光(guang)作用,光(guang)學觀(guan)測(ce)無法得出銀盤的總體面貌。有證據表(biao)明,旋臂是星際氣體集(ji)結(jie)的場所,因而對星際氣體的探測(ce)就能顯示出旋臂結(jie)構(gou),而星際氣體的21厘米射電譜zi) 皇shou)星際塵埃阻擋,幾(ji)乎可達整個銀河系。光(guang)學與射電觀(guan)測(ce)結(jie)果都表(biao)明,銀盤確(que)實具有旋渦結(jie)構(gou)。

銀暈︰

銀河暈輪(lun)彌散在銀盤周(zhou)圍的一個球形(xing)區域內(na),銀暈直徑約為(wei)九萬八千光(guang)年,這里恆星的密度很低,分(fen)布著(zhou)一些由老年恆星組成的球狀星團,有人認(ren)為(wei),在銀暈外面還存在著(zhou)一個巨大的呈球狀的射電輻(fu)射區,稱(chen)為(wei)銀冕,銀冕至少延(yan)伸到距銀心(xin)一hua)bai)千秒差距或(huo)三十二萬光(guang)年遠。

探秘志獨家觀(guan)點︰

銀河系相對宇宙來(lai)說(shuo)只(zhi)是眾多星系的一個,地球只(zhi)是星系中(zhong)的滄(cang)海一粟,人類更(geng)是顯得渺小之(zhi)極。對地球之(zhi)外的宇宙探索,我(wo)們(men)知道lai)幕股僦zhi)又少,隨著(zhou)科(ke)技不斷進步,也許我(wo)們(men)能找ye)揭桓霰任wo)們(men)地球還可愛的星球。

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