正文 第6章 恒星與銀河係的親密關係(1 / 2)

你聽說過牛郎和織女的故事嗎?那是一個關於天河的神話,故事裏麵有一首歌謠:“遙瞻太空銀河寬廣,水如明鏡如泛波光。織女星座相互支撐,七次更移終日繁忙。雖然來回移動奔忙,難以織出華麗花樣。看那牽牛燦燦發光,卻也不能駕馭車輛。”其中歌中的“銀河”就是指我們現在天文學上所探討的銀河,其中最後兩句說的是“織女星”和“牽牛星”,他們都屬於恒星。當然那隻是一個神話傳說,要想知道關於銀河與恒星的知識還要依據我們現在天文學家的探究結果。

1.銀河係的發現

其實,在遼闊的太空中是不存在什麼天河的。我們所看到的銀河,是由無數大大小小的星星組成的。隻是這些星星離我們很遠,所以我們用肉眼不可能分辨出一顆顆單獨的星,看上去也就形成了一條銀白色的河了。

那麼,銀河係是怎麼被發現的呢?

銀河係的發現經曆了一個漫長的過程,在望遠鏡發明以後,伽利略首先用望遠鏡觀測銀河,發現銀河由恒星組成,在銀河係中恒星至少有1000多億顆。而後,賴特、康德、朗伯等天文學家認為,銀河係和全部恒星可能集合成一個巨大的恒星係統。18世紀後期,赫歇爾用自製的反射望遠鏡開始恒星計數的觀測,以確定恒星係統的結構和大小,他斷言恒星係統呈扁盤狀,太陽離盤中心不遠。他去世後,其子赫歇爾繼承父業,繼續進行深入研究,把恒星計數的工作擴展到南天。20世紀初,天文學家把以銀河為表觀現象的恒星係統稱為銀河係。卡普坦應用統計視差的方法測定恒星的平均距離,結合恒星計數,得出了一個銀河係模型。在這個模型裏,太陽居中,銀河係呈圓盤狀,直徑8千秒差距,厚2千秒差距。沙普利應用造父變星的周光關係,測定球狀星團的距離,從球狀星團的分布來研究銀河係的結構和大小。他提出的模型是:銀河係是一個透鏡狀的恒星係統,太陽不在中心。沙普利得出,銀河係直徑80千秒差距,太陽離銀心20千秒差距。這些數值太大,因為沙普利在計算距離時未計入星際消光。20世紀20年代,銀河係自轉被發現以後,沙普利的銀河係模型得到公認。

銀河係是一個巨型旋渦星係,共有4條旋臂。包含一二千億顆恒星。銀河係整體作較差自轉,太陽處自轉速度約220千米/秒,太陽繞銀心運轉一周約2.5億年。銀河係的目視絕對星等為——20.5等,銀河係的總質量大約是我們太陽質量的1萬億倍,大致相當於10倍的銀河係全部恒星質量的總和。這是我們銀河係中存在範圍遠遠超出明亮恒星盤的暗物質的強有力證據。關於銀河係的年齡,目前占主流的觀點認為,銀河係在宇宙誕生的大爆炸之後不久就誕生了,用這種方法計算出,我們銀河係的年齡大概在145億歲左右,上下誤差各有20多億年。而界內認為宇宙誕生的“大爆炸”大約發生200億年前。

2.銀河係的結構

銀河係總體結構是:銀河係物質的主要部分組成一個薄薄的圓盤,叫做銀盤,銀盤中心隆起的近似於球形的部分叫核球。在核球區域是恒星高度密集的地方,其中心有一個很小的致密區,稱銀核。銀盤外麵是一個範圍更大、近於球狀分布的係統,其中物質密度比銀盤中低得多,叫做銀暈。銀暈外麵還有銀冕,它的物質分布大致也呈球形。