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漫游银河系


http://www.jslib.org.cn   2018-03-06 12:46:00    

 

  美丽的星空,五彩斑斓,每一颗星星都有属于自己的色彩与故事,浪漫而又神秘。随着近现代科技的发展,神秘莫测的星空,吸引着一代又一代的天文学家追逐梦想的脚步,去揭开它神秘的面纱。3月3日,紫金山天文台研究员徐烨做客“南图讲座”,主讲《漫游银河系》。
  徐老师首先概述了银河系的天体结构,他说,银河系是太阳系所在的恒星系统,包括1500~4000亿颗恒星和大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃,黑洞,它的可见总质量是太阳质量的2100亿倍。它是一个旋涡星系,由银盘、银晕和暗晕等组成,我们在夏天晚上看到的银河其实就是银河系的一部分。
  接着,徐老师详细介绍了银河系的主要成分:银心、银盘、旋臂、核球和银晕。核球的中央有“银心”——银河系的中心,也是银河系最迷惑区域。一般认为它是在银河系中心半径约10光年的小区域。红外波段的观测显示在银心存在着最密集的恒星群,大约两百万颗恒星集中在几光年的范围内。射电波段的研究表明,在这个恒星群的外面,距离银心20-80光年的范围内还存在着一个由气体和尘埃组成的分子环。而在这个恒星群的内部,恒星以每秒数百公里的速度运动着。天文学家推测在这银心的中央,有一个相当于两百万个太阳质量的引力源,因为它所在的区域非常之小,很多天文学家们认为它很可能就是一个巨型的黑洞!银河系的主体部分是银盘,直径大约十万光年,厚度在太阳处约为800光年,向外越来越厚,在外边缘可达近10000光年。太阳位于银盘上距中心约2.8万光年的地方,以每秒240千米的速度围绕着银河系的中心旋转。以这样快的速度,太阳绕银河系的中心旋转一周也要2亿年,这个周期称为星系年。银盘的主要成分是年轻恒星,大量的气体和尘埃。在银盘上,恒星和气体的分布并不是均匀的,而是呈旋涡状结构,在物质相对集中的地方形成一条条旋臂。按照星系的形态分类,银河系属于棒旋星系。旋涡星系内年轻亮星、亮星云和其他天体分布成旋涡状,从里向外旋卷。这种螺线形带称为旋臂,是旋涡星系外形的主要特征。大多数旋涡星系有两条旋臂,少数星系有三条以上的旋臂。旋臂主要由星族Ⅰ的明亮的早型恒星构成。旋臂中除恒星外,还含有星际气体和尘埃,在旋臂的前部(按旋转中的前进方向)往往存在一暗黑的尘埃窄条。在旋臂中还可以观测到许多电离氢区。银河系有两条或者更多的旋臂,用光学方法可以观测到两条旋臂的一部分,用射电方法则可以观测到更多的部分(英仙臂、猎户臂、人马臂和三千秒差距臂等)。旋臂结构的实质可用密度波理论来解释。从观测到的其它和银河系类似的旋涡星系,来想象在银河系外面看到的我们自己星系的样子。通过射电和红外等其他波段的观测来分析银河系的结构。目前认为,银河系的旋臂有盾牌臂,人马臂,英仙臂、外臂,以及猎户臂/刺(本地臂)。太阳位于英仙臂和人马臂之间——猎户臂之上。
  核球是银河系中心隆起的部分,呈扁球状,直径约1.2万光年,厚约1万光年。核球位于人马座方向,在核球中没有明显的旋臂结构,恒星分布也更加密集,而且主要是老年恒星以及星际尘埃和气体。红外波段的核球轮廓最明显。银河系外围由稀疏分布的恒星和星际物质组成的球状区域叫银晕。整个银盘都被银晕所包围着。银晕里主要是些年老的恒星、球状星团和极少量的星际尘埃和气体。所含的物质在整个银河系中占据着主导地位,不过绝大部分都是不发光的物质,它们具体是什么现在还不清楚。
  最后,徐老师阐述了星系分类,他谈到,根据星系形态的不同,哈勃首先提出星系可以分为椭圆星系、透镜状星系、旋涡星系、棒旋星系和不规则星系5种类型。按照棒的大小和旋臂的缠卷程度,棒旋星系可以分为SBa, SBb, SBc三个次型。其中SBa型棒最大,旋臂缠卷最紧。银河系可能是一个SBb或SBc型星系。
徐老师的讲演深入浅出,论据详实,为现场数百名观众奉献了一场精彩的天文科普大餐。(王斐)



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