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我們的棲息之所——銀河系

 星光閃亮圖書館 2017-06-25

首先,來考考你們對銀河系知多少。如果你答對9-10題,你已經(jīng)是一個“銀才”了,如果你答對7-8題,那么你算是個合格的“銀河系公民”,如果你答對7題以下,額,你該考慮移民去仙女座星系了。


【Quiz Time】


答案揭曉: 1. 棒旋星系 2. 獵戶臂 3. 人馬座A* 4. 暗物質(zhì) 5. 28,000光年 6. 仙女座星系 7. 大于2000億 8. 和宇宙年齡差不多 9. 本星系群 10. 室女座超星系團


所以,你是銀河系的天才,還是銀河系的合格公民,或者,你該考慮移民事項了呢?想更多的了解關(guān)于我們的棲息之所——銀河系了么?


↓↓↓ 系好安全帶,開始銀河之旅


當(dāng)我們仰望天空時,我們看到夜空中一條寬廣細長的亮帶。古人認為它是天上的河,像濺灑的牛奶,又像一條寬闊的馬路,在地球誕生之前它就已經(jīng)存在。


那么問題來了(Quiz 1),銀河系屬于哈勃分類的哪一類呢?其實,銀河系是SB。沒錯,銀河系是一個棒旋星系(Spiral Barred Galaxy),直徑大約100,000光年。如果你從銀河系盤面上方往下看,你會看到銀河系的中央凸起的部分和四條圍繞著它的旋臂。在我們的宇宙中,大約有三分之二的星系都是螺旋星系。


和普通的螺旋星系不同,銀河系是一個棒旋星系。在銀河系的核心有明亮的恒星涌出聚集成短棒,并橫越過星系中心。其兩個主要旋臂(Main Arm)則看似由短棒的末端涌現(xiàn)至星系之中。銀河系還包含了兩個較小的旋臂(Minor Arm)及旋臂上的兩個刺(Spur),其中一個刺是獵戶臂(Orion Spur),也就是太陽和太陽系所處的位置(Quiz 2)。獵戶臂位于英仙臂和人馬臂之間。



銀河系的平面圖,包括中心的巨大黑洞,旋棒,多條旋臂。圖片來源:NASA/ESA


銀河系并不是靜止在空間中的,而是不斷的旋轉(zhuǎn)。太陽和太陽系也跟著旋轉(zhuǎn),平均速度為515,000海里每小時(828,000公里每小時)。盡管以如此的高速運行,太陽系仍需要230百萬年才能繞銀心旋轉(zhuǎn)一周。


螺旋臂旋繞著銀河的中心,并包含了大量的氣體和塵埃,新的恒星不斷的在臂中形成。這些螺旋臂都包含在我們稱作銀盤(Disk)里,厚度大約1000光年。銀河系并不是完美的盤狀,它呈現(xiàn)出扭曲的形狀,天文學(xué)家把這個事實歸因于銀河系的“衛(wèi)星星系”——大、小麥哲倫星系。



和銀河系相似的扭曲螺旋星系ESO 510-13,從圖片可以看出銀盤呈扭曲的形狀。圖片來源:NASA


星系的中央凸出部分,是一個很亮的球狀體,我們稱作銀核(bulge)。這個區(qū)域由高密度的恒星、氣體和塵埃組成。在里面的氣體和塵埃太厚導(dǎo)致我們無法窺視,可見度比外面少的多,而大部分恒星又聚集于此,所以銀河系的可視恒星其實只占總比例中很少一部分。


在銀河系的中心是一個超大質(zhì)量的黑洞(Quiz 3),十億倍太陽的質(zhì)量,叫人馬座A*。這個超大質(zhì)量黑洞一開始應(yīng)該是小質(zhì)量的,但是貪婪好吃的它將周圍的氣體和塵埃全部吞噬,使其不斷壯大變成一個巨大的猛獸,就連附近的恒星也無法跳出它的魔爪。雖然黑洞無法被直接觀測,但是黑洞的周圍總有物質(zhì)存在,這些物質(zhì)必定受到黑洞強大引力的影響;這些物質(zhì)又是在黑洞視界之外,因而可以被觀測。觀測黑洞周圍物質(zhì)的運動和輻射,就可以推斷黑洞的存在。人馬座A*的質(zhì)量相當(dāng)于400萬個太陽質(zhì)量,是天文學(xué)家研究超大質(zhì)量黑洞的物理性質(zhì)的最佳目標(biāo)。


銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞人馬座A的藝術(shù)表達。圖片來源:NASA/JPL-CALTECH

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