比银河系更大的是什么 我们美丽浩瀚的银河系究竟是什么样的

2019-03-29 - 银河系

银河系是我们在宇宙中的故乡。 按照宇宙的标准,它是一个大都市, 有数千亿个恒星公民——银河系中恒星的数量至少是地球上人口的40倍。

直径约9万光年的盘状银河系有 一个明亮的银心,它大致厚1万光年、 宽1.3万光年,最少有1000亿颗恒星。 在银心中,10~1000颗恒星与太阳 在银河系旋臂中占据的空间相同。靠近核球的恒星的间距都不到1/4光年; 近距离碰撞必定是家常便饭,不过太阳至少在10亿年内与其他恒星的距离要大于1/4光年。

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银河系的旋臂从银心伸出,延伸成一个扁平而对称的风车形。太阳位于从银心到银河系边缘的2/3处,在猎户臂的内环边上。这里是银河系的郊区,远离致密的核心但又没有过度远离其他的恒星邻居。在这些邻居中, 最容易被看见是诸如猎户腰带上的蓝巨星和超巨星。这些质量远超太阳且力量强大的恒星构成了旋臂,并赋予了旋臂蓝白色的色调。

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由于缺乏蓝巨星,而且黄色和红色的恒星占据主导,银河系核心区域的基调为黄色。蓝巨星是年轻的恒星, 而银心似乎是更成熟的恒星的领地。 蓝巨星一生短暂,年轻时就会死亡。 它们会以惊人的速度挥霍自己的燃料, 生命只能持续几百万年。在光辉而短 暂一生之后,蓝巨星会演化成红巨星, 不久可能以超新星爆炸的方式谢幕。

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蓝巨星和较小的类太阳恒星都诞生于星云——由气体和尘埃组成、穿插于银河系旋臂中的云雾状天体。像猎户星云这样的恒星诞生地以亮星云的形式点缀旋臂上,在彩色照片中呈粉色。在银河系的放大图中,我们标出了用双筒望远镜可以看到 的多个产星区。我们还在那幅图中标出了显眼的恒星和星团,它们中的大多数都可以用肉眼看到。

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星团是亮星云的下一个演化阶段。随着时间的流逝,星团通常会解体,单颗的恒星会散落到旋臂的各个角落。旋臂间的恒星数量和旋臂中的几乎相等,但前者几乎都亮度较低,亮度与太阳相当或者更暗。旋臂似乎是有恒星形成的密度波,这种波会在整个银盘中传播。构成旋臂的蓝巨星和超巨星不会活到移入旋臂间区域的那一天。

在太阳和其他恒星绕银河系的中心转动时,旋臂的密度波会扫过它们,引发新恒星的形成。我们的太阳和太阳系似乎正在进入猎户臂。与我们相邻 的很多恒星都是猎户臂中被称为古德带的年轻恒星集团的成员。当我们越过古德带遥望猎户座中的恒星时,我们是在由上向下看猎户臂的后边缘。

当我们朝英仙座望去, 我们是在朝与银心相反的方向往类仙臂看去。天鹅座位于猎户臂的内侧, 猎户座方向相反。在夏末,靠近南方地平线的那部分银河是人马臂,朝向银心。暗星云遮挡了核球, 把我们的视线挡在了人马臂之外。

旋臂之外的是银晕,那里是球状星团——致密的球形恒星群,由多达400万颗恒星组成的居所。球状星团按照巨大的轨道绕银心转动。目前的研究显示,银晕——其他星系周围也有的质量相当于数千亿颗恒星,但只有极少数的恒星能被看到。那些“看不到”的物质是现代天文学的重大谜团之一。

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