銀河的形成和自轉(zhuǎn)
銀河的形成和自轉(zhuǎn)
銀河在天球上勾畫出一條寬窄不一的帶，稱為銀道帶，它的最寬處達30°，最窄處只有4°～5°，平均約20°，這只是銀河系中的一部分。那你想怎么銀河的形成嗎?下面就讓學習啦小編來給你科普一下銀河是怎么形成的。
銀河的形成
夏夜星空中從東北向南橫跨天空的銀河，宛如奔騰的急流，一瀉千里。迢迢的銀河引起多少美麗的遐想和動人的故事。
其實，一年四季都可以看到銀河，只不過夏秋之交看到了銀河最明亮壯觀的部分。銀河經(jīng)過的主要星座有：天鵝座、天鷹座、狐貍座、天箭座、蛇夫座、盾牌座、人馬座、天蝎座、天壇座、矩尺座、豺狼座、南三角座、圓規(guī)座、蒼蠅座、南十字座、船帆座、船尾座、麒麟座、獵戶座、金牛座、雙子座、御夫座、英仙座、仙后座和蝎虎座。
銀河在天空明暗不一，寬窄不等。最窄只 4°～5°，最寬約 30°。銀河為什么是白茫茫的呢?伽利略發(fā)明天文望遠鏡以后，帶著這個不解之謎，把望遠鏡指向銀河，原來銀河是由密集的恒星組成的。為什么只有這一“帶形” 天區(qū)的恒星最密集呢?原來是由 1000 多億顆恒星組成一個透鏡形的龐大的恒星體系，我們太陽系就在這個體系之中。我們從太陽系向周圍看到盤狀的邊緣部分呈帶形天區(qū)。這個天區(qū)的恒星投影最密集，這就是我們所看到的銀河。這個龐大的恒星體系也由銀河得名，叫銀河系。
肉眼的極限視星等為5.5以上或光污染指數(shù)5級以上才能看到銀河，如果肉眼看不到銀河，使用最先進的觀測儀器也很難看到銀河。北半球來說夏季最明顯看到銀河(在天蝎座、人馬座延伸至夏季大三角，甚至仙后座)，冬季的那邊銀河很黯淡(在獵戶座與大犬座)。
銀河(Milky Way)，我國民間又稱“天河”、“天漢”。它看起來像一條白茫茫的亮帶，從東北向西南方向劃開整個天空。在銀河里有許多小光點，就像撒了白色的粉末一樣，輝映成一片。實際上一顆白色粉末就是一顆巨大的恒星，銀河就是由許許多多恒星構(gòu)成的。像太陽這樣的恒星在銀河中有2000多億顆很多恒星有衛(wèi)星。在太空俯視銀河，看到的銀河像個旋渦。
晴朗的夜空，當你抬頭仰望天空的時候，不僅能看到無數(shù)閃閃發(fā)光的星星，還能看到一條淡淡的紗巾似的光帶跨越整個天空，好像天空中的一條大河，夏季成南北方向，冬季接近于東西方向，那就是銀河。過去由于科學還不發(fā)達，不知道它究竟是什么，就又給了它一個名稱叫做天河，所以我國民間還流傳著牛郎織女每年七夕在鵲橋相會等許多唯美的神話故事。
實際上，銀河是銀河系的一部分，銀河系是太陽系所屬的星系。因其主體部分投影在天球上的亮帶被我國稱為銀河而得名。是我們置身其內(nèi)而側(cè)視銀河系時所看到的它布滿恒星的圓面。由于恒星發(fā)出的光離我們很遠，數(shù)量又多，又與星際塵埃氣體混合在一起，因此看起來就像一條煙霧籠罩著的光帶，十分美麗。
銀河各部分的亮度是不一樣的。靠近銀心的半人馬座方向比其他部分更亮一些。
銀河的歷史探究
自古以來，氣勢磅礴的銀河就是人們十分注意觀察和研究的對象。古人不知道銀河是什么，把銀河想像為天上的河流。我國著名的神話故事牛郎織女鵲橋相會，這鵲橋就是鋪設在這天河之上。夜空中分處銀河兩邊的牛郎星和織女星特別引人注目。牛郎星是天鷹座中最亮的星，在銀河的東岸?？椗窃阢y河的西岸，是天琴座中最亮的星。西方人把銀河想像成是天上的神后喂養(yǎng)嬰兒時流淌出來的乳汁形成的，叫它為牛奶路。英文中的銀河(Milky Way)就是這么來的。
美麗的神話故事不能代替令人滿意的科學解釋。銀河究竟是什么呢?望遠鏡發(fā)明以后，這個問題得到了正確的答案。17世紀初期，偉大的意大利科學家伽利略把他自己制造的望遠鏡對準了銀河，驚喜地發(fā)現(xiàn)銀河原來是由許許多多、密密麻麻的恒星聚集在一起而形成的。由于這些恒星距離我們太遠，人的肉眼分辨不清，把它看成了一條明亮的光帶。
銀河的自轉(zhuǎn)
前面提到太陽系與銀河中央的關(guān)系，到俄特與林德柏證明銀河自轉(zhuǎn)，才迎刃而解。俄特是荷蘭人，林德柏是瑞典人，他們在一九二六年就開始著手研究銀河自轉(zhuǎn)。他們的方法是研究太陽系附近的星體運行。最重 要的發(fā)現(xiàn)是高速星(對太陽的相對速度)，大多數(shù)離銀河平面較遠，而他們的運行方向呈高度的不對稱，完全集中在一邊(附圖七)。林德柏首先看清楚了這個現(xiàn)象。他認為銀河星可以按其分布分成更多系統(tǒng)，在銀河平面的星繞銀河中心迅速轉(zhuǎn)動。分布在銀河上下有相當距離的星則轉(zhuǎn)動較緩。太陽是屬于前一系統(tǒng)，所以在太陽系看后一系統(tǒng)的星，多半都逆著我們走，所以才會有這種不對稱，同時，我們知道只有接近銀河系中心的星轉(zhuǎn)得比太陽系快，這樣我們也可觀察出銀河中心的位置，它是在人馬星座方向，憑這理由他支持謝甫利的銀河觀。俄特更進一步仔細分析屬于我們一個系統(tǒng)的星體，他發(fā)現(xiàn)我們不僅繞著人馬星座轉(zhuǎn)動，而且這個系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動是里面快，外面慢的較差轉(zhuǎn)動(Differential rotation)，太陽系距銀河中央為一萬秒差距(Parsec，一秒差距等于3.24光年)太陽公轉(zhuǎn)速度是每秒鐘二百五十公里，即每小時九十萬公里，這雖然很快，但繞銀河中央一周仍須二億五千萬年。俄特與林德柏雖然奠定了銀河自轉(zhuǎn)與太陽系附近的較差自轉(zhuǎn)，但是真正自銀河中央到太陽系以外是如何自轉(zhuǎn)，到底里面比外面快多少，依舊茫然無知，一直到二十二年以后，俄特與他的助手用無線電望遠鏡觀測銀河系中氫原子氣體的運行，才弄清楚。銀河系主要成份是星體，占全質(zhì)量百分之九十五以上，星際之間并不是真空，而充塞了很稀薄氫原子氣體(HⅠregion)約占全質(zhì)量百分之四除了氫原子氣體以外，尚有星際塵，宇宙線粒子(Cosmicray Particles)氫離子氣體(HⅡ region)以及其他物質(zhì)。我前面提到星際塵能散射星光，所以造成凱卜庭的錯誤與寇提斯所看到橫臥在渦狀星系的陰影。普通光學望遠鏡在銀河方向只能看出五千角差而已(一萬六千光年)，對整個銀河的了解，只有管窺之效。但是無線電波則不然，因為它的波長較長，可以在星際通行無阻，所以自一九三七年詹斯基(K.G.Jansky)發(fā)現(xiàn)了來自天外的無線電波，使整個天文學大大的邁前了一步。大家都曉得氫原子中有一個電子繞著一個質(zhì)子轉(zhuǎn)動，電子與質(zhì)子本身都在旋轉(zhuǎn)(Spin)。旋轉(zhuǎn)方向更改便會放出無線電波，波長約21公厘(cm)。荷蘭天文物理學家萬德赫(H.C. van de Hulst)在一九四四年還是完全用理論預測這個無線電波。但到一九五一年哈佛大學的伊文與普塞(H.I. Ewenand E. M. Purcell)果然證實了萬德赫的預測。俄特與萬德赫在荷蘭政府鼎力支持下興建無線電望遠鏡，致力于銀河系的研究，他們最初的結(jié)果在一九五二年開始陸續(xù)發(fā)表，把銀河自轉(zhuǎn)，銀河的總質(zhì)量，最要緊是銀河系的結(jié)構(gòu)問題逐漸弄清楚。銀河自轉(zhuǎn)與質(zhì)量是有直接關(guān)系，角速度(angular velocity)愈近銀河中心愈快，從太陽到銀河中心一半距離時，自轉(zhuǎn)增加一倍，接近銀河中央而角速度增加數(shù)倍不止，根據(jù)這個自轉(zhuǎn)率，銀河質(zhì)量高度聚集在內(nèi)部，密度向外遞減。
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