夜阑清露泻银河——关于银河系的5件有趣的事

文：郑娟娟

雨霁云收，风高露冷，银河万里波澄。正冰轮初见，玉斧修成。

银河一泻千里，在夜空中极尽浪漫，自古以来，不知有多少与它有关的传说。随着科技的发展，人们渐渐掀开了银河浪漫的帘幕，如今我们已经知道，银河是一个星系，中文叫银河系，英文是Milky Way Galaxy，地球只是银河系中小小的一员——银河系包含了大约4000亿颗恒星。

图片：银河系 来自：nasa

星系，是一个被引力束缚的系统，包含恒星、恒星残骸、气体、尘埃和其他更神秘的成分，例如暗物质，它们在宇宙中共同运动就像一个单独的天体。银河系属于旋涡星系，这种结构的星系在宇宙中随处可见。银河系的中心是一个非常拥挤的球形恒星核球，在这个核球周围环绕着扁平的旋涡状恒星盘、气体和尘埃，所有的这些又都笼罩在老年恒星、星团和两个小伴星系组成的银河系晕里。

银河系很大，我们的太阳系距离银河中心大约27000光年，太阳绕着银河系中心走一圈大概需要2.5亿年的时间。

今天，我们就来聊聊银河系，说一点可能不难么常见的“身份信息”。

1、银盘的外形实际上被扭曲了哦

美国宇航局估计银河系的直径大约是10万光年，由于地球位于银河系的猎户臂的螺旋臂内侧边缘，当我们仰望星空时，银河系看起来就是一条明亮的星带。但天文学家告诉我们，如果从银河系的外部来看，它是个棒旋星系，其结构大约包含如下几个部分：

银盘（Galactic disk）：银河系大部分恒星都位于银盘之中，不同年纪的恒星、大量的气体和尘埃组成了银盘。在银盘的中心是银核（Nucleus），从星系中心向外延伸，是几条美丽的旋臂（Spiral arms）。

球状星团（Globular clusters）：有几百个球状星团散布在银盘平面之上和之下，其中的恒星比银盘里的恒星要年长很多。

银晕（Halo）：围绕着整个星系的一个大而昏暗的区域，由热气体构成，可能包括大量暗物质。

图片：银河系的结构草图

以上是我们通常情况下获得的信息，除此之外，有意思的事情是，银盘并不是完全平坦的，它的形状是有些扭曲的，一些天文学家认为这种情况是由我们的邻居——大、小麦哲伦星云造成的。

大、小麦哲伦星云是两个矮星系，是本星系群的组成部分（Local Group，本星系群，包括银河系在内的一群星系。由50多个星系组成，本星系群的全部星系覆盖了一块直径约为1000万光年的区域，本星系群又属于范围更大的室女座超星系团）。大小麦哲伦星云也是银河系的卫星星系，它们似乎与银河系中的暗物质发生着相互作用，由此对银盘产生了某种神秘的扭曲。

在弥漫于整个星系的薄薄的氢气盘中，这种扭曲看得最清楚。曾经，马萨诸塞大学阿默斯特分校天文学教授Martin D. Weinberg与加州大学伯克利分校天文学教授Leo Blitz等组成研究团队，创建了一个相关的计算机模型，其中考虑了银河系的暗物质。模型显示，当暗物质被包括在内时，大小麦哲伦云在它们绕着银河系的轨道上，非常接近地重现了在银盘中观察到的扭曲。

图片： 螺旋星系 ESO 510-13 的外形被扭曲了，和银河系的情况有些类似，此图可作为参考。

2、这个星系尘土飞扬、气体弥漫

图片：银河系 来自：nasa

银河系里有大量的气体和尘埃，到底有多少呢？大约占到了本星系可见物质的10-15%，剩下的可见物质主要就是恒星啦。直径10万光年的银河系，在可见光谱中，我们向银盘深处看去，只能看见6000光年远的地方。

厚厚的尘埃会使可见光发生偏转，不过，红外线却可以穿过尘埃，因此，像斯皮策太空望远镜这样的红外望远镜就成为非常重要的天文工具，通过它们来绘制银河系的地图并对其进行研究。强大的斯皮策望远镜可以透过尘埃，拍下特别清晰的图像，告诉我们在银河系中心以及恒星形成区都在发生着什么样的事情。

3、银河系吃掉了其他星系才有了今天的规模

巨大的银河系并不一直都像今天这样——是一个美丽的棒旋星系，它花了很长时间“吃掉”了一些其他的星系才有了今天的规模，并且就在现在，这种情况依然在发生。实际上，离银河系最近的星系——大犬座矮星系（Canis Major Dwarf Galaxy），其中的恒星正在加入到银河系的银盘中；而对于人马座矮椭球星系（SagDEG）——银河系的一个卫星星系，根据目前的轨迹，其主要星团将在未来的数亿年内穿过银盘。

图片：计算机模拟图，最右显示 人马座矮椭球星系的可能位置。

4、你所看到的银河系的正面图都不是真实拍摄哒

由于我们位于银盘内的一个旋臂上，因此，到目前为止，我们都没有办法从银河系的上方或者下方拍摄一张它的全身照。这就意味着你所看见的所有银河系的正面图，要么就是其他的旋涡星系，要么就是计算机制作的艺术模拟图。

5、银河系很老了，非常接近现在已知的宇宙的年纪

根据天文学家的估计，宇宙已经138.2亿岁了。现代天体物理学能够测量某些恒星的年龄——目前已知银河系中最古老的恒星是134±8亿岁，位于球状星团中。通过测量这些恒星的年龄，然后计算它们的形成与上一代恒星的死亡之间的间隔，科学家们得出银河系的年纪大概是136亿岁。

尽管银河系里的一些组成部分已经存在很长很长时间了，但是银盘和银核是直到100-120亿年前才开始形成的，其中，银核形成的时间或许早于银河系的其他部分。

朋友们还想知道更多有关银河系的趣闻吗？以后咱们接着聊！

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