夜空中99%以上的星星,无论是明亮的织女星、牛郎星,还是暗淡的遥远星辰,基本上都位于银河系范围内。
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这是一幅我们基于数百年观测和推演所绘制出的银河系结构图,从这张上帝视角的地图中,你能清晰地看出,银河系是一个棒旋星系,它的中心并非一个圆点,而是一个由恒星构成的、长约2.7万光年的致密棒状结构。
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我们熟知的英仙座旋臂、人马座旋臂、矩尺臂和盾牌-半人马臂,构成了这个星系的主体结构,而我们的地球,连同太阳系,当前正位于一条被主旋臂分支出来的小型旋臂上,一个相对偏僻的猎户臂。
猎户臂虽然被称为小旋臂,其宽度也达到了惊人的1.1万光年,而那些更为硕大无比的主螺旋臂,更是由10亿颗以上耀眼的恒星,加上弥散在广阔空间中的星云、气体和尘埃,共同汇聚而成的巨大“星流”。
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这些旋臂并非像固体轮辐那样“僵硬”地旋转,它们更像是一种“密度波”,恒星、气体和尘埃在绕银河系中心公转时,会周期性地“驶入”这条高密度的旋臂区域。
当星际气体云被卷入这个“堵塞区”,它们会受到强烈的挤压,从而引发一波波壮丽的恒星诞生浪潮,这就是为什么旋臂总是显得如此明亮、如此蔚蓝,因为它们充满了刚刚诞生、寿命短暂、炽热而巨大的蓝色恒星。
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在这蜿蜒的星流当中,一切都在运动,地球正以每秒约30公里的速度绕着太阳公转,太阳正以每秒约220公里的惊人速度,带领着整个太阳系,围绕着遥远的银河系中心公转,以这个速度计算,我们的太阳系绕银河系中心完整地转一圈,大约需要2.3亿年,这被称为一个银河年。
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这意味着,在2.3亿年前,当太阳系位于银河系轨道的“今天”这个位置时,地球上还是三叠纪早期,恐龙才刚刚开始登上历史舞台,而当太阳系下一次回到这个位置时,地球早已沧海桑田,人类文明是否还存在,都将是一个未知数。
银心是整个星系内最明亮、最古老,也是最引人瞩目的区域,它是一个直径约1万光年的“核球”,其内部遍布着数不胜数的恒星。
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如果说旋臂是“郊区”,那么银心就是一座密度高到令人窒息的“超级都市”,那里的恒星分布密度,是我们太阳系附近的上万倍,绝大部分恒星都是刺眼的、已经演化了上百亿年的古老恒星,如果我们的地球位于那里,夜空中将不会有“黑暗”,而是会被成千上万颗比金星还要明亮的恒星照耀得如同白昼。
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在银河系的最中心点,隐藏着一个质量高达太阳430万倍的超大质量黑洞,它被科学家命名为人马座A*,2022年“事件视界望远镜”项目继M87黑洞之后,再次向全世界公布了我们银河系中心黑洞的“照片”。
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在银河系中心,周围那犹如恒河沙数量的恒星,都在这个超级黑洞无与伦比的引力“带领”下,围绕其高速旋转,天文学家通过几十年时间,追踪了S2等恒星的轨道,它们就像围绕太阳旋转的行星一样,以极高的速度掠过黑洞,为我们精确地“称量”出了这个中心怪兽的质量。
所以整体上看,银河系越是往中心靠近,恒星的分布就会越密集;反之,越是往外围靠,恒星分布只会越稀疏。
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对渺小的人类来说,银河系已经大到无法想象,它是一个我们可能永远都无法走出去的家园,但也别忘了,夜空中那条横贯天际、由众多星辰构成的朦胧“银河”,那条古人眼中的“天河”,实际上就是我们从内部,侧视银河系那壮丽旋臂的景象。
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