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TUhjnbcbe - 2023/5/27 21:00:00

节目主题:认识我们的家园星系—银河系:系列一

主讲人:王海峰(云南大学西南天文研究所)

随着城市化的发展,我们今天已经很少能看见美丽而干净的星空了,不过在我国西部人迹罕至的地方,我们仰望星空,还是有机会看见一座美丽的“拱桥”,那就是牛郎织女约会的银河,下图展示的就是在青海德令哈人眼可见的银河。

仰望星空,你或许会问,银河系的结构是什么样子的?银河系有多大,有多重?银河系里有其他星球吗?银河系是怎么形成的?我们怎么样才能全面细致的了解银河系呢?下图展示的是我们家园星系的侧视图与俯视图。

银河系里面大约有亿颗星星,太阳只是其中的一颗恒星,而地球只是太阳系里的一颗行星,可见,人类仰望星空的时候,我们是多么的渺小啊。

银河系的大致结构是什么样子的呢?如下图所示,我们可以为银河系简单分家,银河系从内而外大致是银心区域,核球区域,银盘区域,银晕区域。如同一所大学,拥有各个部门一样,它们彼此独立又有一定的联系,构成了丰富多彩的银河系大家庭,下面我们来为读者简要介绍这个家庭的成员们。

首先是银心区域,银心即银河系的中心,大致有0到几个秒差距的范围(天文学家喜欢用秒差距来描述距离,1秒差距=3.26光年),所以银心区域大致有15光年的范围,银河系中心有一个约万太阳质量(1个太阳质量大约10的30次方千克)的黑洞,黑洞的研究让很多天文学家非常痴迷,天文学家认为受到黑洞的影响,会有一些称之为“费米气泡”的泡泡被黑洞吹出来,除了气泡,黑洞如果“吃太多”还会“吐出喷流”的东西出来。下图是黑洞的艺术家想象图。

我们继续往外走,会看见一个花生状的,我们称之为“银河系核球”的区域,范围大概0到几千个秒差距的范围,距离银心大致1万多光年的区域,里面的星星成分非常复杂,它所蕴含的质量大致是10的10次方太阳质量。

我们可以看见,如果再往外面走,就抵达我们的太阳系了,太阳距离银心的距离大致是8.34千秒差距,太阳系里至少有8大行星围绕其转动,太阳从内而外的区域大致是核反应区,辐射区,对流区,光球层,色球层,日冕层,太阳活动与空间气候变化与我们人类的生活息息相关。下图展示的是太阳系的大致结构图。

我们不难看见,太阳系其实处在一个盘上,这就是我们要聊的银盘区域了,银盘当中汇集了银河系约90%的发光物质,宇宙中暗物质大约占20%,暗能量大约占75%,发光物质在宇宙中大约占5%。对于银河系的盘,我们可以分为薄盘和厚盘,银河系盘的范围可以到达约20-31千秒差距,也就是约6-10万光年,质量大致在10的10次方左右,对于银盘的统计分析,物理演绎,我们将在后面系列文章中抽丝剥茧的慢慢分享。下图就是我们在冬季看到的银河或叫银盘。

我们再往外走,是弥散的包裹着银河系的银晕区域,它所包含的范围可能有几百千秒差距,所以银晕的领土是很大的,银河系的晕里面有气体、恒星、暗物质,它所包含的质量大致是10的12次方个太阳质量,有人认为银晕的形状可能是内扁外圆的,下图是银晕的艺术图,它笼罩着发光的银盘。

另外,在晕中或在邻近晕的区域,银河系还有很多邻居,我们称为矮星系或卫星星系的小伙伴们,它们对于今天的银河系的塑造也发挥了很大的作用,它们会穿过银河系或进入到银河系里成为一员。如同我们在操场上游玩时,进来一群新朋友,和我们一起愉快的游戏。下图表示的是来自我们的邻居,著名的“人马座星流”穿过银河系的艺术图。

好了,以上就是对我们银河系的大家庭成员的介绍,可以看出,银河系的大家族是很庞大且丰富有趣的,大家或许会问我们怎么研究这些有趣的家庭成员们呢?在后面的续集中我会慢慢给大家介绍天文学家具体如何来研究我们的银河系的,并且我也会逐步的落实到具体的案例、细节,分享出很多有趣的科学。我们下期再见。

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