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2017-11-13

探索科学 2017年11期

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银河系

我们的太阳属于一个巨大的恒星漩涡，叫做银河系。巨大的恒星家族被称为星系，和其他所有星系一样，银河系的体积浩瀚无边，难以想象。它包括了2000亿颗恒星。以一秒钟一颗的速度，全部数清它们也要花上6000多年。然而银河系中绝大部分地区都是空旷的空间。如果将每颗恒星用沙粒依照比例大小做成模型，那么离太阳最近的一颗恒星也要放在6千米（4英里）远的地方。而整个模型的宽度则会延伸至地球到月球距离的三分之一处。一架航天飞机如果要跨越整个银河系的话，要花上数百万年的时间。

星系的中心

这张来自哈勃太空望远镜的照片显示了银河系的中心挤满了各种恒星。根据其年龄和体积，这些恒星呈现出各种不同的颜色。灼热的新星通常是蓝色的，而巨大的老年恒星一般是红色的。天文学家认为在我们这个星系的正中心存在着一个巨大的黑洞。

宇宙旋涡

和宇宙中其他任何物质一样，银河系也在自转。这种自转使恒星分散开来形成一个巨大的旋涡。如果我们能从外部看向银河系的话，它的样子会与上图的星系十分相像。我们的太阳系坐落在其中一个旋臂的中部，围绕着星系中心进行周期为2.2亿年的公转。整个银河系是平的，所以我们在地球上看到的是它侧面的样子，一条由恒星组成的彩带跨过天空。

恒星球体

银河系中最古老的恒星都聚集在一起，形成了一个名叫球状星团的巨大球体。上图的星团是半人马座球状星团，一个由数百万恒星组成的球体。它包含的恒星都与银河系自身一样古老。球状星团绕着星系中心旋转，就如同人造卫星环绕着地球一样。

从侧面看上去，银河系是平的，而且中部有着巨大的核心。

在非常黑暗的夜里，可以看到银河系的主盘部分就像一条模糊发光的彩带横跨天际。所有肉眼可以看到的恒星都属于银河系。

太空尘埃

比我们的太阳系大数千倍的尘埃气体云混杂在银河系的恒星之间。许多云雾中都嵌入了如同宝石般闪耀的恒星，使得尘埃和气体也一起发光，呈现出星系中最多彩的景象。左图便是恒星心宿二（黄色，左下部）附近五彩缤纷的星云景象，它们是我们太阳系的近邻。

银河系的邻居

能用肉眼看到的最远的天体并不是一颗恒星，而是一个星系——仙女座星系。仙女座星系是距离银河系最近的邻星系。它发出的光要经过200万年才能到达地球，所以我们现在看到的其实是人类还没有存在于地球上时它的样子。它是一个螺旋星系，但它看起来如此扁平是因为我们从某个角度观察的缘故。这张图中另外两个明亮的天体是更小一些的“矮星系”。

星系

宇宙中几乎所有的物质都浓缩在各个星系中。星系是由数目巨大的恒星之间靠引力吸引而形成。最大的星系包括数以万亿颗的恒星。最小的只有几百万颗，但即使是小星系的体积也是极为庞大的，一束光要经过几千年的时间才能横穿它。尽管包含着如此多的物质，星系的绝大部分还是空旷的宇宙，每颗恒星间有着无比遥远的距离。我们的太阳，和所有其他可以用肉眼看到的恒星，都属于同一个星系—银河系。除此以外，在天文学家目力所不能及的遥远地方，还存在着数十亿的星系。

椭圆星系

绝大多数星系都是卵形的（椭圆形）。这些星系是由数目庞大的古老红色恒星所组成，这些恒星都是在同一时间诞生的。椭圆星系中并不含有能够生成新星的气体成分。M87椭圆星系（左图）是已知最大的星系。它包含了3兆多的恒星—是银河系的15倍。隐藏在其中央的则是一个巨大的黑洞。

不规则星系

不能看出形状的星系都称为不规则星系。它们通常都很小，含有许多年轻的恒星和新星诞生时形成的明亮气体云。大麦哲伦星系就是一个典型的例子。距离我们有170000光年远，是最近的星系之一，用肉眼就可以看到它，在空中如同一块苍白的污迹。它只有100亿颗恒星—银河系比它多20多倍大麦哲伦星系被银河系的引力所束缚，正以每60亿年一周期的速度绕其公转。最终，银河系的引力会将其吸引进来，两个星系合二为一。