限制级佣兵 第 10 部分阅读

文 / 无20聊08

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    。

    起源

    外行星和柯伊伯带的摹拟:()木星和土星2:1共振之前,(b)在海王星轨道迁徙之后,柯伊伯带天体被散射至太阳系内(c)柯伊伯带天体被木星排斥之后。柯伊伯带的复杂结构和精确的起源仍是不清楚的,因此天文学家在等待泛星计划(Pn-STRRS)望远镜巡天的结果,那些应该会揭露更多目前不知道的柯伊伯带天体,并在测量后对它们有更多的了解。'1'

    柯伊伯带被认为包含许多微星,它们是来自环绕着太阳的原行星盘碎片,它们因为未能成功的结合成行星,因而形成较小的天体,最大的直径都小于3;000公里。

    近代的计算机模拟显示柯伊伯带受到木星和海王星极大的影响,同时也认为即使是天王星或海王星都不是在土星之外的原处形成的,因为只有少许的物质存在于这些地区,因此如此大的天体不太可能在该处形成。换言之,这些行星应该是在离木星较近的地区形成的,但在太阳系早期演化的期间被抛到了外面。1984年,费南德兹和艾皮的研究认为与被抛射天体的角动量交换可以造成行星的迁徙'2'。终于,轨道的迁徙到达木星和土星形成2:1共振的确切位置:当木星绕太阳运转两圈,土星正好绕太阳一圈。引力如此的共振所产生的拉力,最终还是打乱了天王星和海王星的轨道,造成它们的位置交换而使海王星向外移动到原始的柯伊伯带,造成了暂时性的混乱'3'。当海王星向外迁徙时,它激发和散射了许多外海王星天体进入更高倾角和更大离心率的轨道'4'。

    然而,目前的模型仍然不能说明许多分布上的特征,引述其中一篇科学论文的叙述'5':这问题继续挑战分析技术和最快速的数值分析软件和硬件。

    组织

    以最完整的范围,包括远离中心最外侧的区域,柯伊伯带大约从30天文单位伸展到55天文单位。然而,一般认为主要的部份(参考下文)只是从39。5天文单位的2:3共振区域延展到48天文单位的1:2共振区域。柯伊伯带非常的薄,主要集中在黄道平面上下10度的范围内,但还是有许多天体散布在更宽广数倍的间内。总之,它不像带状而更像花托或甜甜圈(多福饼)'6'。而且,这意味着柯伊伯带对黄道平面有1。86度的倾斜'7'。

    以半长轴为准的轨道分类。由于存在着轨道共振,海王星对柯伊伯带的结构产生了重大的作用。在与太阳系年龄比较的时标上,海王星的引力使在某些轨道上的天体不稳定,不是将她们送入内太阳系内,就是逐入离散盘或星际空间内。这在柯伊伯带内制造出一些与小行星带内的柯克伍德空隙相似的空白区域。例如,在40至42天文单位的距离上,没有天体能稳定的存在于这个区间内。无论何间,在这个区间内被观测到的天体,都是最近才进入并且会被移出到其他的空间'8'。

    传统的柯伊伯带

    主条目:传统柯伊伯带天体

    大约在~42至~48天文单位,虽然海王星的引力影响已经是微不足道的,而且天体可以几乎不受影响的存在着,这个区域就是所谓的传统柯伊伯带,并且目前观测到的柯伊伯带天体有三分之二在这儿'9''10'。因为近代第一个被发现的柯伊伯带天体是1992QB1,因此它被当成这类天体的原型,在柯伊伯带天体的分类上称为类QB1天体'11''12'。

    传统的柯伊伯带忾来是两种不同族群的综合体,第一类是"dynmicllycold"的族群,比较像行星:轨道接近圆形,轨道离心率小于0。1,相对于黄道的轻脚低于10度(它们的轨道平面贴近黄道面,没有太大的倾斜)。第二类是"dynmicllyhot"的族群,轨道有较大的倾斜(可以达到30度)。这两类会有这样的名称主要并不是因为温度上的差异,而是以微小的气体做比喻,当它们变热时,会增加它们的相对速度'13'。这两种族群不仅是轨道不同,组成也不同,冷的族群在颜色比热的红,暗示它们在不同的环境形成。热的族群相信是在靠近木星的地区形成,然后被气体巨星抛出。而另一方面,冷的族群虽然也可能是海王星在向外迁徙时清扫出来的,但无论是较近或较远,相信是在比较靠近目前所在的位置形成的'1''14'。

    共振

    主条目:共振外海王星天体

    类QB1天体、冥族小天体和邻近散射天体的分布。当一个天体的轨道周期与海王星有明确的比率时(这种情况称为平均运动共振),如他它们的相对基线是适当的,它们可能被锁定在与海王星同步的运动,以避免受到摄动而使轨道变得不稳定。如果天体在这种正确的轨道上,在实例上,如海王星每绕太阳三周它便会绕行二周,则每当它回到原来的位置时,海王星总比它多运行了半条轨道的距离,因为这时海王星在轨道上绕行了1。5圈。这就是所谓的2:3(3:2)的轨道共振,这种轨道特征的半长轴大约是39。4天文单位,而已知的2:3共振天体,包括冥王星和他的卫星在内,已经超过200个'15',而这个家族的成员统统归类为冥族小天体。许多冥族小天体,包括冥王星,都会穿越过海王星的轨道,但因为共振的缘故,永远不会与海王星碰撞。其有一些,像是欧侉尔和伊克西翁的大小,都已经大到可以列入类冥矮行星的等级'16''17'。冥族小天体有高的轨道离心率,因此它们当初原本应该不是在现在的位置上,而是因为海王星的轨道迁徙被转换到这儿的'18'。1:2共振(每当海王星转一圈,它才完成半圈)的轨道半长轴相当于47。7天文单位,但数量稀稀落落的'19',这个族群有时会被称为twotino。较小的共振族群还有3:4、3:5、4:7和2:5。'20'。海王星也有特洛伊小行星,它们位于轨道前方和后方的L4和L5的重力稳定点上。海王星特洛依有时被称为与海王星1:1共振。海王星特洛依在它们的轨道上是稳定的,但与被海王星捕获有所不同,它们被认为是沿着轨道上形成的'18'。

    另外,还没有明确的理由可以解释在半长轴小于39天文单位的距离内缺乏共振的天体。当前被接受的假说是在海王星迁徙时被驱离了,因为这个区域在迁移中是轨道不稳定的地区,因此在这儿的任何天体不是被扫清,就是被重力抛出去'21'。

    柯伊伯断崖

    图示为柯伊伯带天体与太阳距离的数量关系。1:2共振之外已知的数量非常少,看起来是个边界,但还不能确定这是传统柯伊伯带外侧的边界,还是只是一个宽阔的空隙。观测到2:5共振的距离大约在55天文单位,被认为在传统柯伊伯带之外;然而,预测上在传统柯伊伯带与共振带之间的大量天体尚未被观测到'18'。

    早期的柯伊伯带模型认为在50天文单位之外的大天体数量应该增加二个数量级'22',因此,这突然的数目下降,被称为"柯伊伯断崖",是完全未被预料到的,并且它的原因至今仍不清楚。伯恩斯坦和屈林(Trilling)等人发现直径在100公里或更大的天体在50天文单位的距离上确实突然减少的证据,并不是观测上造成的偏差。可能的解释是在那个距离上的物质太缺乏或太分散,因此不能成长为较大的天体;或者是后续的过程摧毁了已经形成的天体'23'。日本神户大学的向井正和PtrykLykwk则主张一个大小有如地球,尚未曾被看见的行星,或许应该对这件事负责'24''25',并且可能在未来的10年内发现这个天体

    存在意义

    20年前,科学家就已经知道行星的轨道会漂移,特别是天王星与海王星,更是从成形之后就已经逐渐向外移动。Levison和Morbidelli提出的理论模型认为:太阳系原始星云有一个过去并不晓得的边界,大概就是现在海王星的位置,也就是距离太阳约30天文单位的地方。在这个范围内,各个行星、卫星、小行星、彗星以及现在柯伊伯带上的天体都有足够的质量得以碰撞吸积成形;而在这个范围以外,就是空无一物的太空。当这些大天体成形并逐渐向外移动的时候,柯伊伯带上的天体也被带着往外迁移。然后当海王星碰到太阳系原始星云的边界后,它不得不停下来,因此才会停留在现在的轨道上。至于这些柯伊伯带上的天体,就在海王星迁移的最后一个阶段,逐渐被甩出去而形成。

    国际天文学联合会大会投票5号决议,部分通过新的行星标准,冥王星被排除在行星行列之外,而将其列入“矮行星”。自此,九大行星已经成为历史,虽然教科书已经印刷的不做更改,但科学上已经为“八大行星”。

    国际天文学联合会第26届大会刚刚通过了行星新定义,根据决议,冥王星被从太阳系九大行星中“除名”后,为表示该含义建议将其中文译名改为冥神星,以体现低于天王星、海王星,而与谷神星、婚神星等同属矮行星的含义。

    相对于200多年前发现的谷神星和近30年前发现的卡戎,齐娜是一个完全陌生的新来者。2003UB313的编号表示科学家发现它时所依据的观测数据是2003年获得的。

    齐娜的公转轨道是个很扁的椭圆,它公转一周需要560年,离太阳最近的距离是38个天文单位(1天文单位为地球到太阳的距离,约1.5亿公里),最远时为97个天文单位。由于齐娜是如此遥远,哈勃望远镜给它拍到的最好照片,也只能显示出一个分辨率极低的白色光点。

    天文学家目前认为,齐娜的直径约2300公里至2500公里,只比冥王星略大。科学家说,齐娜的大气可能由甲烷和氮组成,现在它离太阳太远,大气都结成了冰;当它运动到近日点时,表面温度将有所升高,甲烷和氮会重新变成气态。至于其内部结构,现在还只能猜测,有可能是冰和岩石的混合物,与冥王星类似。

    齐娜有一颗卫星,科学家暂时称之为加布里埃尔,他是好战公主齐娜的随从。这些非正式的名字最终都将被正式名称取代。

    '编辑本段'

    奥尔特云与柯伊伯带

    1950年,荷兰天文学家奥尔特(J。H。Oort)作了彗星轨道的统计研究,发现轨道半径为3万至10万天文单位的彗星数目很多,他推算那里有个大致球层状的彗星储库,有上千亿颗彗星。早在1932年欧匹克(E。Opiek)也曾提出过类似看法,因而这个彗星储库称为“奥尔特云”或“奥尔特一欧匹克云”,那里的彗星绕太阳公转的周期长达几百万年。按照近年的更仔细研究,奥尔特云中有上万亿至十万亿颗彗星。当然,这些遥远的彗星绝大多数尚不能直接观测到,只有在恒星的引力摄影动下或彗星相互碰撞时,有的彗星发生很大的轨道变化,当它沿扁长轨道进入内太阳系时,才成为“新”彗星被观测发现。

    1951年,美国天文学家柯伊伯(G。Kuiper)研究彗星性质与彗星形成,认为在太阳系原始星云很冷的外部区里的挥发物凝聚为冰体一彗星,当外行星在冰体群中长大时,外行星的引力弥散作用使一些彗星驱入奥尔特云,但是冥王星之外没有行星形成,他提出冥王星之外有个彗星带一即柯伊伯带,那里有很多彗星,它们的轨道近于圆形,轨道面对黄道面倾角不大。1964年,惠普尔(F。Whipple)等提出,冥外彗星带会引起外行星及彗星引力摄动,若此带在40天文单位处,则彗星总质量约为地球质量的80%;若在50天文单位处,则总质量为地球的1。3倍。1988年邓肯(M。Duncn)证明,柯伊伯带是短周期彗星的主要源,而奥尔特云不是它们的源区。

    '编辑本段'

    柯伊伯带天体

    正如前面所述的,近年新发现的冥外天体1992QB1(Smiley)和1993FW应是柯伊伯带内边界区的彗星(尽管现在以小行星方式命名),而离太阳32至35天文单位的1993RO、1993RP、1993SB、1993SC可能是从柯伊伯带摄动出来、处在向短周期演变的天体。柯伊伯带从离太阳40天文单位外延到几百天文单位(其外界尚不知道),估计此带中的彗星有上万颗,它们是太阳系形成时期的原始冰体残留下来的,这些彗星保存着太阳系原始物质的信息。欧洲空间局将在2003年发射罗赛达(Rott)飞船会合由柯伊伯带来的短周期彗星,揭示彗星性质及太阳系形成的奥秘。

    在内太阳系有四颗所谓的类地行星,火星处于最外层。再往外是由气体和冰构成的超大行星。再往外,才是埋没在大群小行星和彗星之中的由冰和岩石构成的冥王星。

    50年前,一位名叫吉纳德·柯伊伯的科学家首先提出在海王星轨道外存在一个小行星带,其中的星体被称为KBO(KuiperBeltObjects)。1992年,人类发现了第一个KBO;今天,我们知道KBO地带有大约10万颗直径超过100公里的星体。以后,天文学界就以纳德·柯伊伯名字命名此小行星带。

    柯伊伯带天体,是太阳系形成时遗留下来的一些团块。在45亿年前,有许多这样的团块在更接近太阳的地方绕着太阳转动,它们互相碰撞,有的就结合在一起,形成地球和其他类地行星,以及气体巨行星的固体核。在远离太阳的地方,那里的团块处在深度的冰冻之中,就一直原样保存了下来。柯伊伯带天体也许就是这样的一些遗留物,它们在太阳系刚开始形成的时候就已经在那里了。

    柯伊伯带是现时我们所知的太阳系的边界,是太阳系大多数彗星的来源地。有天文学家认为,由于冥王星的大小和柯伊伯带的小行星的大小相约,所以冥王星应该排除在九大行星之列,而归入柯伊伯带小行星的行列当中;而冥王星的卫星则应被当作是冥王星的伴星。

    在距离太阳40~50个天文单位的位置,低倾角的轨道上,过去一直被认为是一片空虚,太阳系的尽头所在。但事实上这里满布着径从数公里到上千公里的冰封物体,热闹无比,就是柯伊伯带。柯伊伯带上的这些物体是怎么成形的呢?如果按照行星形成的吸积理论来解释,那就是他们在绕日运动的过程中发生碰撞,互相吸引,最后黏附成一个个大小不一的天体,形成现在的样子。

    柯伊伯带是现时我们所知的太阳系的边界,是太阳系大多数彗星的来源地。有天文学家认为,由于冥王星的大小和柯伊伯带的小行星的大小相约,所以冥王星应该排除在太阳系的行星之外,而归入柯伊伯带小行星的行列当中;而冥王星的卫星则应被当作是其伴星。

    发现经过

    黄|色点环为柯伊伯带1950年代,柯伊伯(Kuiper)和埃吉沃斯(Edgeworth)预测在海王星的轨道以外,充满了微小冰封的物体,他们是原始太阳系星云的残存物质,也是短周期彗星的来源地。1992年,人们找到第一个柯伊伯带天体;如今大约有1000个柯伊伯带天体被发现的纪录,而且有许多天文学家认为,冥王星应该也是柯伊伯带的一份子,只是冥王星在柯伊伯带理论出现前就已经被发现,所以才被认为是行星。无论如何,柯伊伯带的存在已是公认的事实,但柯伊伯带为什么会存在等种种疑问却也成为太阳系形成理论的许多未解谜团。

    柯伊伯带之谜

    可是这个理论有个致命的问题:如果在柯伊伯带目前的位置,要形成直径上千公里的天体,那么柯伊伯带上物体的总质量至少要是地球质量的10倍以上,可是目前推估的柯伊伯带总质量,不过只有地球质量的十分之一,其他99%的质量,难道凭空消失了?

    为了解开这个谜团,几年来陆续有好几个理论出现,可惜它们都有一些明显的限制。如今,美国西南研究院(SwRI,SouthwestRerchInstitute)的Dr。HroldLevison以及法国delCoted‘zur天文台的Dr。lessndroMorbidelli共同提出了一个理论,认为柯伊伯带天体是在距离太阳更近的位置成形后,再被海王星一个个甩出去的,因此躲开了柯伊伯带总质量不足的问题。

    20年前,科学家就已经知道行星的轨道会飘移,特别是天王星与海王星,更是从成形之后就已经逐渐向外移动。Levison和Morbidelli提出的理论模型认为,太阳系原始星云有一个过去并不晓得的边界,大概就是现在海王星的位置,也就是距离太阳约30U的地方。在这个范围内,各个行星、卫星、小行星、彗星以及现在柯伊伯带上的天体都有足够的质量得以碰撞吸积成形,而在这个范围以外,就是空无一物的太空。当这些大天体成形并逐渐向外移动的时候,柯伊伯带上的天体也被带着往外迁移,然后当海王星碰到太阳系原始星云的边界后,它不得不停下来,因此才会停留在现在的轨道上。至于这些柯伊伯带上的天体,就在海王星迁移的最后一个阶段,逐渐被甩出去而形成。

    UN在远征中经过的最大航途---银河系

    银河系(MilkyWy)是太阳系所处的星系。是一个由2;000多亿颗恒星、数千个星团和星云组成的盘状恒星系统,它的直径约为100;000多光年,中心的厚度约为6;000多光年,因其主体部分投影在天球上的亮带被我国称为银河而得名。

    概述银河系MilkyWyglxy或TheMilkyWysystem'1'。

    银河系侧看像一个中心略鼓的大圆盘,整个圆盘的直径约为10万光年,太阳位于距银河中心2。6万光年处。鼓起处为银心是恒星密集区,故望去白茫茫的一片。银河系俯视像一个巨大的漩涡,这个漩涡有四个旋臂组成。太阳系位于其中一个旋臂(猎户座臂),逆时针旋转(太阳绕银心旋转一周需要2。5亿年)。

    银河系呈旋涡状,有4条螺旋状的旋臂从银河系中心均匀对称地延伸出来。银河系中心和4条旋臂都是恒星密集的地方。(比较大的旋臂有4条,但最近研究表明主要的旋臂只有两条,另两条都未发育完全)有9460800000亿公里。中间最厚的部分约12000光年。太阳位于一条叫做猎户臂的旋臂上,距离银河系中心约2。6万光年。

    银河系的发现经历了漫长的过程。望远镜发明后,伽利略首先用望远镜观测银河,发现银河由恒星组成。而后,T。赖特、I。康德、J。H。朗伯等认为,银河和全部恒星可能集合成一个巨大的恒星系统。18世纪后期,F。W。赫歇尔用自制的反射望远镜开始恒星计数的观测,以确定恒星系统的结构和大小,他断言恒星系统呈扁盘状,太阳离盘中心不远。他去世后,其子J。F。赫歇尔继承父业,继续进行深入研究,把恒星计数的工作扩展到南天。20世纪初,天文学家把以银河为表观现象的恒星系统称为银河系。J。C。卡普坦应用统计视差的方法测定恒星的平均距离,结合恒星计数,得出了一个银河系模型。在这个模型里,太阳居中,银河系呈圆盘状,直径8千秒差距,厚2千秒差距。H。沙普利应用造父变星的周光关系,测定球状星团的距离,从球状星团的分布来研究银河系的结构和大小。他提出的模型是:银河系是一个透镜状的恒星系统,太阳不在中心。沙普利得出,银河系直径80千秒差距,太阳离银心20千秒差距。这些数值太大,因为沙普利在计算距离时未计入星际消光。20世纪20年代,银河系自转被发现以后,沙普利的银河系模型得到公认。

    银河系是一个巨型棒旋星系(漩涡星系的一种),Sb型,共有4条旋臂。包含一、二千亿颗恒星。银河系整体作较差自转,太阳处自转速度约220千米/秒,太阳绕银心运转一周约2。5亿年。银河系的目视绝对星等为-20。5等,银河系的总质量大约是我们太阳质量的1万亿倍,大致10倍于银河系全部恒星质量的总和。这是我们银河系中存在范围远远超出明亮恒星盘的暗物质的强有力证据。关于银河系的年龄,目前占主流的观点认为,银河系在宇宙诞生的大爆炸之后不久就诞生了,用这种方法计算出,我们银河系的年龄大概在145亿岁左右,上下误差各有20多亿年。而科学界认为宇宙诞生的“大爆炸”大约发生137亿年前。

    年龄

    依据欧洲南天天文台(ESO)的研究报告,估计银河系的年龄约为136亿岁(1010年),几乎与宇宙一样老。

    由天文学家LucPsquini;PiercrloBonifcio;SofiRndich;DnieleGlli;ndRffeleG。Grtton。所组成的团队在2004年使用甚大望远镜(VLT)的紫外线视觉矩阵光谱仪进行的研究,首度在球状星团NGC6397的两颗恒星内发现了

    铍元素。这个发现让他们将第一代恒星与第二代恒星交替的时间往前推进了2至3亿年,因而估计球状星团的年龄在134±8亿岁,因此银河系的年龄不会低于136±8亿岁。

    特征

    银河系是太阳系所在的恒星系统,包括一千二百亿颗恒星和大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃。它的总质量是太阳质量的1400亿倍。在银河系里大多数的恒星集中在一个扁球状的空间范围内,扁球的形状好像铁饼。扁球体中间突出的部分叫“核球”,半径约为7千光年。核球的中部叫“银核”,四周叫“银盘”。在银盘外面有一个更大的球形,那里星少,密度小,称为“银晕”,直径为7万光年。银河系是一个旋涡星系,具有旋涡结构,即有一个银心和两个旋臂,旋臂相距4500光年。其各部分的旋转速度和周期,因距银心的远近而不同。太阳距银心约2。3万光年,以220~250千米/秒的速度绕银心运转,运转的周期约为2。4亿年。

    银河系物质约90%集中在恒星内。恒星的种类繁多。按照恒星的物理性质、化学组成、空间分布和运动特征,恒星可以分为5个星族。最年轻的极端星族Ⅰ恒星主要分布在银盘里的旋臂上;最年老的极端星族Ⅱ恒星则主要分布在银晕里。恒星常聚集成团。除了大量的双星外,银河系里已发现了1000多个星团。银河系里还有气体和尘埃,其含量约占银河系总质量的10%,气体和尘埃的分布不均匀,有的聚集为星云,有的则散布在星际空间。20世纪60年代以来,发现了大量的星际分子,如CO、H2O等。分子云是恒星形成的主要场所。银河系核心部分,即银心或银核,是一个很特别的地方。它发出很强的射电、红外,X射线和γ射线辐射。其性质尚不清楚,那里可能有一个巨型黑洞,据估计其质量可能达到太阳质量的250万倍。对于银河系的起源和演化,知之尚少。

    1971年英国天文学家林登·贝尔和马丁·内斯分析了银河系中心区的红外观测和其他性质,指出银河系中心的能源应是一个黑洞,并预言如果他们的假说正确,在银河系中心应可观测到一个尺度很小的发出射电辐射的源,并且这种辐射的性质应与人们在地面同步加速器中观测到的辐射性质一样。三年以后,这样的一个源果然被发现了,这就是人马。

    人马有极小的尺度,只相当于普通恒星的大小,发出的射电辐射强度为2*10(34次方)尔格/秒,它位于银河系动力学中心的0。2光年之内。它的周围有速度高达300公里/秒的运动电离气体,也有很强的红外辐射源。已知所有的恒星级天体的活动都无法解释人马的奇异特性。因此,人马似乎是大质量黑洞的最佳候选者。但是由于目前对大质量的黑洞还没有结论性的证据,所以天文学家们谨慎地避免用结论性的语言提到大质量的黑洞。我们的银河系大约包含两千亿颗星体,其中恒星大约一千多亿颗,太阳就是其中典型的一颗。银河系是一个相当大的螺旋状星系,它有三个主要组成部分:包含旋臂的银盘,中央突起的银心和晕轮部分。

    螺旋星系M83,它的大小和形状都很类似于我们的银河系。银盘外面是由稀疏的恒星和星际物质组成的球状体,称为银晕,直径约10万光年。

    银河系有4条旋臂,分别是人马臂,猎户臂,英仙臂,天鹅臂。太阳位于猎户臂内侧。旋臂主要由星际物质构成。银河系也有自转。太阳系以每秒250千米速度围绕银河中心旋转,旋转一周约2。2亿年。银河系有两个伴星系:大麦哲伦星系和小麦哲伦星系。与银河系相对的称之为河外星系。

    一般认为,银河系中的恒星多为双星或聚星。而2006年新的发现认为,银河系的主序星中2/3都是单星。

    最新消息(20086。5)

    据美国国家地理杂志报道,日前,天文学家描绘出了银河系最真实的地图,最新地图显示,银河系螺旋手臂与之前所观测的结果大相径庭,原先银河系的四个主螺旋手臂,现只剩下两个主螺旋手臂,另外两个手臂处于未成形状态。

    这个描绘银河系进化结构的研究报告发表在本周美国密苏里州圣路易斯召开的第212届美国天文学协会会议上。3日,威斯康星州立大学怀特沃特分校的罗伯特?本杰明将这项研究报告向记者进行了简述。他指出,银河系实际上只有两个较小的螺旋手臂,与之前天文学家所推断结果不相符。

    在像银河系这样的棒旋星系,主螺旋手臂包含着高密度恒星,能够诞生大量的新恒星,与星系中心的长恒星带清晰地连接在一起。与之比较,未成形螺旋手臂所具有的高气体密度不足以形成恒星。

    长期以来,科学家认为银河系有四个主螺旋手臂,但是最新的绘制地图显示银河系实际上是由两个主手臂和两个未成形手臂构成。本杰明说,“如果你观测银河系的形成过程,主螺旋手臂连接恒星带具有着重要的意义。同样,这对最邻近银河系的仙女座星系也是这样的。”

    绘制银河系地图是一个不同寻常的挑战,这对于科学家而言就如同一条小鱼试图探索整个太平洋海域一样。尤其是灰尘和气体时常模糊了我们对星系结构的观测。据悉,这个银河系最新地图主要基于“斯皮策”空间望远镜红外线摄像仪所收集的观测数据。威斯康星州立大学麦迪逊分校星系进化专家约翰?加拉格尔说,“通过红外线波长,你可以透过灰尘实际地看到我们银河系的真实结构。”目前,“斯皮策”空间望远镜所呈现的高清晰图像使天文学家能够观测大质量恒星是如何进化、宇宙结构是如何成形的。

    “斯皮策”空间望远镜科学中心从事摄像仪研究的肖恩?凯里说,“通过这些清晰图片,你将真实地看到个别的太空目标,更加真实地理解银河系的结构特征。”

    这张最新的银河系地图包括螺旋手臂密度和位置的数据资料,马萨诸塞州哈佛-史密森天体物理学中心(Cf)马克?里德说,“目前我们开始以立体距离跟踪银河系的螺旋手臂结构。”

    Cf的托马斯?戴姆指出,之前人们都认为我们的银河系有两对非常对称的螺旋手臂,但最新研究显示我们之前生活在美丽螺旋手臂星系梦想已破灭。

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    银河系的总体结构是:银河系物质的主要部分组成一个薄薄的圆盘,叫做银盘,银盘中心隆起的近似于球形的部分叫核球。在核球区域恒星高度密集,其中心有一个很小的致密区,称银核。银盘外面是一个范围更大、近于球状分布的系统,其中物质密度比胎盘中低得多,叫作大便。银晕外面还有银冕,它的物质分布大致也呈球形。

    观测到的银河旋臂结构2005年,银河系被发现以哈柏分类来区分应该是一个巨大的棒旋星系SBc(旋臂宽松的棒旋星系),总质量大约是太阳质量的6;000亿至30;000亿倍。有大约1;000亿颗恒星。

    从80年代开始,天文学家才怀疑银河是一个棒旋星系而不是一个普通的螺旋星系。2005年,斯必泽空间望远镜证实了这项怀疑,还确认了在银河的核心的棒状结构与预期的还大。

    银河的盘面估计直径为100;000光年,太阳至银河中心的距离大约是26;000光年,盘面在中心向外凸起。

    银河的中心有巨大的质量和紧密的结构,因此强烈怀疑它有超重质量黑洞,因为已经有许多星系被相信有超重质量黑洞在核心。

    就像许多典型的星系一样,环绕银河系中心的天体,在轨道上的速度并不由与中心的距离和银河质量的分布来决定。在离开了核心凸起或是在外围,恒星的典型速度是每秒钟210~240公里之间。因此这星恒星绕行银河的周期只与轨道的长度有关,这与太阳系不同,在太阳系,距离不同就有不同的轨道速度对应著。

    银河的棒状结构长约27;000光年,以44±10度的角度横亘在太阳与银河中心之间,他主要由红色的恒星组成,相信都是年老的恒星。

    被观察到与推论的银河旋臂结构每一条旋臂都给予一个数字对应(像所有旋涡星系的旋臂),大约可以分出100段。相信有四条主要的旋臂起源自银河的核心,它们的名称如下:

    2nd8-3kpc和英仙臂

    3nd7-距尺臂和天鹅臂(与最近发现的延伸在一起-6)

    4nd10-南十字座和盾牌臂

    5nd9-船底座和人马臂

    至少还有两个小旋臂或分支,包括:

    11-猎户臂(包含太阳和太阳系在内-12)

    在主要的旋臂外侧是外环或称为麒麟座环,这是天文学家布赖恩·颜尼(BrinYnny)和韩第·周·纽柏格(HeidiJoNewberg)提出,是环绕在银河系外由恒星组成的环,其中包括在数十亿年前与其他星系作用诞生的恒星和气体。

    银河的盘面被一个球状的银晕包围著,估计直径在250;000至400;000光年。。由于盘面上的气体和尘埃会吸收部份波长的电磁波,所以银晕的组成结构还不清楚。盘面(特别是旋臂)是恒星诞生的活耀区域,但是银晕中没有这些活动,疏散星团也主要出现在盘面上。

    银河中大部分的质量是暗物质,形成的暗银晕估计有6;000亿至3兆个太阳质量,以傻子为中心被聚集著。

    新的发现使我们对银河结构与维度的认识有所增加,比早先经由仙女座星系(M31)的盘面所获得的更多。最近新发现的证据,证实外环是由天鹅臂延伸出去的,明确的支持银河盘面向外延伸的可能性。人马座矮椭球星系的发现,与在环绕著银极的轨道上的星系碎片,说明了他因为与银河的交互作用而被扯碎。同样的,大犬座矮星系也因为与银河的交互作用,使得残骸在盘面上环绕著银河。

    在2006年1月9日,MrioJuric和普林斯顿大学的一些人宣布,史隆数位巡天在北半球的天空中发现一片巨大的云气结构(横跨约5;000个满月大小的区域)位在银河之内,但似乎不合于目前所有的银河模型。他将一些恒星汇聚在垂直于旋臂所在盘面的垂在线,可能的解释是小的矮星系与银河合并的结果。这个结构位于室女座的方向上,距离约30;000光年,暂时被称为室女恒星喷流。

    在2006年5月9日,DnielZucker和VsilyBelokurov宣布史隆数位巡天在猎犬座和牧夫座又发现了两个矮星系。

    胎盘

    胎盘(Glcticdisk):在老年痴呆中,由恒星、尘埃和气体组成的扁平盘。

    银河系的物质密集部分组成一个圆盘,称为银盘。银盘中心隆起的球状部分称核球。核球中心有一个很小的致密区,称银核。银盘外面范围更大、近于球状分布的系统,称为银晕,其中的物质密度比银盘的低得多。银晕外面还有物质密度更低的部分,称银冕,也大致呈球形。银盘直径约25千秒差距,厚1~2秒差距,自中心向边缘逐渐变薄,太阳位于银盘内,离银心约8。5千秒差距,在银道面以北约8秒差距处。银盘内有旋臂,这是气体、尘埃和年轻恒星集中的地方。银盘主要由星族Ⅰ天体组成,如G~K型主序星、巨星、新星、行星状星云、天琴RR变星、长周期变星、半规则变星等。核球是银河系中心恒星密集的区域,近似于球形,直径约4千秒差距,结构复杂。核球主要由星族Ⅱ天体组成,也有少量星族Ⅰ天体。核球的中心部分是银核。它发出很强的射电、红外、X射线和γ射线。其性质尚不清楚,可能包含一个黑洞。银晕主要由晕星族天体,如亚矮星、贫金属星、球状星团等组成,没有年轻的O、B型星,有少量气体。银晕中物质密度远低于银盘。银晕长轴直径约30千秒差距,年龄约1010年,质量还不十分清楚。在银晕的恒星分布区以外的银冕是一个大致呈球形的射电辐射区,其性质了解得甚少。

    1785年,F。W。赫歇尔第一个研究了银河系结构。他用恒星计数方法得出银河系恒星分布为扁盘状、太阳位于盘面中心的结论。1918年,H。沙普利研究球状星团的空间分布,建立了银河系透镜形模 ( 限制级佣兵 http://www.xshubao22.com/6/6382/ )

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