银核

天文学术语

银核是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。银核是银河系中央略为凸起的部分。它是一个很亮的球状体,直径约2万光年,厚约1万光年。这个区域由高密度的恒星星际物质组成,其中主要的是年龄大约在100亿年以上的老年红色恒星。银核的活动十分剧烈。

银核的概念
银河系的银核、银盘及银晕,大致在同一时期形成于110亿至120亿年前。
银河系的银核的结构十分复杂,由于消光严重,用光学方法观测银河系中心部分受到很大限制。关于银核的资料主要来源于红外观测和射电观测。上面已经提到,离银心4000秒差距处有一向外膨胀的旋臂。根据对中性氢观测资料的分析,银核可能还存在一个半径约1000秒差距的快速旋转的气体盘和把这个气盘与4000秒差距旋臂连结在一起的棒状结构物,此外,还有一些单个的氢云和分子云。
银核的情况很复杂。它是由恒星组成的,还是由气体组成的,或者是由其他状态的物质组成的,尚不清楚。它的确切大小也不清楚,只知道它很小,不会超过几秒差距。银核能发出强的射电辐射和红外辐射。近年来发现,它也发出X射线。射电辐射毫无疑问主要是非热致辐射。至于红外辐射,尘埃的散射作用很重要,但不能排除有一部分红外辐射是非热致辐射。
1972年,韦伯宣称探测到银河中心发出的引力辐射,但是没有得到证实。有的人用了比韦伯的探测器更灵敏的探测器,都没有探测到引力辐射。这个问题尚需进一步研究。
银核相关
银河系侧看像一个中心略鼓的大圆盘,其从内到外的主要由3个部分构成:中心突起处被称为银核,是恒星密集区;银核的外面是银河系的主体银盘,银河系的绝大部分恒星和星际物质都集中在此;银盘外面是一个范围更大、近于球状分布的系统,其中物质密度比银盘中低得多,叫作银晕。银河系可以说是宇宙中可为人类仔细研究的星系,深刻理解银河系的形成是人类认识宇宙中其他星系形成的基础。
较为流行的星系形成理论模型认为,银河系以及其他星系是由小到大,借助星系间的引力吸引气体、尘埃以及吞噬附近的星系而逐渐形成。
2010年初,加拿大不列颠哥伦比亚大学的哈维·瑞切及其同事们利用哈勃太空望远镜,仔细地研究了位于小麦哲伦星云旁边的杜鹃座47。虽然杜鹃座47并没有居于银河系的突起处,但由于它与银河系突起有着相同化学成份及运行特征,因此成为研究银河系突起的最佳参照物。
通过分析哈勃太空望远镜的图片,哈维等人发现,杜鹃座47及银河系突起形成于110亿至120亿年前,而不是此前人们所估计的90亿年前。这表明银河系的银核、银盘及银晕,大致在同一时期形成。
约翰霍普金斯大学的罗西认为,银河系的银晕与银核形成于同一时期,可能是宇宙的偶然事件,这表明在星系形成的历史上可能有一幕不为人知的剧烈运动。其中一种可能是,银河系在其诞生不久,即遭遇了一场罕见的宇宙大碰撞。结果将位于银晕处的物质,推入到银核,形成了银河系的突起。这也可以解释,为什么银核部分的恒星质量是银晕部分的10倍。
科学家表示,这一新的成果并没有排除银河系还在膨胀,还在利用星系间的引力吸引聚集物质及吞噬附近星系的现实,而且新的发现尚处于研究的初步阶段,一些结论还有待于科学们的进一步研究和论证。
银河系数据
银盘直径:25000秒差距或8万光年
银盘中心厚度:1万光年
太阳附近银盘厚度:5千光年
银晕最大直径:30000秒差距或10万光年
太阳到银心的距离:10000秒差距或3万光年
太阳至银道面距离:银道以北8秒差距
太阳附近物质(包括恒星和星际物质)的总密度:每立方厘米8.8×10^-24克
太阳附近银河系的旋转速度:每秒250千米
太阳附近银河系的旋转周期:2亿5千万年
银河系总质量:1.4×10^11太阳质量
银核的形状
银核是银河系中央略为凸起的部分。它是一个很亮的球状体,直径约2万光年,厚约1万光年。这个区域由高密度的恒星和星际物质组成,其中主要的是年龄大约在100亿年以上的老年红色恒星。银核的活动十分剧烈。
组成部分
银河系大约包含两千亿颗星体,其中约一千亿颗恒星——我们的太阳就是其中之一。它是一个典型螺旋状恒星系,直径约为十万光年,太阳距离银河中心约二万八千光年。银河系有三个主要组成部分:银盘、银核和晕轮。
星系核的活动
银盘:银盘是星系的主体,直径约为八万光年,中间部分厚度大约六千光年,太阳附近银盘的厚度大约为三千光年,银盘主要是由四条巨大的旋臂环绕组成,它是由无数的蓝色恒星组成的,太阳就位于人马座臂和英仙座臂之间的猎户座臂上,距离银心两万八千光年或者8、5千秒差距。旋臂的形成与银河系创生时期的星系核的活动有关系。
中央凸起部分
星系的中心凸出部分,是一个很亮的球状,直径约为两万光年,厚一万光年,这个区域由高密度的恒星组成,主要是年龄大约在一百亿年以上老年的红色恒星,很多证据表明,在中心区域存在着一个巨大的黑洞,星系核的活动十分剧烈。
晕轮部分
银河晕
银河晕轮弥散在银盘周围的一个球型区域内,银晕直径约为九万八千光年,这里恒星的密度很低,分布着一些由老年恒星组成的球状星团,有人认为,在银晕外面还存在着一个巨大的呈球状的射电辐射区,称为银冕,银冕至少延伸到距银心一百千秒差距或三十二万光年远处。
天河
“飞流直下三千尺, 疑似银河落九天。”(李白)中国古代文化视银河为天河,把注意力扩大到河东和河西的牛郎织女两个星座,想象编造出牛郎织女爱情的故事。那么美好的爱情,中间偏偏出现个王母娘娘,从中作梗,女子们没有力量反抗,只好通过鹊桥相会和“乞巧”的方式,获得精神上的寄托和安慰,东方文化就这样委婉含蓄。
唐朝顾况的《宫词》中便有一句“水晶帘卷近秋河”,这里的“秋河”说的就是银河。再如李商隐的《嫦娥》中有“长河渐落晓星沉”。
古希腊人如我国先人一样把天上的这条光带描述为“河”:The night sky gave a big hint, in the form of a lovely pale band of light that cut across the heavens like a river(仰望夜空,有一条瑰丽的光带依稀可见,它宛如一条河,将整个苍穹分割为二)。因为天上的这条河环绕整个天球,在纪元前六世纪,希腊人最初称之为Galaxias Kyklos 或Kyklos Galaktikos (Milky Circle,奶色之环,通译“银环”)。后来接受了希腊文明的罗马人改称之为Via Lactea (Milky Way,奶色之路),现代西方语言,如英、法、德、俄,均译自拉丁文Via Lactea。 顺便提及,与the Milky Way同义的Galaxy(首字母大写)后来作为天文学术语保留下来,其他星系叫做galaxies(首字母小写)。
英语中称呼银河一般有两种说法,一是galaxy,这个词还可指“星系”,比较正式。另一个说法就是the Milky Way,这种说法来自一个希腊神话。
英文milky way与 galaxy首次出现于1384年前后。前者是源自拉丁文Via Lactea 借义外来语,而Via Lactea译自希腊文Galaxias Kyklos,改环(Kyklos)为路(Via)。后者是源自希腊文galaxias的借形外来语,至1848年开始用作天文学术语。
世界各地有许多创造天地的神话围绕著银河系发展出来。很特别的是,在希腊就有两个相似的希腊神话故事在解释银河是怎么来的。有些神话将银河和星座结合在一起,认为成群牛只的乳液将深蓝色的天空染白了。在东亚,人们相信在天空中群星间的雾状带是银色的河流,也就是我们所说的天河。
Akashaganga是印度人给银河的名称,意思是天上的恒河。
依据希腊神话,银河是赫拉在发现宙斯以欺骗的手法诱使他去喂食年幼的赫尔克里斯因而溅洒在天空中的奶汁。另一种说法则是赫耳墨斯偷偷的将赫尔克里斯带去奥林匹斯山,趁著赫拉沉睡时偷吸他的奶汁,而有一些奶汁被射入天空,于是形成了银河。
希腊神话传说,宙斯(Zeus)是希腊众神庙里的主神,即神上之神,跟玉皇大帝有一比。宙斯的妻子就是他的妹妹赫拉(Hera),赫拉是司理妇女和婚嫁之神,是众女神之神,地位相当于王母娘娘了。赫拉的奶汁和唐僧肉具有相同的效力,谁吮吸了她的奶汁,便会长生不老。宙斯是个不安分的神,暗地里和有夫之妇阿尔克墨涅(Alcmene)私通,生下了赫拉克勒斯( Hercules)。宙斯希望赫拉克勒斯将来能长生不老,就偷偷地把赫拉克勒斯放在睡着的赫拉身旁,让赫拉克勒斯吮吸赫拉的奶汁,谁知赫拉克勒斯吮吸太猛,惊醒了赫拉,她发现吃奶的不是自己的儿子,便一把把孩子推开。可是她用力太猛,奶汁直喷到了天上,便成了Milk Way(奶路),见油画The Origin of the Milky Way(1575-1580),此画出自意大利文艺复兴时期著名画家Tintoretto之手。后来,西方人便把银河想象成赫拉的奶水,称之为the Milky Way。
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