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银河系
银河系（Milky Way Galaxy，别名“银汉”“天河、 银河 、星河、天汉、等）”），是 太阳系 所在的 棒旋星系 ，包括1000~4000亿颗 恒星 和大量的 星团 、 星云 以及各种类型的 星际气体 和 星际尘埃 ，从地球看银河系呈环绕天空的银白色的环带。总质量约为太阳的2100亿倍[1] ，隶属于 本星系群 ，最近的 河外星系 是距离银河系254万光年的 仙女星系 。
银河系呈扁球体，具有巨大的盘面结构，由明亮密集的核心、两条主要的旋臂和两条未形成的旋臂组成，旋臂相距4500光年。 太阳 位于 银河 一个支臂 猎户臂 上，至银河中心的距离大约是2.6万光年。
银河系的中央是超大质量的 黑洞 （ 人马座A ），自内向外分别由 银心 、 银核 、 银盘 、 银晕 和 银冕 组成。银河系中央区域多数为 老年恒星 （以 白矮星 为主[2] ），外围区域多数为新生和年轻的恒星。周围几十万光年的区域分布着十几个 卫星星系 ，其中较大的有 大麦哲伦星云 和 小麦哲伦星云 。银河系通过缓慢的吞噬周边的矮星系使自身不断壮大。2015年3月，科学家发现银河系体积比之前认为的要大50%。
中文名
银河系
外文名
Milky Way Galaxy
形状
椭圆盘形
类型
棒旋星系
定义
地球和太阳所在的星系
应用学科
天文学，天体物理学
直径
10~12万光年[1]
质量
4.1771×10^41kg
中心厚度
1.2万光年
跨度
16万光年[3]
应用学科
天文学；恒星和银河系
目录
1 天体概述
2 天体结构
3 结构研究
? 发现进程
? 银盘
? 银心
? 银晕
? 银冕
? 太阳系
? 银河系波浪
4 星系年龄
? 推测方法
? 推测结论
5 星系全景
? 主要星座
? 全天88星座
? 星系全图
6 伴邻星系
? 伴星系
? 麦哲伦星云
7 起源演化
? 宇宙起源
? 质量减小
8 重要事件
? 观测伴星
? 奇特聚星
? 生命诞生
? 宇宙膨胀
? 真实地图
? 观测特点
9 研究历史
10 研究年表
11 背景知识
? 穿过空间
? 第四宇宙速度
? 未来情况
12 常用数据
13 银河全景图
14 银河系质量
天体概述
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深圳夜空呈现清晰银河系景象
银河系是太阳系所在的 恒星系统 ，包括1500~4000亿颗恒星和大量的 星团 、 星云 ，还有各种类型的 星际气体 和 星际尘埃 ，黑洞，它的可见总质量是太阳质量的2100亿倍。[3]
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7000 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状区域，那里恒星少，密度小，被称为“ 银晕 ”，直径为7万光年。
过去银河系被认为与仙女座星系一样是一个 旋涡星系 ，但最新的研究表明银河系应该是一个 棒旋星系 。
银河系的90%的物质为恒星。恒星的种类繁多，按照 物理性质 、化学组成、 空间分布 和运动特征，恒星可以分为五个 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，银河系里已发现了一千多个 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 ，
银河系(10张)有的则散布在 星际空间 。[4]
20世纪60年代以来，发现了大量的 星际分子 ，如 一氧化碳 、水等。
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 射电辐射 、 红外辐射 、 X射线 辐射和 γ射线 辐射，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。
人马座A
1971年 英国 天文学家林登·贝尔和马丁·内斯曾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 辐射源 果然被发现了，这就是 人马座A 。
人马座A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光年以内。它的周围有速度高达300千米/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A的奇异特性，因此，人马A似乎是大质量 黑洞 的最佳候选者。但是由于当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1,000亿颗，太阳就是其中典型的一颗。银河系是一个相当大的 棒旋星系 ，它由三部分组成，包括包含旋臂的 银盘 ，中央突起的 银心 和晕轮部分。
旋涡星系 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，称为晕轮，直径约10万光年。
银河系也有自转。太阳系以250千米/秒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 。
天文学家 玛丽亚·格
太阳在银河系中位置示意图
曼认为通过对 银河系 恒星集群盘面的研究表明，银河系内围的恒星集群年龄较大，而外围的恒星则更加年轻，可以推测银河系的形成过程从内部开始，后来逐渐演化到10万光年以上的直径。科学家称本次调查还发现新的 证据 ，银河系在成长过程中还吞并了许多小星系，来自其他星系的 天体 汇入了银河系的内部。[4] 曾经 史蒂芬·霍金 声称自己的观测表明银河系中心是一个巨大的 黑洞 。
2013年6月 NASA 公布了1.6亿像素容量为457MB最清晰银河图。
天体结构
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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做 核球 ，在核球区域恒星高度密集。核球中心有一个很小的致密区，叫做 银核 。银盘外面是一个范围更大，近于球形的区域，其中物质密度比银盘中低得多，叫做 银晕 。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， 银河系旋臂 的结构被观测到。银河系按哈勃分类应该是一个巨大的 棒旋星系 SBc（旋臂宽松的棒旋星系），总质量是太阳质量的0.6万亿-3万亿倍，有大约1,000亿颗恒星。
从80年代开始，天文学家怀疑银河系是一个棒旋星系而不是一个普通的旋涡星系。2005年， 斯必泽空间望远镜 证实了这项怀疑，还确认了在银河核心的棒状结构比预期的还大。
银河的盘面估计直径为9.8万光年，太阳至银河中心的距离大约是2.6万光年，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，因此怀疑它有超大质量 黑洞 ，因为已经有许多星系被相信有超大质量的黑洞在核心。
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，恒星的典型速度在210～240千米/秒之间。因此这些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。
银河的棒状结构长约2.7万光年，以44±10度的角度横亘在太阳与银河中心之间，它主要由红色的恒星组成，大多是老年的恒星。
被推论与观察到的银河旋臂结构的每一条旋臂都给予一个数字对应（像所有 旋涡星系 的旋臂），大约可以分出一百段。有四条主要的旋臂起源于银河的核心，包括：
银河系悬臂示意图
2 and 8 - 三千秒差距臂 和英仙座旋臂。
3 and 7 - 矩尺座旋臂和 天鹅座 旋臂（与最近发现的延伸在一起 - 6）。
4 and 10 -南十字座旋臂和盾牌座旋臂。
5 and 9 -船底座旋臂和人马座旋臂。
还有两个小旋臂或分支，包括：
11 - 猎户座旋臂 （包含太阳和太阳系在内- 12）。
最新研究发现银河系可能只有两条主要旋臂——人马座旋臂和矩尺座旋臂，其绝大部分是气体，只有少量恒星点缀其中。
谷德带 （本星团）是从猎户臂一端伸展出去的一条亮星集中的带，主要成员是B2～B5型星，也有一些 O型星 、 弥漫星云 和几个 星协 ，最靠近的OB星协是 天蝎-半人马星协 ，距离太阳大约四百光年。
在主要的
银河系
旋臂外侧是外环或称为 麒麟座环 ，是由天文学家布赖恩·颜尼（Brian Yanny）和韩第·周·纽柏格（Heidi Jo Newberg）提出的，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着，直径25万～40万光年。由于盘面上的气体和尘埃会吸收部分波长的 电磁波 ，所以银晕的组成结构还不清楚。盘面（特别是旋臂）是恒星诞生的活跃区域，但是银晕中没有这些活动， 疏散星团 也主要出现于盘面上。
一般认为，银河系中的恒星多为 双星 或 聚星 。2006年新的发现认为，银河系的 主序星 中2/3都是 单星 。 银河系中大部分的物质是 暗物质 ，形成的暗银晕有0.6万亿～3万亿个太阳质量，以银核为中心聚集着。
新的发现使我们对银河结构与 维度 的认识有所增加，比先前由 仙女座星系 (M31）的盘面所获得的更多。新发现的证据证实外环是由天鹅座旋臂延伸出去的，明确支持银河盘面向外延伸的可能性。 人马座矮椭球星系 的发现与在环绕着银极的轨道上的星系碎片，说明了它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着银河。
2006年1月9日，Mario Juric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（横跨约五千个满月大小的区域）位于银河之内，但似乎不合于当前所有的银河模型。他将一些恒星汇聚在垂直于旋臂所在盘面的垂直线，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，距离约三万光年，暂时被称为室女座 恒星喷流 。
在2006年5月9日，Daniel Zucker和Vasily Belokurov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。
结构研究
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发现进程
银河系的英文名称"乳白"源自它是横跨夜空的黯淡发光带。"Milky Way"这个名称是翻译自 拉丁文 的 via lactea ，而它又是从 希腊 的γαλαξ?α? κ?κλο?（ galaxías k?klos ，"milky circle"）翻译来的。伽利略在1610年使用望远镜首先解析出环带是由一颗颗恒星聚集而成。
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了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型，太阳不在中心。
20世纪20年代， 沙普利 模型得到公认。但由于未计入 星际消光 ，沙普利模型的数值不准确。研究银河系结构传统上是用光学方法，但有一定的局限性。近几十年来发展起来的 射电 方法和红外技术成为研究银河系结构的强有力的工具。在沙普利模型的基础上，我们对银河系的结构已有了较深刻的了解。
银盘
银盘 是银河系的主要组成部分，在银河系中可探测到的物质中，有九成都在银盘范围以内。银盘外形如薄透镜，以轴对称形式分布于银心周围，其中心厚度约1万光年，不过这是微微凸起的 核球 的厚度，银盘本身的厚度只有两千光年，直径近10万光年，总体上说银盘非常薄。
除了1千秒差距范围内的银核绕银心作 刚体定轴转动 外，银盘的其他部分都绕银心作较差自转，即离银心越远转得越慢。银盘中的物质主要以恒星形式存在，占银河系总质量不到10%的星际物质，绝大部分也散布在银盘内。星际物质中，除电离氢、 分子氢 及多种 星际分子 外，还有10%的 星际尘埃 ，这些直径在1微米左右的固态微粒是造成 星际消光 的主要原因，它们大都集中在银道面附近。
由于太阳位于银盘内，所以我们不容易认识银盘的起初面貌。为了探明银盘的结构，根据20世纪40年代 巴德 和梅奥尔对 旋涡星系 M31（ 仙女座星系 ）旋臂的研究得出了旋臂天体的主要类型，进而在银河系内普查这几类天体，发现了太阳附近的三段平行臂。由于星际消光作用，光学观测无法得出银盘的总体面貌。有证据表明，旋臂是星际气体集结的场所，因而对星际气体的探测就能显示出 旋臂 结构，而 星际气体 的21厘米射电谱线不受星际尘埃阻挡，几乎可达整个银河系。光学与射电观测结果都表明，银盘确实具有 旋涡结构 。
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。
银心
银河系的中心﹐即银河系的 自转轴 与 银道面 的交点。在星系的中心凸出部分，呈很亮的球状，直径约为两万光年，厚1万光年，这个区域由高密度的恒星组成，主要是年龄大约在100亿年以上老年的红色恒星。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。
几颗绕人马座A转动的恒星轨道
银心在 人马座 方向﹐1950年历元坐标为﹕赤经17°42′29″﹐赤纬-28°59′18″。
银心除作为一个几何点外﹐它的另一含义是指银河系的中心区域。太阳距银心约十千秒差距﹐位于银道面以北约八秒差距。银心与太阳系之间充斥著大量的星际尘埃﹐所以在北半球用 光学望远镜 难以在可见光波段看到银心。射电天文和红外观测技术兴起以后﹐人们才能透过星际尘埃﹐在2微米至73厘米波段探测到银心的信息。 中性氢21厘米谱线 的观测揭示﹐在距银心四千秒差距处有氢流膨胀臂﹐即所谓“ 三千秒差距臂 ”（最初将距离误定为三千秒差距﹐后虽订正为四千秒差距﹐但仍沿用旧名）。大约有1,000万个太阳质量的中性氢﹐以53km/秒的速度涌向太阳系。在银心另一侧﹐有大体同等质量的中性氢膨胀臂﹐以135km/秒的速度离银心而去。它们应是1000万～1500万年前以不对称方式从银心 抛射 出来的。在距银心300秒差距的 天区 内﹐有一个绕银心快速旋转的氢气盘﹐以70～140千米/秒的速度向外膨胀。盘内有平均直径为30秒差距的氢分子云。
在距银心70秒差距处﹐有激烈扰动的 电离氢区 ﹐以高速向外扩张。现已得知﹐不仅大量气体从银心外涌﹐而且银心处还有一强 射电源 ﹐即 人马座A ﹐它发出强烈的 同步加速辐射 。 甚长基线干涉仪 的探测表明﹐银心射电源的中心区很小﹐甚至小于十个 天文单位 ﹐即不大于木星绕太阳的轨道。12.8微米的红外观测资料指出﹐直径为1秒差距的银核所拥有的质量﹐相当于几百万个 太阳质量 ﹐其中约有100万个太阳质量是以恒星的形式出现的。银心区有一个大质量致密核﹐或许是一个黑洞。流入致密核心 吸积盘 的相对论性电子﹐在强 磁场 中加速﹐产生了同步加速辐射。
关于银心的最新观测表明，银河系的最核心部位基本 上全部是由白矮星组成的，数量则至少在10万颗上下。而和心中的核心，则是由大约70颗较大的白矮星组成的。至于如何观测到更多的内容，科学家表示，需要靠下一代观测设备，比如 NASA 正在建设的 James Webb 号天文望远镜来完成了。[2]
银晕
银河晕轮弥散在银盘周围的一个球形区域内，银晕直径约为9.8万光年，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，叫做 银冕 ，银冕至少延伸到距银心100千秒差距或32万光年远。
典型球状星团：M13球状星团
Gradually warmer days, and at night they can see the stars of the sky, the sky was particularly brilliant embellishment. Looking at the familiar and unfamiliar faces, I laughed. Together, and my old acquaintance is also a Star. From the beginning, when my very small, I will be the stars have had a great interest.
众星拱月not only enjoy the beauty, I also urgently want to know: What are the stars? Is it just like a riddle, "青石板silver nail on nail," said the five-pointed star blinking吗? Each has a star behind the mystery of it? Mystery, then what is it? Gradually I grew up a little, I began to understand that the myth of嫦娥奔月Weaver Cowboy legends, but also aware of the dim stars is not as simple as I imagined.
As they looked very small, are away from us because of the reason, a lot of the stars of galaxies, which have two types of stars and planets. Star refers to the issue of light and heat are the stars, generally only one of a line, such as the sun. Planet is running around its stars, like the Earth, Venus, etc., and they are the solar system of planets around the sun. Each planet can have its own satellite, like the moon, it is the Earth's satellite.
May at that time, my knowledge, after all, too little and too limited to meet the desire of my knowledge. From eight to ten years, it can be said that from birth to me the most important period. By reading the information about astronomy, books, and I know a lot of things. I know that each is a spheroid stars, the Earth and a lot of almost all large, have more than the Earth.
Lot of different galaxies can form a large galaxy, our solar system belong to the Milky Way on the "residents." Surely we all know, there is no sun, there would be no life on Earth, which said that the role of the star are of paramount importance. In that case, the home of the stars in the wrong? Let us go to visit you. In the fine summer night, stars of the south with some very strange, like a snake, which is the constellation Serpens.
On this issue, the scientists dispute for a long time. Some people think it is the explosion of the universe, someone will think they are by the stars "capture" of. Time because of the formation of the sequence, each with different stars environment. This basically determines the presence or absence of higher organisms. Too much because of the universe, people have not found a real planet. Extraterrestrial hypothesis but there are still.
There is a large constellation in the nebula, like a powerful eagle, known as the Eagle Nebula. Nebula where there is lot of "elephant nose", each of breeds at a new star. Soon, the new star will be generated with high energy input to the selfless dedication of livelihood gone, and "elephant nose" and start a new reincarnation. Unlike the stars on the planet did, and it has always been a complicated and confusing the background.
To this end, scientists have made various efforts to be a number of difficult to explain their situation remains troubled. September 19, 1961, Hill and his wife returned from a Canadian tourist. They claim that their own to meet the "UFO", and "UFO" in the hostage外星人. Hill, one of a wife to show a star map, and later they were released. Hill and his wife on a lot of people scoff at what is happening, because the report has been like this often.
In 1964, a Doctor of Psychology, Hill used her hypnosis methods, she is drawn at a "flying saucer" to see the star map. Did not expect this spread to the outside world-class star map, immediately shake the entire scientific community. In fact, it is a long way from the distance we see the stars on the star map. Mrs. Hill, without the knowledge of astronomy, even though she knows that at most it can only draw one from the point of view of the Earth the star map.
Even the major astronomical research were also dependent on the complexity of computer operations can be the star map, how could it have been Mrs. Hill? Thus, it was suggested that "extraterrestrial" is the existence of the Earth when they pass by, Hill met his wife. Opponents to consider, this map is purely fabrications Hill's wife, just a one-coincidence. This report is similar to have a lot of much, every time people gave the mystery and the infinite dream made reality.
The vast universe, vast, it is one of us to explore every point, every drop, I have to realize I had promised the stars: I will go to development, to create, open the mystery of the universe; I'm going to study to the benefit of mankind, put Star into a happy home for us.
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这些是全部关于科学的书籍。
翻译：These are all books about science.
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1、Physics/Cosmology
物理学与天文学
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