银河 编辑

夜空中明亮的光带

银河银河

银河(the Milky Way;galaxy),是指横跨星空的一条乳白色亮带。银河在天鹰座与天赤道相交,在北半天球。银河在天球勾画出一条宽窄不一的带,称为银道带,它的最宽处达30°,最窄处只有4°~5°,平均约20°,这只是银河系中的一部分。银河在中国文化中占有很重要的地位,早在汉朝的文献中就收录有著名的中国神话传说牛郎织女的故事。中国古代又称天汉、天河、河汉、银汉、星河、星汉、云汉,在欧洲古代古希腊称为γαλαξίας “乳之路”。银河只在晴天夜晚可见,是由无数暗星(恒星)的光引起的。银河不是银河系,而是银河系的一部分。银河星系(古称银河、天河、星河、天汉、银汉等),是一个包含太阳系的棒旋星系,直径介于100000光年至180000光年。大约拥有1000亿至4000亿颗恒星,并可能有1000亿颗行星。太阳系距离银河中心约26000光年,有着浓密气体和尘埃,被称为猎户臂的螺旋臂的内侧边缘。在太阳的位置,公转周期大约是2亿4000万年。从地球看,因为是从盘状结构的内部向外观看,因此银河系呈天球上环绕一圈的带状。

基本信息

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中文名:银河

外文名:the Milky Way;galaxy

别名:天河、河汉、银汉、星河、星汉、云汉

位置:在天鹰座与天赤道相交

直径:约 1✕1017 至 1.8✕1017 km

类型:棒旋星系

中心厚度:1.2万光年

质量:约 4.1771✕1041 kg

隶属星系群:本星系群

隶属星系团:室女座超星系团

银河系中心黑洞质量:大约为太阳质量430万倍

历史探究

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银河银河

自古以来,气势磅礴的银河就是人们十分注意观察和研究的对象。数千年前,人们对银河就有了各种各样的猜想。在中国的神话传说里,银河是天上的一条河流;而古希腊神话中人们认为银河是由天后赫拉的乳汁铺就而成。直到伽利略首次将望远镜的镜筒指向银河,才发现银河其实是由无数恒星构成的。

中国著名的神话故事牛郎织女鹊桥相会,这鹊桥就是铺设在这天河之上。夜空中分处银河两边的牛郎星和织女星特别引人注目。牛郎星是天鹰座中最亮的星,在银河的东岸。织女星在银河的西岸,是天琴座中最亮的星。

欧洲人把银河想像成是天上的神后喂养婴儿时流淌出来的乳汁形成的,叫它为牛奶路。英文中的银河(Milky Way)就是这么来的。

17世纪初期,意大利科学家伽利略发现银河是由许多恒星聚集在一起而形成的。由于这些恒星距离地球太远,人的肉眼分辨不清,把它看成了一条明亮的光带。

天文位置

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地球上观测到的银河系地球上观测到的银河系

其实,一年四季都可以看到银河,只不过夏秋之交看到了银河最明亮壮观的部分。银河经过的主要星座有:天鹅座、天鹰座、狐狸座、天箭座、蛇夫座、盾牌座、人马座、天蝎座、天坛座、矩尺座、豺狼座、南三角座、圆规座、苍蝇座、南十字座、船帆座、船尾座、麒麟座、猎户座、金牛座、双子座、御夫座、英仙座、仙后座和蝎虎座。

银河在天空明暗不一,宽窄不等。最窄只 4°~5°,最宽约 30°。 银河白色的部分是由密集的恒星组成的。这一“带形” 天区的恒星最密集,是因为由 1000 多亿颗恒星组成一个透镜形的庞大的恒星体系,太阳系就在这个体系之中。人类从太阳系向周围看到盘状的边缘部分呈带形天区。这个天区的恒星投影最密集,这就是所看到的银河。这个庞大的恒星体系也由银河得名,叫银河系。

靠近银心的半人马座靠近银心的半人马座

肉眼的极限视星等为5.5以上或光污染指数5级以下才能看到银河,如果肉眼看不到银河,使用最先进的观测仪器也很难看到银河。 北半球来说夏季最明显看到银河(在天蝎座、人马座延伸至夏季大三角,甚至仙后座),冬季银河很黯淡(在猎户座与大犬座)。

实际上,银河是银河系的一部分,银河系是太阳系所属的星系。因其主体部分投影在天球上的亮带被称为银河而得名。人类置身其内而侧视银河系时所看到的它布满恒星的圆面。由于恒星发出的光离地球很远,数量又多,又与星际尘埃气体混合在一起,因此看起来就像一条烟雾笼罩着的光带,十分美丽。

银河各部分的亮度是不一样的。靠近银心的半人马座方向比其他部分更亮一些。

认识过程

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地球与银河

地球地球

地球是太阳系里八个行星之一,而地球与太阳一比,是微不足道的,太阳的体积比地球大一百万倍,质量约是地球的三十三万倍。把地球放在太阳的表面,只是一个小黑点而已,还没有太阳上的黑子(sunspot)大。

但从宇宙来看太阳不过是银河系里一颗极普通的星体,银河系里有上千亿颗恒星,比太阳质量大几十倍,光度比太阳强一百万倍的恒星众多。银河之广更是不可思议,譬如说人类要想到距地球约三万光年的银河系的中心去,用光的速度来旅行,在旁观者眼中也要走三万多年,由于相对论效应,飞船上的人实际上没有度过时间

100年以前发现了,仙女星座的涡状星云,人们怀疑银河系也有相似结构,之后发现涡状星云是河外星系后,人们确定银河系同样也有涡状结构,并想出办法来确定银河系的涡状结构,无线电望远镜发明后,结构问题解决了,人们开始探寻涡状臂问题。德极天文学家巴德首先发现仙女星座星等的ob型新生星,集中在旋涡臂中,这点说明了旋涡臂要比星系其他部位明亮,并且证明星系虽有数百亿岁,但新星球却还在不断产生中,同时使大家渐渐相信星球是星际气体凝聚而成。

而银河平面中的星际光吸的勘定,归功于庄伯勒,1930年,他发表了对新团的研究结果,证实了这个现象,到1952年莫根和他助手,正确的改正了光吸作用,他们的结果显明的标识出新生星聚集在三个区域中。最外面区域叫英仙涡臂,中间叫猎户涡臂,里面的叫人马涡臂。太阳位于猎户涡臂的内侧。这证实了银河系的涡状结构,遗憾是光学望远镜终非星际光吸之敌,超过了五千角差就不能看到了,所以只能得到局部结构,大结构就非无线电望远镜不可了。

同年(一九五二)俄特与万德赫,发表了他们无线电观测结果,因为银河系的较差自转,里面快外面慢,利用几何原理,可以把通过太阳大圆内的银河自转率求出来,大图以外的自转无法正确求出,但普通采用的外推法有相当的准确性。这样,建立一个自转率与中央距离的关系,利用这关系可以大致定出银河中氢原子气体分布。俄特与万德赫定出银河系的北半边的结构,数年后奥洲的克尔观测了南半边,很清楚的显示著涡状结构;太阳附近的结构大致与光学观测结果相同。远处涡状体系虽然紊乱,也有脉络可寻。当然这个涡状结构并不十分完整,有很多不规则部分,这是涡状星系普遍现象,银河系自不例外。

银河的密度波

星系旋转一周,大约需两亿五千万年,所以漩涡臂如何旋转,无法直接观测,但知道这些星系都有很强的较差自转,它造成了一个事实,叫做旋紧矛盾,这成为研究银河结构理论家的核心问题,瑞典天文学家林德博留意这个问题后,通过计算大量轨道问题,得到经验,他想到漩涡b也许不是物质,而是密度波的呈现,但他最后并未解决,这一问题到了旅美中国科学家林家翘手上得以解决,林家翘从理论上证实了漩涡密度波的存在,并从天文观测中找到证据。

银河系中心

密度波可以运用到任何一个涡状星系上,因为人们对银河系的知识最周全,所以重点放在银河系上。根据密度波的理论,可以推算出-个具有二个旋涡臂的波式,这个波式起于四千秒差距,密度波绕银河中心的角速度叫式速,银河式速只有银河自转(以太阳为准)的一半,涡臂中总密度比平均密度大十分之一而已,这十分之一主要是由星际气体与低速星球所造成,因为低速星球多半是新生星,所以涡臂虽然质量并不太多光度却甚强。

影响生物界

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地球(太阳系)绕银河中心一周的时间是不断延长的,这说明银河系是在不断扩张的。与此同时,太阳系公转轨道是不断沿其椭圆的两圆心连线的延长线拉长的。这说明在银河系外有相邻星系对太阳系的吸引力不断增大。 是地球绕银河中心一周的环境变化,造成了地球上生物的多次大灭绝。这实质并不是灭绝,而是动物界的一种综合发展过程。在动物界的分析发展阶段,动物种类和数量是不断增多的。到动物界的分析与综合发展的质变临界点上,动物的种类和数量达到最多,然后进入综合发展阶段。在动物界的综合发展阶段,动物的种类是不断增加的,其个体数量是不断减少的,但其质量却是不断提高的。正因如此,虽然发生了多次动物大灭绝事件,动物界本身非但没有灭绝,反而越来越兴旺繁荣,并产生了高级动物——人类。人类属于动物界,哺乳纲、灵长目、人科、人属、智人种。

相关文化

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中国古代把银河也叫天河、星河、河汉等。早在先秦时代《庄子-逍遥游》里就有:“吾惊怖其言犹河汉而无极也“,本是指黄河与汉水,后来泛指天上的银河。

诗人白居易在 《七夕》诗中有:“烟宵微月澹长空,银汉秋期万古同,几许欢情与离恨,年年并在此宵中”。

中国现代诗人郭沫若在他的诗中也曾写道:“你看那浅浅的天河,定然不甚宽广。我想那隔河的牛女,定能够骑着牛儿来往。我想他们此刻,定然在天街闲游。不信,请看那朵流星,是他们提着灯笼在走”。

银河,在中国古典诗文中还有不少有趣的别称,如:

汉《乐府》诗《迢迢牵牛星》“迢迢牵牛星,皎皎河汉女。河汉清且浅,相去复几许?”中的“河汉”。

曹操《观沧海》“星汉灿烂,若出其里”中的“星汉”。

陆机《拟明月皎夜光》“招摇西北指,天汉东南倾”中的“天汉”。

杜审言《七夕》“白露含明月,青霞断绛河”中的“绛河”。

李白《月下独酌》“永结无情游,相期邈云汉”中的“云汉”。

杜甫《阁晚》“五更鼓角声悲壮,三峡星河影动摇”中的“星河”。

王建《秋夜曲》“天河悠悠漏水长,南楼北斗两相当”中的“天河”。

李贺《天上谣》“天河夜转漂回星,银浦流云学水声”中的“银浦”。

李贺《溪晚》“玉烟青湿白如幢,银湾晓转流天东”中的“银湾”。

李商隐《嫦娥》“云母屏风烛影深,长河渐落晓星沉”中的“长河”。

蒲宫音《远歌》中的“天川”,也是指银河。

中国传说

农历七月初七,这天是中国传统节日里最具浪漫色彩的"七夕节",是传说中牛郎与织女一年一度在银河鹊桥相会的日子

最晚汉朝就已经有文学作品收录,汉《乐府》诗《迢迢牵牛星》“迢迢牵牛星,皎皎河汉女。河汉清且浅,相去复几许?”中的“河汉”指的就是银河。

道教神话里,银河是王母娘娘为了隔断牛郎和织女,使他们永不相见,而拔下钗子划出来的。

七夕节也逐步演变为中国的情人节。因此,每到七夕有情人总会仰望星空祈祷爱情忠贞不渝。

鹊桥相会鹊桥相会

盛夏时节,晚间9时左右亮度零等的织女星首先出现天顶附近,随后在其偏南方向还有一颗一等星的牛郎星,在远离城市灯光的郊外,市民抬头仰望夜空会惊喜地发现,在两颗星的中间隔着一条横贯南北的白茫茫的天河(即银河),其中牛郎在河东,织女在河西,它们无言相望,颇有一番诗情画意。

牛郎与织女是民间一种叫法,其实在天文学上牛郎的中文名为河鼓二,而织女星称为织女一,它们分别是天鹰座和天琴座的一颗亮星,由于这两颗恒星肉眼清晰可见,又容易辨别,所以在明代郑和下西洋时,就曾以织女星为航海的导航标志之一。

在晴夜,可找一处不受城市灯光影响的安全地方,最好是在天黑后两小时左右,此时没有多少月光的影响,事先约好亲朋好友或情侣,找好躺椅。在万籁俱寂的夜晚,仰头静望,当你看到横贯长空的银河时,会有一种舒适的精神享受。在头顶附近,银河中间与两边有3颗明亮的星星,其中最亮的一颗呈青白色,她在银河西北边,这就是织女星。织女星的下方有四颗较暗的星,组成小小的平行四边形,它们就是神话传说中织女编织的美丽云霞和彩虹的梭子。另一颗亮星在织女星的南偏东,即银河的东南边,他就是牛郎星(又名河鼓二)。牛郎星是颗微黄色的亮星,在他两边的两颗小星叫扁担星,传说中是牛郎挑着一对儿女。

根据现代天文观测及测算结果,牛郎星距地球有16光年(1光年约等于 10万亿公里),织女星距离地球26光年,两星之间相距16光年,因此他们每年的"七七相会",是根本不可能发生的。

传说中将"七月初七"这一天算做牛郎织女的相会日,是因为古人认为"七"是吉利数字,有圆满的意思。而且"七七"之夜,是月亮接近银河的时候,月亮的光辉也恰好能照在银河上,更便于人们观星。今夜用天文望远镜观看,会看到银河里密密麻麻的星群。而半个月亮的余晖洒向银河便成了人们想像的"鹊桥" 。

国外传说

世界各地有许多创造天地的神话围绕著银河系发展出来。

1、古希腊神话里的银河

万神之王宙斯万神之王宙斯

很特别的是,在古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,就是天河。Akashaganga是印度人给银河的名称,意思是天上的恒河。

milky way是译自希腊语γαλαξίας 字面意思“乳之路”,依据古希腊神话,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。

2、芬兰神话里的银河

在芬兰神话中,银河被称为鸟的小径,因为它们注意到候鸟在向南方迁徙时,是靠著银河来指引的,它们也认为银河才是鸟真正的居所。科学家已经证实了这项观测是正确的,候鸟确实在依靠银河来引导,在冬天才能到温暖的南方陆地居住。即使在当下,芬兰语中的银河依然使用Linnunrata这个字。

3、瑞典神话里的银河

在瑞典,银河被认为是冬天之路,因为在斯堪的纳维亚地区,冬天的银河是一年中最容易被看见的。古代的亚美尼亚神话称银河系为麦秆贼之路,叙述有一位神祇在偷窃麦秆之后,企图用一辆木制的运货车逃离天堂,但在路途中掉落了一些麦秆。

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