星系含义

夜空中一道明亮的光带

更多含义

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银河系是指一条横跨星空的乳白色亮带，在古代欧洲和古希腊被称为γ α λ α ξ。α?“牛奶路”在中国古代也被称为天河、韩隐、星河、星汉和韩云。银河系在天鹰座与天球赤道相交，位于北半球。银河系在天球上画出一条宽度不一的带，称为银河带。它最宽的地方是30，最窄的地方只有4 ~ 5，平均20左右，只是银河系的一部分。

银河系在中国文化中占有非常重要的地位，有一个著名的汉族神话传说故事。

银河只有在晴朗的夜晚才看得见，这是由无数暗星的光芒造成的。银河系不是银河系，而是银河系的一部分。银河系包含数千亿颗恒星，总质量约为太阳的6000亿至3万亿倍，直径约为654.38+百万光年。

中文名

银河

外国名字

银河；星系

另一个名字

天河、韩隐、星河、星汉和韩云

位置

在天鹰座与天球赤道相交。

名词解释

星星闪烁

1.在晴朗的夜晚，天空呈现出一条银白色的光带。银河系由许多星星组成。古称韩云，又名天河、天汉、星河、韩隐。

隋江《内殿诗话》:“织女今夜横银河，见新秋，止玉梭。”唐代李白《望庐山瀑布》诗:“飞流直下三千尺，疑是银河落九天。”孙明任儒《董钻洞隙》:“到如今，难依其上，只隔一水银河二厢。”杨沫《青春之歌》第一、二、三章:“在一个夏夜，满天都是闪亮的星星，像一个用细碎的流沙铺成的银河躺在蓝天上。”

2.道教称眼睛为银河。

宋、赵崇宣《鸡肋银河》:“道家以目为银河。”一个叫“银海”。

3.一种容量很大的古代银饮水器。

地理位置

夏夜星空中自东北向南横跨天际的银河，犹如奔腾的洪流，奔流千里。遥远的银河引发了多少美好的白日梦和动人的故事。

其实一年四季都可以看到银河，但是在夏秋之交，可以看到银河最亮最壮观的部分。银河系经过的主要星座有天鹅座、鹰、狐、箭、蛇夫座、盾、人马座、天蝎座、天坛、长方形、狼、南三角、指南针、苍蝇、水手、尾巴、独角兽、猎户座、金牛座等。银河在天空中有不同的深浅和宽度。最窄的只有4 ~ 5个，最宽的也就30个左右。为什么银河系是白色的？伽利略发明了天文望远镜后，带着这个谜团，他把望远镜对准了银河系，原来银河系是由密集的恒星组成的。为什么这个“带状”天空中的星星最密集？原来1000多亿颗恒星组成了一个巨大的透镜状恒星系统，我们的太阳系就在这个系统中。从太阳系中，我们可以看到圆盘的边缘是一个带状的天空区域。这个天空区域的恒星投影是最密集的，这就是我们看到的银河系。这个庞大的恒星系统也以银河系命名，称为银河系。只有当肉眼的极限视星等在5.5以上，或者光污染指数在5以上，才能看到银河系。如果我们用肉眼看不到银河系，用最先进的观测仪器也很难看到银河系。在北半球，银河在夏季最为明显(在天蝎座和人马座，延伸到夏季大三角甚至仙后座)，冬季银河非常暗淡(在猎户座和大犬座)。

银河系在中国民间也被称为“天河”和“天汉”。它看起来像一条白色的亮带，从东北到西南切割了整个天空。银河系里有很多小光点，就像散射的白粉，反射成一片。事实上，白色粉末是一颗巨大的恒星，银河系是由许多恒星组成的。银河系中有2000多亿颗像太阳一样的恒星，很多恒星都有卫星。从太空俯视银河系，银河系看起来像一个漩涡。

在晴朗的夜空中，抬头仰望天空，你不仅能看到无数闪亮的星星，还能看到一条淡淡的丝巾。

银心附近的半人马座

我们的光带横跨整个天空，像天空中的一条大河，夏天是南北向，冬天接近东西向。那是银河。以前因为科学不发达，我们不知道它是什么，就给它起了个名字叫天河。因此，我国有许多美丽的童话，如每年七夕在鹊桥相会的牛郎织女。

其实银河系是银河系的一部分，属于太阳系。因其主体部分投射在天球上的亮带在中国被称为银河而得名。就是我们从内部看银河系时看到的布满星星的圆脸。因为恒星发出的光离我们很远，数量很大，而且混合了星际尘埃气体，所以看起来像是一条笼罩在烟雾中的光带，非常漂亮。

星系每个部分的亮度都不一样。银心附近的半人马座方向比其他部分更亮。

历史调查

自古以来，壮丽的银河系一直是人们高度关注的观测和研究对象。古人不知道银河是什么，就把银河。

“伽利略”号

想象天空中有一条河。中国著名的神话故事牛郎织女在鹊桥相会，鹊桥就坐落在这条天河上。夜空中银河两侧的牛郎星和织女星格外醒目。牛郎星是位于银河系东岸的天鹰座中最亮的恒星。织女星是位于银河系西岸的天琴座中最亮的一颗星。西方人认为银河是天后喂奶时流出的奶形成的，称之为奶道。英语中的银河系就是这么来的。

美丽的童话无法取代令人满意的科学解释。银河系到底是什么？望远镜发明后，这个问题得到了正确的答案。17世纪初，伟大的意大利科学家伽利略将自己的望远镜对准了银河系，惊喜地发现，银河系原来是由许许多多的恒星聚集在一起形成的。由于这些恒星离我们太远，人们无法用肉眼分辨清楚，就把它们当成一条明亮的光带。

银河代表

在中国古代，银河系也被称为天河和韩隐。大诗人白居易在《七夕》一诗中写道:“烟霞满天月色，秦汉之秋万古同。这里每年有多少欢乐和仇恨。”中国现代著名诗人郭沫若曾在诗中写道:“你看浅浅的天河，当然不是很宽。我觉得过河的牛姑娘一定能骑上牛。我想他们此刻一定在街上游荡。不信，请你看那颗流星，它们是打着灯笼走的。”

银河在中国古典诗词中有很多有趣的别称，比如:

曹操《观沧海》中的“星汉”和“星汉辉煌，若出其境”。

陆机《仿明月明夜》中的“田汉”，“荡西北，指东南”。

杜七夕“白露含明月，青天破江”中的“江”。

李白《独饮明月》中的韩云，善意有保障吗？我看着漫长的星河之路。

杜甫《亭夜》中的“星河”，“斯塔克鸣五更，擂鼓吹号，星河脉过三山”。

王建《秋夜莺》中的“天河”，“天河长漏，南楼北斗二等”。

李贺《天上谣》中的“蒲圻”，“天河夜转飘回星，蒲圻云学水声”。

李贺《溪晚凉》中的“银湾”，“玉烟青白如楼，银湾转东”。

李商隐《嫦娥奔月》中的“长河”，“云母屏烛影深，长河渐落，星辰沉”。

蒲公寅《远歌》中的“天川”也指银河。

外国传说

世界各地有很多创造天地，围绕银河系发展的神话。特别是在古希腊，有两个类似的希腊神话，解释了银河系是怎么来的。有些神话把银河和星座结合在一起，认为成群结队的牛的乳液会把深蓝色的天空染成蓝色。

宙斯，众神之王

白色。在东亚，人们认为天空中星星之间的雾区是一条银色的河流，也就是我们所说的天河。阿卡沙冈加(Akashaganga)是印第安人给银河系起的名字，意为天空中的恒河。

银河翻译自希腊语γ α λ α ξ？α?字面意思是“牛奶之路”。根据古希腊神话，银河是赫拉发现宙斯欺骗他喂养年幼的赫拉克勒斯时洒在天上的牛奶。另一种说法是，赫尔墨斯偷偷带着赫拉克勒斯来到奥林匹斯山，趁赫拉熟睡之际偷走了她的牛奶，一些牛奶被射向天空，从而形成了银河。

在芬兰神话中，银河系被称为鸟的路径，因为他们注意到候鸟在向南迁徙时受到银河系的指引，他们也认为银河系是鸟类真正的家。科学家已经证实这个观察是正确的。候鸟真的要靠银河指引，冬天只能生活在温暖的南方大地。即使在今天，芬兰语中的银河仍然使用Linnunrata这个词。

在瑞典，银河被认为是通往冬天的道路，因为在斯堪的纳维亚，冬天的银河是一年中最容易看到的。古代亚美尼亚神话把银河系称为稻草大盗之路，描述了一个神在偷完稻草后试图用一辆木制货车逃离天堂，但在途中掉了一些稻草。

中国传说

农历七月初七，是中国传统节日中最浪漫的“七夕”。它是传说中牛郎和织女每年在银河之桥相会一次的日子，后来逐渐演变成中国的情人节。所以每到情人节，恋人们总会仰望星空，祈祷爱情忠贞不渝。

据江苏省天文学会专家介绍，牛郎织女是民间称呼。其实在天文学上，牛郎的中文名是合谷二，织女星叫织女星一，它们分别是天鹰座和天琴座的两颗亮星。由于这两颗星肉眼清晰可见，易于分辨，织女星曾是明代郑和下西洋的航标之一。

隔着银河相见

在阳光明媚的夜晚，可以找一个不受城市灯光影响的安全地方，最好是天黑后两个小时左右，这个时候没有太多月光的影响。提前和亲朋好友约好，找个躺椅。在一个安静的夜晚，抬头看。当你看到银河划过天际，你会有一种舒服的精神享受。在头顶附近，银河的中间和两侧有三颗明亮的星星。最亮的是蓝白色。她在银河系的西北方。这是维加。织女星下方有四颗暗星，形成一个小平行四边形。它们是神话传说中织女星编织的美丽云朵和彩虹梭子。另一颗亮星在织女星的东南方，也就是银河系的东南边缘。他就是牛郎星(又名合谷二)。牛郎是一颗明亮的淡黄星，他两边的两颗小星叫扁担星。相传牛郎怀了一双儿女。

根据现代天文观测和计算结果，牛郎星距离我们16光年(1光年约为10万亿公里)，织女星距离我们26光年，两颗星的距离是16光年。即使牛郎星呼唤织女，织女也要到16年后才能听到牛郎星的声音。所以他们不可能每年7月7日见面。

传说为什么要把“七月初七”当作牛郎织女相会的日子？这是因为古人认为“七”是一个吉利的数字，意味着完美。而且，在7月7日的夜晚，当月亮接近银河系时，月亮的光辉正好可以照在银河系上，更便于人们观星。如果你今晚用天文望远镜观察它，你会看到银河中密集的星团。而洒在银河上的半个月亮的余晖，成了一座想象中的“鹊桥”。

目前正是盛夏时节。晚上9点左右，亮度为零的织女星首先出现在天顶附近，然后在其南方向有一颗一等星牛郎星。在远离城市灯火的郊区，市民会惊喜地发现，两颗星星之间有一条横跨南北的白色天河(银河)，其中牛郎星在河东，织女在河西。他们默默对视，颇有诗意。

地球和银河系

地球是太阳系八大行星之一。我们可以看到地球上河流和山脉的壮丽以及海洋的浩瀚。对地球的大小有深刻的认识。

地球

启蒙，不用多说。但与太阳相比，地球简直微不足道。太阳的体积比地球大一百万倍，质量大约是地球的33万倍。我们把地球放在太阳表面，只是一个小黑点，没有太阳黑子大。但是，如果我们把眼睛再放大一点，太阳平庸也就不足为奇了。它只是银河系中一颗非常普通的恒星。银河系有几千亿颗恒星，比太阳质量大几十倍，比太阳亮一百万倍。银河系的宽度更是不可思议。举个例子，如果我们要去距离地球3万光年左右的银河系中心，以光速旅行，在旁观者看来需要3万多年。因为相对论效应，飞船上的人其实并没有花时间(所以我们看到的遥远的星星还是当时的场景)。假设有这么一艘飞船，我们以光速出发，到达3万光年外，地球就已经是我们几千代人的后代了！每个人都知道地球自转。月球绕着地球转，地球和其他行星绕着太阳转，太阳也像银河系其他行星一样绕着银河系中心转。地球自转一天，月球绕地球一周需要一个月，地球绕太阳一周需要一年，太阳绕银河系中心一周需要一个银河系年。一个银河年等于2.5亿年。银河系不是特别大，但在整个宇宙中，它只是一粒沙子。像银河系这样的星系多达三十亿(30亿，000万)个，而这个空间的直线距离是十亿光年，真的深不可测，影响深远。附图1是彗发星座附近的宇宙一角。圆盘状的光体是类似银河系的星系。附图2是用红外感光胶片拍摄的银河系照片。既然对太阳系、银河系和宇宙的关系有了一些粗浅的认识，那就说说此时银河系本身的问题吧。从历史演变来看，对银河系的研究可以分为两个阶段。第一阶段的主要工作是确定银河系的大小和形状。这一阶段始于十八世纪末，1962年后逐渐结束。第二阶段，主要工作是了解银河系的结构。从1950年开始，不同峰的重叠正好是方兴未艾的时候，我们就按照这个历史顺序来介绍银河系。

凯布汀宇宙

来自农村的读者一定记得，在一个漆黑晴朗的夜晚，天空中出现了一条银白色的花边，从天空的一边延伸到另一边。生活在城市的读者，由于城市灯光在空中的散射，可能看不到这条银白色的带。仔细观察之下，不难看出这条腰带是由无数的星星组成的。18世纪伟大的哲学家伊曼纽尔·康德(Immanuel Kant)基于这一观察，对宇宙的形状和结构进行了科学猜测，但这些猜测直到18世纪末才成为正确的科学道路(1784)。英国天文学家威廉·赫歇尔用望远镜进行了系统的天文观测。他的方法极其简单，就是数天上的星星。从观测结果来看，他肯定了银河系的形状像一个扁平的磨盘，太阳位于磨盘的轴孔中。到19世纪末，荷兰天文学家J.C. Kapteyn又开始研究银河系。他仍然使用赫歇尔数星星的方法。由于测量恒星间距离的进步，他计算恒星的技术远远领先于赫歇尔。他用统计学方法把银河系分成几个Kapteyn选定的区域。他花了三十年时间进行详细的观察和分析。最后，在奎穆去世前，他发表了他的星系图，后来被称为“Kapteyn宇宙”。这个数字与好时的结果相似。银河系的恒星位于一个平面图形中，太阳位于这个图形的中心。利用当时的观测技术，凯布汀确定这个数字的直径为23000光年(凯布汀的银河系观在本世纪初得到了一致认同，因为他在数星星的结果是发现星星的数量随着距离的增加而减少。这是太阳一定在银河系中央的有力证据。但是非常遗憾的是，好时和凯布汀都用了一个错误的假设，他们认为星际吸收完全可以忽略，完全改变了他的结论。我们后面会提到，银河系中的星际尘埃带着氢气运行，充满了银道面。这些星际尘埃可以阻挡星光，所以虽然我们在银河系中的眼冒金星，但它们实际上是距离太阳相对较近的恒星，而银道面上真正较远的恒星(大约65，438+05，000光年或更远)即使用最大的望远镜也很难看到。由于星际光吸收，我们只能看到附近的恒星，而恒星的数量随着距离的增加而减少，所以我们误以为自己在银河系的中间。

1926年的辩论。1917年，哈罗德·沙普利开始批评凯布汀的银河系观。他的论点是基于银河系中球状星团的分布和距离。根据这些球状星团的数据，他声称银河系的中心在人马座方向，距离太阳大约10万光年。谢泼德在1918年发表了他的结论，但并没有受到天文学界的欢迎。最明显的是，四年后，卡卜丁总结自己的银河系观时，没有使用谢泼德的说法。谢弗利没有丧失收集更多信息的信心，继续朝着他的主张前进。在推进的过程中，他引起了多次学术争论，其中最著名的是1926年谢弗利与H.D .柯蒂斯的争论(The great debate)，共包括两轮，对银河系的认识产生了决定性的影响。第一轮是关于银河中心和距离。柯蒂斯代表的是守旧派(凯步亭的星河观)，谢馥莉代表的是新派。我们对老学校的看法已经在上一节中说明了。我们再来讨论一下谢富礼的观点。原来除了单独运行的恒星，还有一些恒星是成群出现的，其中一个叫做球状星团，每个星团有几十万颗恒星(图4)。因为引力的制约，这些恒星横冲直撞，却很少跑出星团范畴。几个小明星成不了气候，但十万个人会形成一股力量。银河系中有一百多个这样的星团。谢普利发现它们的分布如下:(1)对于银河系的平面来说，它们是大致对称的，也就是说，它们的数量在平面上下相等。(2)这些星团集中在人马座方向。第一点是确定它与银河系(属于银河系)的关系，第二点让人怀疑凯步亭的银河系观。如果银河系像凯布汀说的那样，球状星团应该是均匀分布在银道面的各个方向，而不是集中在人马座附近。所以谢立夫主张银河系的中心应该在人马座方向。他更进一步，用H.S .李维特来分析小麦哲伦星云的变星。

崔璨小麦哲伦云

Star)观测，建立了变星周期-光度关系(Penvd-Lumithosity relation)确定银河系中心距离我们大约10万光年。当然，我们回过头来看，谢富礼的论点是正确的，但他的理由并不十分充分。当时反对的人很多，最著名的是柯蒂斯，于是在1926年，美国天文学会安排他们两人在华盛顿的科学院进行公开辩论。结果他们都抓不住对方的话。这个问题直到1930年Jan H. Ourt和Pertil Lindblad证实太阳在人马座方向旋转才正式解决。在1926年的第二轮辩论中，双方都打得不可开交，谁也不让步。相反，柯蒂斯是对的。科学是许多人智慧的产物。智者深思熟虑必有所失，愚者深思熟虑必有所获。完全走主观路线是不可能的。第二轮的焦点落在螺旋星系上。自19世纪中期以来，许多旋涡星云被发现(见附图5)，人们开始对它们进行研究。无论这些星云属于银河系还是银河系外的什么东西，谢普利都声称这些星云属于银河系。然而不幸的是，他引用的观察证据后来被发现是有问题的。柯蒂斯声称漩涡星云是银河系之外的东西。他最重要的理由有两个:(1)有许多旋涡星云从侧面对着我们，它们都有一个黑暗不透明的阴影躺在中央平面上(图6)。如果银河系就是这样一个旋涡星云，那么我们就可以把横跨天空的天河看成一个星系的侧面。假设旋涡星云位于银河系之外，那么面对银河系的旋涡星云正好在阴影的背面，因此被隐藏起来，面向另一个方向。这与观测到的星系方向几乎没有旋涡星云，而其他部分则充满了旋涡星云是一致的。(2)所有旋涡星云的视线速度都远高于普通恒星，但它们的自行(即垂直于视线的速度)很小；换句话说，如果它们靠得很近(银河系内)，那么几十年后这么高的速度会出来的弧度一定是可观的，即使它们的自行很大，事实也正好相反。谢夫利和柯蒂斯的第二轮争执，在E.P .哈勃用100英寸望远镜看到旋涡星云外的恒星时，才逐渐解决。

银河系自转

前面提到的太阳系和银河系中心的关系，只有在奥特和林德伯格证明了银河系的自转之后才得以解决。奥特是荷兰人，林德伯格是瑞典人。他们在1926年开始研究银河系的旋转。他们的方法是研究太阳系附近恒星的运动。最重要的发现是高速恒星(相对于太阳的速度)，它们大多远离银道面，但它们的运行方向高度不对称，完全集中在一侧(图7)。林德伯首先清楚地看到了这一现象。他认为银道星按照分布可以分成更多的系统，银道面上的恒星围绕着银心快速旋转。分布在银河系上下相当距离的恒星缓慢旋转。太阳属于前一个系统，所以后一个系统的恒星大部分都和我们太阳系对着干，这就是为什么会有这种不对称。同时我们知道只有靠近银河系中心的恒星比太阳系转得快，这样我们也可以观测到银河系中心的位置，也就是人马座的方向。正因如此，他支持谢富礼的银河系观。奥特进一步分析了属于我们系统的恒星。他发现我们不仅围绕人马座旋转，而且这个系统的旋转是差速旋转，内快外慢。太阳系距离银河系中心10000秒差距。

太阳系

(秒差距，一秒差距等于3.24光年)太阳公转速度为每秒250公里，即每小时90万公里。虽然这个速度很快，但是绕银河系中心一圈还是需要2.5亿年。虽然奥特和林德伯格为附近的银河系和太阳系自转不佳奠定了基础，但对于如何真正从银河系中心自转到太阳系外，以及内侧比外侧快多少，他们仍然无所适从。直到二十二年后，奥特和他的助手用射电望远镜观察了银河系中氢原子和气体的运行，他们才发现。银河系的主要成分是恒星，占总质量的95%以上。恒星之间不存在真空，但充满极薄氢原子的气体(H ⅰ区)约占总质量的4%。除了氢原子气体，还有星际尘埃、宇宙粒子、氢离子气体(H ⅱ区)等物质。我前面提到过星际尘埃可以散射星光，这就造成了Cabting的错误和Curtis看到的躺在漩涡星系的影子。普通光学望远镜只能看到银河系方向5000°的角差(16000光年)，对整个银河系的了解也只是一瞥。然而，无线电波不是，因为它的波长很长，可以畅通无阻地穿过星际空间。所以自从1937年K.G.Jansky发现了来自外太空的无线电波，整个天文学向前迈进了一大步。每个人都知道有一个电子自旋一个氢原子围绕一个质子旋转，电子和质子本身都在自旋。当旋转方向改变时，会发出波长约为21 mm (cm)的无线电波。1944年，荷兰天体物理学家H.C .范德赫尔斯特完全用理论预言了这种无线电波。但是到了1951年，哈佛大学的H.I .伊万德和爱德华·米尔斯·珀塞尔确实证实了范德赫的预测。在荷兰政府的全力支持下，奥特和范德赫建造了射电望远镜，并致力于银河系的研究。他们的初步结果在1952年陆续发表，逐渐弄清楚了银河系的自转，银河系的总质量，最重要的是，银河系的结构。星系的自转与质量直接相关。角速度越靠近星系中心，速度越快。当太阳到星系中心的距离是一半时，自转会增加一倍，角速度会增加几倍。按照这个自转速率，星系的质量在内部高度集中，向外密度会降低。

旋卷构造

一个世纪前，仙女座的旋涡星云(M31，图9)被发现，一直怀疑银河系也是。

仙女座菌株的x光照片

存在旋涡结构，确定旋涡星云是银河系以外的星系后，人们不仅不怀疑，反而找到了确定银河系旋涡结构的方法。这个问题相当难。我们坐飞机飞过台北市，台北市复杂的街道一目了然。但我们站在中山堂上，环顾四周。虽然衡阳街和中华路在我们的眼中历历在目，但我们很难绘制台北市的街道和小巷。坐飞机看台北，就像用望远镜看仙女座的漩涡星系一样。漩涡清晰可见。在中山堂看台北，就像在太阳系看银河一样。有漩涡结构吗？但是上帝不会关上一扇门，他会打开另一扇门。我们终于发明了射电望远镜。结构问题可以完全解决，天文学家需要进一步了解这些螺旋臂是什么，为什么存在。在这一节中，我们只从观测结果来看星系结构。下一节，我们就来说说旋臂的本质。如前所述，可观测到的星系多达30亿个，其中70%以上都有螺旋结构。德国天文学家沃尔特·巴德是对螺旋结构做出贡献的第一人。他发现仙女座星等的早期恒星集中在旋臂中。这一发现非常重要，首先是因为O和B的星光是普通恒星(如太阳)的十万倍或百万倍，这立即解释了为什么旋臂比星系的其他部分更亮(参考图5和图7)。第二，由于O型和B型光谱的新星只有几百万年的历史，与银河系其他普通恒星(几百亿年)相比，它们就像是昨天才出生的婴儿和白发苍苍的老人。这说明虽然星系已经有几百亿年的历史了，但是新的行星还在产生。第三，太阳附近的新生恒星都位于高密度氢中。一些新生恒星的温度过高，使氢原子气体变成氢离子气体。大家逐渐相信行星是星际气体凝聚而成的，因为新生恒星诞生后不会马上离开气体集中区，所以旋臂也一定是氢原子气体集中区。这些观点引起了对银河系螺旋结构天文研究的狂热。利用巴德的结果，一个光学天文学家开始测量新生恒星围绕太阳的距离和位置。射电天文学家开始利用第三点观测氢气的分布。理论天文学家正在研究恒星的形成过程，为什么新生恒星形成于旋臂中，为什么会有旋臂。先说光学天文学家的成就。我们之前几次提到银道面的星际吸收。星际光吸收的正式名称是由R.J .特朗普勒提出的。1930年，他发表了星团的研究成果，证实了这一现象，因为星际间光学吸收的方向并不相同。