第2章 太空島嶼——星係世界(1)(1 / 3)

星係是指由千百億顆恒星以及分布在它們之間的星際氣體、宇宙塵埃等物質構成的天體係統。太空中星係很多,用大型望遠鏡觀測夜空時,會發現眾多的大小、形狀不一的星係,我們的家園銀河係就是其中的普通一員。除銀河係外,還有眾多的河外星係。這些星係如太空中星羅棋布的“島嶼”,錯落有致地分布在茫茫的太空中。

銀河係

在晴朗的夏夜,總有一條氣勢磅礴的光帶自南向北橫貫天空,這就是銀河。在我國古代,叫它天河、河漢、銀漢、星漢。民間至今還流傳著牛郎織女渡天河一年一度相會的神話。

在望遠鏡中觀察銀河,看到的是密密麻麻的星星,好像宇宙島上的萬家燈火。這個宇宙島稱為銀河係,其中居住著包括太陽大家庭在內的1000多億顆恒星和許多美麗的天體。

銀河係大得驚人。它是由1000多億顆恒星和大量的星際氣體、宇宙塵埃組成的。如果從遙遠的地方觀察銀河,整個銀河係就像一個大鐵餅,中間凸起,四周扁平。凸起的地方是它的核球,是恒星密集的地方。四周扁平的盤狀區域稱為“銀盤”。銀盤中的星星分布,越靠近邊緣越稀疏。核球的大小約為1萬多光年,而整個銀河係的直徑達10萬光年。

太陽距銀河係的中心約33萬光年。夏季,當地球轉到太陽與銀核之間時,滿天繁星構成了一幅美麗的銀河圖景;冬季,地球轉到銀河係的邊緣一端,晚上能看到的恒星就少得多了。

銀河係的結構主要可分為銀盤(包括旋臂)、核球、銀暈,以及外圍的銀冕等部分:

太空島嶼——星係世界銀盤是銀河係的主體,它的外形呈扁盤狀,集中了銀河係內的大多數恒星和星雲,銀盤的直徑約為8萬光年,中間部分較厚,厚度約6000多光年,周圍逐漸變薄,到太陽附近便隻剩一半厚度了。由於巨大的銀河係本身也有自轉,銀盤中的億萬顆星球環繞銀河係中心浩浩蕩蕩地做著旋轉運動,從銀盤中心向外彎曲伸展出4條旋臂,看上去猶如急流中的漩渦。太陽就位於其中一條叫“獵戶臂”的旋臂上。所謂旋臂實際上是恒星、星際氣體和塵埃的集聚區域,但這集聚著物質的旋臂並不像電風扇葉片那樣固定不變,恒星始終在旋臂中進進出出,隻是它們能夠在運動中基本做到“收支平衡”,所以,看上去旋臂的形狀保持不變。

銀河係的中央部分是一個恒星分布相當致密的核球,直徑約12萬~15萬光年,略呈橢球形狀。由於大量的星雲和氣體塵埃的阻擋,對核球方向的天文觀測十分困難,所以,人們至今對它知之甚少,但可以肯定核球內的恒星分布是十分密集的。

銀暈是在銀盤外圍由稀疏的恒星和星際介質組成的一個巨大包層,它的體積至少是銀盤的50多倍,但質量卻隻占銀河係的1/10,由此可見其物質密度非常稀薄。事實上,除了那些極其稀薄的星際氣體外,銀暈中的物質主要是球狀星團。

銀冕是20世紀70年代中期才被發現的,屬於銀河係的最外圍,它的範圍可遠及50多萬光年以外,比銀河係的主體部分要大得多。但銀冕內基本上沒有恒星,全由極稀薄的氣體組成,所以不易準確地測定它的真正範圍。

在銀河係眾多的恒星中,除了以單個的形式,或組成雙星、聚星的形式出現外,也有以更多的星聚集在一起的。星數超過10顆以上,彼此具有一定聯係的恒星集團,稱為星團。使這些恒星團結在一起的是引力。星團的成員多的可達幾十萬顆。它們又可以分成疏散星團和球狀星團兩類。銀河係中遍布著星團,隻是不同的地方星團的種類也不同。

疏散星團中恒星的數量較少,一般由十幾顆到幾十顆恒星所組成,具有不規則的外形結構,多分布在銀河係的銀盤內。星團的直徑大約為6~50光年。組成疏散星團的恒星年齡不等,有許多疏散星團的成員都是非常年輕的恒星。現在已經知道疏散星團的總數有1000多個。著名的疏散星團有金牛座昴星團,民間稱為“七姐妹星”。其實,昴星團中遠不止七顆星,而是由數百顆恒星組成的,與地球相距約420光年。此外,畢星團、鬼星團也都是著名的疏散星團。

繽紛美麗的銀河係球狀星團是一種規模較大的恒星集團,一般由幾千顆到幾十萬顆恒星組成,它們從邊緣向銀河中心區域高度聚集。這類星團外形呈球狀或扁球狀,因此稱為球狀星團。它們是銀河係中恒星分布最為密集的地方之一。球狀星團的直徑多為130~300光年。現在已發現的球狀星團約有500個,其中的恒星成員都是相處上百億年的老朋友了。這些處於生命晚期的恒星都是銀河家族的老前輩,它們都是在銀河係形成初期就誕生了。球狀星團的成員眾多,規模巨大,因此它們的身影有些用肉眼就能看到。比如,武仙座中的大星團M13就是一個典型的球狀星團,半人馬座ω星團是全天最亮的球狀星團。