第161章 似是而非
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曙光學(xué)院在教授完基本的理論知識后,開始發(fā)布各種歷練任務(wù)。而這個(gè)時(shí)期的學(xué)生相對是比較自由的,華楓和云夢以及白鳳組成了一個(gè)小隊(duì)。 在所有的學(xué)員里,自由組合成一個(gè)小隊(duì)也是學(xué)院的規(guī)定,而只要實(shí)力足夠沒有人管你是三個(gè)人還是兩個(gè)人。由此,曙光學(xué)院分散組合成數(shù)千個(gè)小隊(duì),每個(gè)小隊(duì)里的平均戰(zhàn)力都在61級的元帝左右。 而時(shí)間松散下來的華楓在交代好農(nóng)家的事,以及家里的事情后,開始更加投入的跟隨孫悟空學(xué)習(xí)一些看著似是而非的東西,其中星系方面的知識也是越來越細(xì)化…… 由于太陽位于銀盤內(nèi),所以我們不容易認(rèn)識銀盤的起初面貌。為了探明銀盤的結(jié)構(gòu),根據(jù)20世紀(jì)40年代巴德和梅奧爾對旋渦星系31(仙女座星系)旋臂的研究得出了旋臂天體的主要類型,進(jìn)而在銀河系內(nèi)普查這幾類天體,發(fā)現(xiàn)了太陽附近的三段平行臂。 因?yàn)樾请H消光作用,光學(xué)觀測無法得出銀盤的總體面貌。有證據(jù)表明,旋臂是星際氣體集結(jié)的場所,因而對星際氣體的探測就能顯示出旋臂結(jié)構(gòu),而星際氣體的21厘米射電譜線不受星際塵埃阻擋,幾乎可達(dá)整個(gè)銀河系。光學(xué)與射電觀測結(jié)果都表明,銀盤確實(shí)具有旋渦結(jié)構(gòu)。 銀盤主要由星族1天體組成,如g~k型主序星、巨星、新星、行星狀星云、天琴rr變星、長周期變星、半規(guī)則變星等。 銀河系的中心﹐即銀河系的自轉(zhuǎn)軸與銀道面的交點(diǎn)。在星系的中心凸出部分,呈很亮的球狀,直徑約為兩萬光年,厚1萬光年,這個(gè)區(qū)域由高密度的恒星組成,主要是年齡大約在100億年以上老年的紅色恒星。證據(jù)表明,在中心區(qū)域存在著一個(gè)巨大的黑洞,星系核的活動十分劇烈。 銀心在人馬座方向﹐1950年歷元坐標(biāo)為﹕赤經(jīng)17°42′29″﹐赤緯28°59′18″。 銀心除作為一個(gè)幾何點(diǎn)外﹐它的另一含義是指銀河系的中心區(qū)域。太陽距銀心約十千秒差距﹐位于銀道面以北約八秒差距。銀心與太陽系之間充斥著大量的星際塵埃﹐所以在北半球用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡難以在可見光波段看到銀心。 射電天文和紅外觀測技術(shù)興起以后﹐人們才能透過星際塵埃﹐在2微米至73厘米波段探測到銀心的信息。中性氫21厘米譜線的觀測揭示﹐在距銀心四千秒差距處有氫流膨脹臂﹐即所謂“三千秒差距臂”(最初將距離誤定為三千秒差距﹐后雖訂正為四千秒差距﹐但仍沿用舊名)。 大約有1,000萬個(gè)太陽質(zhì)量的中性氫﹐以53k/秒的速度涌向太陽系。在銀心另一側(cè)﹐有大體同等質(zhì)量的中性氫膨脹臂﹐以135k/秒的速度離銀心而去。它們應(yīng)是1000萬~1500萬年前以不對稱方式從銀心拋射出來的。 在距銀心300秒差距的天區(qū)內(nèi)﹐有一個(gè)繞銀心快速旋轉(zhuǎn)的氫氣盤﹐以70~140千米/秒的速度向外膨脹。盤內(nèi)有平均直徑為30秒差距的氫分子云。 在距銀心70秒差距處﹐有激烈擾動的電離氫區(qū)﹐以高速向外擴(kuò)張?,F(xiàn)已得知﹐不僅大量氣體從銀心外涌﹐而且銀心處還有一強(qiáng)射電源﹐即人馬座a﹐它發(fā)出強(qiáng)烈的同步加速輻射。甚長基線干涉儀的探測表明﹐銀心射電源的中心區(qū)很小﹐甚至小于十個(gè)天文單位﹐即不大于木星繞太陽的軌道。 128微米的紅外觀測資料指出﹐直徑為1秒差距的銀核所擁有的質(zhì)量﹐相當(dāng)于幾百萬個(gè)太陽質(zhì)量﹐其中約有100萬個(gè)太陽質(zhì)量是以恒星的形式出現(xiàn)的。 銀心區(qū)有一個(gè)大質(zhì)量致密核﹐或許是一個(gè)黑洞。流入致密核心吸積盤的相對論性電子﹐在強(qiáng)磁場中加速﹐產(chǎn)生了同步加速輻射。 關(guān)于銀心的最新觀測表明,銀河系的最核心部位基本上部是由白矮星組成的,數(shù)量則至少在10萬顆上下。而和心中的核心,則是由大約70顆較大的白矮星組成的。至于如何觀測到更多的內(nèi)容,科學(xué)家表示,需要靠下一代觀測設(shè)備,比如nasa正在建設(shè)的jaswebb號天文望遠(yuǎn)鏡來完成了。 銀河暈輪彌散在銀盤周圍的一個(gè)球形區(qū)域內(nèi),銀暈直徑約為98萬光年,這里恒星的密度很低,分布著一些由老年恒星組成的球狀星團(tuán)。有人認(rèn)為,在銀暈外面還存在著一個(gè)巨大的呈球狀的射電輻射區(qū),叫做銀冕,銀冕至少延伸到距銀心100千秒差距或32萬光年遠(yuǎn)。 銀河系被直徑約30千秒差距的銀暈籠罩。銀暈中最亮的成員是球狀星團(tuán)。 在天文學(xué)中,冕指天體周圍的氣體包層,這種天體大氣最外層的灼熱氣體很像人們頭上帶的一頂帽子,裹住星星光華的“圓臉”,冕這個(gè)字最初是指古代帝王頭上帶的一種帽子(禮帽),而天空的這種熱氣體看起來也像一頂帽子,所以現(xiàn)在人們就稱這種氣體叫銀冕。太陽的冕是人們所熟知的日冕,恒星的冕稱作星冕。 太陽系位于一條叫做獵戶臂的旋臂上,距離銀河系中心約264萬光年,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),繞銀心旋轉(zhuǎn)一周約需要25億年。 太陽系位于獵戶座旋臂靠近內(nèi)側(cè)邊緣的位置上,在本星際云(lobsp; fff)中,距離銀河中心794±042千秒差距我們所在的旋臂與鄰近的英仙臂大約相距6,500光年(通過測定離地球約6370光年的一個(gè)大質(zhì)量分子云核的距離得出)。我們的太陽系,正位于所謂的銀河生命帶。 太陽運(yùn)行的方向,也稱為太陽向點(diǎn),指出了太陽在銀河系內(nèi)游歷的路徑,基本上是朝向織女,靠近武仙座的方向,偏離銀河中心大約86度。太陽環(huán)繞銀河的軌道大致是橢圓形的,但會受到旋臂與質(zhì)量分布不均勻的擾動而有些變動,我們當(dāng)前在接近近銀心點(diǎn)(太陽最接近銀河中心的點(diǎn))1/8軌道的位置上。 太陽系大約每225~25億年在軌道上繞行一圈,可稱為一個(gè)銀河年,因此以太陽的年齡估算,太陽已經(jīng)繞行銀河20~25次了。太陽的軌道速度是217k/秒,換言之每8天就可以移動1個(gè)天文單位,1400年可以運(yùn)行1光年的距離。 銀河系波浪 科學(xué)家利用斯隆數(shù)字巡天的測光和光譜數(shù)據(jù),對銀河系的銀盤進(jìn)行了研究。結(jié)果顛覆了教科書上銀河系的形象,表明銀盤存在波浪狀的結(jié)構(gòu),并且銀盤的尺寸也可能比傳統(tǒng)認(rèn)為的更大[6]。 傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,銀河系的銀盤應(yīng)該是一個(gè)平滑的盤,從銀心向外密度呈指數(shù)下降,而且在銀盤的上下兩側(cè)(或者說南北兩側(cè)),密度應(yīng)該是鏡像對稱的。2002年,美國倫斯勒理工學(xué)院的海蒂·紐伯格及其同事發(fā)現(xiàn),在銀盤的最外側(cè)邊緣存在恒星密集分布的團(tuán)塊,這一成團(tuán)子結(jié)構(gòu)被稱為麒麟座星環(huán)。后來,其他天文學(xué)家又在麒麟座星環(huán)以外發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)類似的子結(jié)構(gòu),被稱為三角座-仙女座星流。 一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)對2002年斯隆數(shù)字巡天的觀測數(shù)據(jù)作了進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)了另外兩個(gè)類似子結(jié)構(gòu)存在的跡象。這另外兩個(gè)子結(jié)構(gòu)位于麒麟座星環(huán)和我們的太陽之間。離太陽最近的子結(jié)構(gòu),距離銀心大約3萬光年,銀盤以北的恒星密度超出預(yù)期;另一個(gè)子結(jié)構(gòu)距離銀心大約4萬~45萬光年,銀盤以南的恒星密度超出預(yù)期。 它們分別命名為北近結(jié)構(gòu)(northructure)和南中結(jié)構(gòu)(southiddlestructure) 星系年齡的推測方法: 根據(jù)已知長壽命放射性核的衰變時(shí)間(即半衰期),從某些放射性中子俘獲元素的豐度數(shù)據(jù)人們可以測定銀河系中最古老恒星的年齡,從而定出銀河系的年齡,這種放射性年齡測定方法稱為核紀(jì)年法。 例如,釷的半衰期是130億年左右。用當(dāng)代最大的天文望遠(yuǎn)鏡,加上高分辨率光譜儀,已經(jīng)能夠檢測到恒星的釷,并作出相應(yīng)的年齡估計(jì)。 據(jù)多種方法測定,從大爆炸算起,宇宙的年齡在140億年左右。假定從大爆炸到銀河系形成相隔的時(shí)間為10億年,那么上述由核紀(jì)年法測定的銀河系年齡與宇宙年齡是相容的。 依據(jù)歐洲南天天文臺(eso)的研究報(bào)告,估計(jì)銀河系的年齡約為136億歲,差不多與宇宙一樣老。 由許多天文學(xué)家所組成的團(tuán)隊(duì)在2004年使用甚大望遠(yuǎn)鏡(vlt)的紫外線視覺矩陣光譜儀進(jìn)行的研究,首度在球狀星團(tuán)ngbsp; 6397的兩顆恒星內(nèi)發(fā)現(xiàn)了鈹元素。 這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓他們將第一代恒星與第二代恒星交替的時(shí)間往前推進(jìn)2~3億年,因而估計(jì)球狀星團(tuán)的年齡在129±5億歲左右,因此銀河系的年齡不會低于122±8億歲。 。