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第161章 似是而非

曙光學院在教授完基本的理論知識後,開始發佈各種歷練任務。而這個時期的學生相對是比較自由的,華楓和雲夢以及白鳳組成了一個小隊。

在所有的學員裡,自由組合成一個小隊也是學院的規定,而只要實力足夠沒有人管你是三個人還是兩個人。由此,曙光學院分散組合成數千個小隊,每個小隊裡的平均戰力都在61級的元帝左右。

而時間鬆散下來的華楓在交代好農家的事,以及家裡的事情後,開始更加投入的跟隨孫悟空學習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化……

由於太陽位於銀盤內,所以我們不容易認識銀盤的起初面貌。爲了探明銀盤的結構,根據20世紀40年代巴德和梅奧爾對旋渦星系M31(仙女座星系)旋臂的研究得出了旋臂天體的主要類型,進而在銀河系內普查這幾類天體,發現了太陽附近的三段平行臂。

因爲星際消光作用,光學觀測無法得出銀盤的總體面貌。有證據表明,旋臂是星際氣體集結的場所,因而對星際氣體的探測就能顯示出旋臂結構,而星際氣體的21釐米射電譜線不受星際塵埃阻擋,幾乎可達整個銀河系。光學與射電觀測結果都表明,銀盤確實具有旋渦結構。

銀盤主要由星族Ⅰ天體組成,如G~K型主序星、巨星、新星、行星狀星雲、天琴RR變星、長週期變星、半規則變星等。

銀河系的中心﹐即銀河系的自轉軸與銀道面的交點。在星系的中心凸出部分,呈很亮的球狀,直徑約爲兩萬光年,厚1萬光年,這個區域由高密度的恆星組成,主要是年齡大約在100億年以上老年的紅色恆星。證據表明,在中心區域存在著一個巨大的黑洞,星系核的活動十分劇烈。

銀心在人馬座方向﹐1950年曆元座標爲﹕赤經17° 42′ 29″﹐赤緯-28° 59′ 18″。

銀心除作爲一個幾何點外﹐它的另一含義是指銀河系的中心區域。太陽距銀心約十千秒差距﹐位於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望遠鏡難以在可見光波段看到銀心。

射電天文和紅外觀測技術興起以後﹐人們才能透過星際塵埃﹐在2微米至73釐米波段探測到銀心的信息。中性氫21釐米譜線的觀測揭示﹐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”(最初將距離誤定爲三千秒差距﹐後雖訂正爲四千秒差距﹐但仍沿用舊名)。

大約有1,000萬個太陽質量的中性氫﹐以53km/秒的速度涌向太陽系。在銀心另一側﹐有大體同等質量的中性氫膨脹臂﹐以135km/秒的速度離銀心而去。它們應是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秒差距的天區內﹐有一個繞銀心快速旋轉的氫氣盤﹐以70~140千米/秒的速度向外膨脹。盤內有平均直徑爲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﹐以高速向外擴張。現已得知﹐不僅大量氣體從銀心外涌﹐而且銀心處還有一強射電源﹐即人馬座A﹐它發出強烈的同步加速輻射。甚長基線干涉儀的探測表明﹐銀心射電源的中心區很小﹐甚至小於十個天文單位﹐即不大於木星繞太陽的軌道。

12.8微米的紅外觀測資料指出﹐直徑爲1秒差距的銀核所擁有的質量﹐相當於幾百萬個太陽質量﹐其中約有100萬個太陽質量是以恆星的形式出現的。

銀心區有一個大質量緻密核﹐或許是一個黑洞。流入緻密核心吸積盤的相對論性電子﹐在強磁場中加速﹐產生了同步加速輻射。

關於銀心的最新觀測表明,銀河系的最核心部位基本 上全部是由白矮星組成的,數量則至少在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。至於如何觀測到更多的內容,科學家表示,需要靠下一代觀測設備,比如 NASA 正在建設的 James Webb 號天文望遠鏡來完成了。

銀河暈輪彌散在銀盤周圍的一個球形區域內,銀暈直徑約爲9.8萬光年,這裡恆星的密度很低,分佈著一些由老年恆星組成的球狀星團。有人認爲,在銀暈外面還存在著一個巨大的呈球狀的射電輻射區,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。

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。

在天文學中,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,恆星的冕稱作星冕。

太陽系位於一條叫做獵戶臂的旋臂上,距離銀河系中心約2.64萬光年,逆時針旋轉,繞銀心旋轉一週約需要2.5億年。

太陽系位於獵戶座旋臂靠近內側邊緣的位置上,在本星際雲(Local Fluff)中,距離銀河中心7.94±0.42千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光年的一個大質量分子云核的距離得出)。我們的太陽系,正位於所謂的銀河生命帶。

太陽運行的方向,也稱爲太陽向點,指出了太陽在銀河系內遊歷的路徑,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。太陽環繞銀河的軌道大致是橢圓形的,但會受到旋臂與質量分佈不均勻的擾動而有些變動,我們當前在接近近銀心點(太陽最接近銀河中心的點)1/8軌道的位置上。

太陽系大約每2.25~2.5億年在軌道上繞行一圈,可稱爲一個銀河年,因此以太陽的年齡估算,太陽已經繞行銀河20~25次了。太陽的軌道速度是217km/秒,換言之每8天就可以移動1個天文單位,1400年可以運行1光年的距離。

銀河系波浪:

科學家利用斯隆數字巡天的測光和光譜數據,對銀河系的銀盤進行了研究。結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構,並且銀盤的尺寸也可能比傳統認爲的更大[6]。

傳統觀點認爲,銀河系的銀盤應該是一個平滑的盤,從銀心向外密度呈指數下降,而且在銀盤的上下兩側(或者說南北兩側),密度應該是鏡像對稱的。2002年,美國倫斯勒理工學院的海蒂·紐伯格及其同事發現,在銀盤的最外側邊緣存在恆星密集分佈的團塊,這一成糰子結構被稱爲麒麟座星環。後來,其他天文學家又在麒麟座星環以外發現了另一個類似的子結構,被稱爲三角座-仙女座星流。

一個研究團隊對2002年斯隆數字巡天的觀測數據作了進一步分析,發現了另外兩個類似子結構存在的跡象。這另外兩個子結構位於麒麟座星環和我們的太陽之間。離太陽最近的子結構,距離銀心大約3萬光年,銀盤以北的恆星密度超出預期;另一個子結構距離銀心大約4萬~4.5萬光年,銀盤以南的恆星密度超出預期。

它們分別命名爲北近結構(north near structure)和南中結構(south middle structure)

星系年齡的推測方法:

根據已知長壽命放射性核的衰變時間(即半衰期),從某些放射性中子俘獲元素的豐度數據人們可以測定銀河系中最古老恆星的年齡,從而定出銀河系的年齡,這種放射性年齡測定方法稱爲核紀年法。

例如,釷的半衰期是130億年左右。用當代最大的天文望遠鏡,加上高分辨率光譜儀,已經能夠檢測到恆星的釷,並作出相應的年齡估計。

據多種方法測定,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間爲10億年,那麼上述由核紀年法測定的銀河系年齡與宇宙年齡是相容的。

依據歐洲南天天文臺(ESO)的研究報告,估計銀河系的年齡約爲136億歲,差不多與宇宙一樣老。

由許多天文學家所組成的團隊在2004年使用甚大望遠鏡(VLT)的紫外線視覺矩陣光譜儀進行的研究,首度在球狀星團NGC 6397的兩顆恆星內發現了鈹元素。

這個發現讓他們將第一代恆星與第二代恆星交替的時間往前推進2~3億年,因而估計球狀星團的年齡在129±5億歲左右,因此銀河系的年齡不會低於122±8億歲。

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