關(guān)于星系的(關(guān)于星系的入門知識)

1.關(guān)于星系的入門知識

星系包括銀河系和河外星系由幾十億至幾千億顆恒星以及星際氣體和塵埃物質(zhì)等組成。星系大小不一，直徑從幾千光年至幾十萬光年不等，質(zhì)量在太陽質(zhì)量的100萬~10000億倍之間。

星系在宇宙空間的總體分布接近于均勻分布，但是從小尺度看，星系的分布又是不均勻的，有成團(tuán)聚集的傾向。星系的形狀多種多樣，可以粗略地劃分出橢圓星系、透鏡星系、旋渦星系、棒旋星系和不規(guī)則星系5種。

更多內(nèi)容你可以參考我制作的這個知識：。

2.關(guān)于星系的入門知識

星系包括銀河系和河外星系由幾十億至幾千億顆恒星以及星際氣體和塵埃物質(zhì)等組成。

星系大小不一，直徑從幾千光年至幾十萬光年不等，質(zhì)量在太陽質(zhì)量的100萬~10000億倍之間。星系在宇宙空間的總體分布接近于均勻分布，但是從小尺度看，星系的分布又是不均勻的，有成團(tuán)聚集的傾向。

星系的形狀多種多樣，可以粗略地劃分出橢圓星系、透鏡星系、旋渦星系、棒旋星系和不規(guī)則星系5種。更多內(nèi)容你可以參考我制作的這個知識：。

3.星系的基本天體知識,謝謝

大爆炸后的膨脹過程是一種引力和斥力之爭，爆炸產(chǎn)生的動力是一種斥力，它使宇宙中的天體不斷遠(yuǎn)離；天體間又存在萬有引力，它會阻止天體遠(yuǎn)離，甚至力圖使其互相靠近。

引力的大小與天體的質(zhì)量有關(guān)，因而大爆炸后宇宙的最終歸宿是不斷膨脹，還是最終會停止膨脹并反過來收縮變小，這完全取決于宇宙中物質(zhì)密度的大小。 理論上存在某種臨界密度。

如果宇宙中物質(zhì)的平均密度小于臨界密度，宇宙就會一直膨脹下去，稱為開宇宙；要是物質(zhì)的平均密度大于臨界密度，膨脹過程遲早會停下來，并隨之出現(xiàn)收縮，稱為閉宇宙。 問題似乎變得很簡單，但實(shí)則不然。

理論計算得出的臨界密度為5*10-30克/厘米3。但要測定宇宙中物質(zhì)平均密度就不那么容易了。

星系間存在廣袤的星系間空間，如果把目前所觀測到的全部發(fā)光物質(zhì)的質(zhì)量平攤到整個宇宙空間，那么，平均密度就只有2*10-31克/厘米3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于上述臨界密度。 然而，種種證據(jù)表明，宇宙中還存在著尚未觀測到的所謂的暗物質(zhì)，其數(shù)量可能遠(yuǎn)超過可見物質(zhì)，這給平均密度的測定帶來了很大的不確定因素。

因此，宇宙的平均密度是否真的小于臨界密度仍是一個有爭議的問題。不過，就目前來看，開宇宙的可能性大一些。

恒星演化到晚期，會把一部分物質(zhì)（氣體）拋入星際空間，而這些氣體又可用來形成下一代恒星。這一過程會使氣體越耗越少，以致最后再沒有新的恒星可以形成。

1014年后，所有恒星都會失去光輝，宇宙也就變暗。同時，恒星還會因相互作用不斷從星系逸出，星系則因損失能量而收縮，結(jié)果使中心部分生成黑洞，并通過吞食經(jīng)過其附近的恒星而長大。

1017~1018年后，對于一個星系來說只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星，這時，組成恒星的質(zhì)子不再穩(wěn)定。當(dāng)宇宙到1024歲時，質(zhì)子開始衰變?yōu)楣庾雍透鞣N輕子。

1032歲時，這個衰變過程進(jìn)行完畢，宇宙中只剩下光子、輕子和一些巨大的黑洞。 10100年后，通過蒸發(fā)作用，有能量的粒子會從巨大的黑洞中逸出，并最終完全消失，宇宙將歸于一片黑暗。

這也許就是開宇宙末日到來時的景象，但它仍然在不斷地、緩慢地膨脹著。 閉宇宙的結(jié)局又會怎樣呢？閉宇宙中，膨脹過程結(jié)束時間的早晚取決于宇宙平均密度的大小。

如果假設(shè)平均密度是臨界密度的2倍，那么根據(jù)一種簡單的理論模型，經(jīng)過400~500億年后，當(dāng)宇宙半徑擴(kuò)大到目前的2倍左右時，引力開始占上風(fēng)，膨脹即告停止，而接下來宇宙便開始收縮。 以后的情況差不多就像一部宇宙影片放映結(jié)束后再倒放一樣，大爆炸后宇宙中所發(fā)生的一切重大變化將會反演。

收縮幾百億年后，宇宙的平均密度又大致回到目前的狀態(tài)，不過，原來星系遠(yuǎn)離地球的退行運(yùn)動將代之以向地球接近的運(yùn)動。再過幾十億年，宇宙背景輻射會上升到400開，并繼續(xù)上升，于是，宇宙變得非常熾熱而又稠密，收縮也越來越快。

在坍縮過程中，星系會彼此并合，恒星間碰撞頻繁。一旦宇宙溫度上升到4000開，電子就從原子中游離出來；溫度達(dá)到幾百萬度時，所有中子和質(zhì)子從原子核中掙脫出來。

很快，宇宙進(jìn)入“大暴縮”階段，一切物質(zhì)和輻射極其迅速地被吞進(jìn)一個密度無限高、空間無限小的區(qū)域，回復(fù)到大爆炸發(fā)生時的狀態(tài)。 如果宇宙真的是大爆炸產(chǎn)生的，目前的平均密度是對的，依照現(xiàn)在的理論是可以測出來的，這個值大約在150億到200億光年，而現(xiàn)在觀測到的最遠(yuǎn)距離是美國觀測到的150億光年。

霍金無邊界條件的量子宇宙論 霍金在1982年提出了一種既自洽又自足的量子宇宙論。在這個理論中，宇宙中的一切在原則上都可以單獨(dú)地由物理定律預(yù)言出來，而宇宙本身是從無中生有而來的。

這個理論建立在量子理論的基礎(chǔ)之上，涉及到量子引力論等多種知識。 在他的理論中，宇宙的誕生是從一個歐氏空間向洛氏時空的量子轉(zhuǎn)變，這就實(shí)現(xiàn)了宇宙的無中生有的思想。

這個歐氏空間是一個四維球。在四維球轉(zhuǎn)變成洛氏時空的最初階段，時空是可由德西特度規(guī)來近似描述的暴漲階段。

然后膨脹減緩，再接著由大爆炸模型來描寫。這個宇宙模型中空間是有限的，但沒有邊界，被稱作封閉的宇宙模型。

從霍金提出這個理論之后，幾乎所有的量子宇宙學(xué)研究都是圍繞著這個模型展開。這是因?yàn)樗睦碚摽蚣苤粚Ψ忾]宇宙有效。

如果人們不特意對空間引入人為的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，則宇宙空間究竟是有限無界的封閉型，還是無限無界的開放型，取決于當(dāng)今宇宙中的物質(zhì)密度產(chǎn)生的引力是否足以使宇宙的現(xiàn)有膨脹減緩，以至于使宇宙停止膨脹，最后再收縮回去。這是關(guān)系到宇宙是否會重新坍縮或者無限膨脹下去的生死攸關(guān)的問題。

可惜迄今的天文觀測，包括可見的物質(zhì)以及由星系動力學(xué)推斷的不可見物質(zhì)，其密度總和仍然不及使宇宙停止膨脹的1/10。不管將來進(jìn)一步的努力是否能觀測到更多的物質(zhì)，無限膨脹下去的開放宇宙的可能性仍然呈現(xiàn)在人們面前。

可以想象，許多人曾嘗試將霍金的封閉宇宙的量子論推廣到開放的情形，但始終未能成功。今年2月5日，霍金及圖魯克在他們的新論文“沒有假真空的開放暴漲”中才部分實(shí)現(xiàn)了這個愿望。

他仍然利用四維球的歐氏空間，由于四維球具有最高的對稱性，在進(jìn)行解析開拓時，也。

4.有關(guān)太空星系的知識

星系的定義 星系一詞源自于希臘文中的galaxias（γαλαξ?α?），廣義可以是由無數(shù)的恒星系（當(dāng)然包括恒星的自體）、塵埃（如星云）組成的運(yùn)行系統(tǒng)。

指參考我們的銀河系，是一個包含恒星、氣體的星際物質(zhì)、宇宙塵和暗物質(zhì)，并且受到重力束縛的大質(zhì)量系統(tǒng)。 典型的星系，從只有數(shù)千萬（10）顆恒星的矮星系 到上兆（10）顆恒星的橢圓星系都有，全都環(huán)繞著質(zhì)量中心運(yùn)轉(zhuǎn)。

除了單獨(dú)的恒星和稀薄的星際物質(zhì)之外，大部分的星系都有數(shù)量龐大的多星系統(tǒng)、星團(tuán)以及各種不同的星云。 恒星系或稱星系，是宇宙中龐大的星星的“島嶼”，它也是宇宙中最大、最美麗的天體系統(tǒng)之一。

到目前為止，人們已在宇宙觀測到了約一千億個星系。它們中有的離我們較近，可以清楚地觀測到它們的結(jié)構(gòu)；有的非常遙遠(yuǎn)，目前所知最遠(yuǎn)的星系離我們有將近一百五十億光年。

5.關(guān)于星系方面的知識

深空望遠(yuǎn)鏡的不斷進(jìn)步，許多過去以為是河內(nèi)恒星的光點(diǎn)，看清細(xì)節(jié)后，被發(fā)現(xiàn)是河外星系。

還有，河外星系中出現(xiàn)的造父變星等標(biāo)尺性天體，可以據(jù)之來測量與地球的距離，距離上超過幾萬光年（實(shí)際上除了銀河系的伴隨矮星系，如大小麥哲倫星系，其實(shí)河系星系起碼在幾百萬光年后了），自然知道是在銀河系外面了。一些非可見光波段的射電、紅外、遠(yuǎn)紅外等望遠(yuǎn)鏡，也幫助進(jìn)一步分辨深空天體。

現(xiàn)在，最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡，已經(jīng)攝下了最遠(yuǎn)達(dá)110億光年外的來自宇宙初生時期的星系影像，照片中可以清晰分辨出旋渦、棒旋等結(jié)構(gòu)來。

6.天文學(xué)的基礎(chǔ)知識

天文學(xué)（Astronomy）是研究宇宙空間天體、宇宙的結(jié)構(gòu)和發(fā)展的學(xué)科。內(nèi)容包括天體的構(gòu)造、性質(zhì)和運(yùn)行規(guī)律等。主要通過觀測天體發(fā)射到地球的輻射，發(fā)現(xiàn)并測量它們的位置、探索它們的運(yùn)動規(guī)律、研究它們的物理性質(zhì)、化學(xué)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能量來源及其演化規(guī)律。天文學(xué)是一門古老的科學(xué)，自有人類文明史以來，天文學(xué)就有重要的地位。

天文學(xué)是人類運(yùn)用所掌握的最新的物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等知識以及最尖端的科學(xué)技術(shù)手段，對宇宙中的恒星、行星、星系以及其它像黑洞等天文現(xiàn)象進(jìn)行專業(yè)研究的一門科學(xué)。它是一門基礎(chǔ)學(xué)科，也是一門集人類智慧之大成的綜合系統(tǒng)。（七大基礎(chǔ)學(xué)科依次為數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)、天文學(xué)和天體物理學(xué)、地球科學(xué)和空間科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)）。

天文學(xué)是以觀察及解釋天體的物質(zhì)狀況及事件為主的學(xué)科，通過觀測來收集天體的各種信息。因而對觀測方法和觀測手段的研究，是天文學(xué)家努力研究的一個方向。天文學(xué)主要研究天體的分布、運(yùn)動、位置、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)及起源和演化。 天文學(xué)的一個重大課題是各類天體的起源和演化。天文學(xué)和其他學(xué)科一樣，都隨時同許多鄰近科學(xué)互相借鑒，互相滲透。天文觀測手段的每一次發(fā)展，又都給應(yīng)用科學(xué)帶來了有益的東西。

天文學(xué)的研究對于人類的生活有很大的實(shí)際意義，對于人類的自然觀有很大的影響。古代的天文學(xué)家通過觀測太陽、月球和其他一些天體及天象，確定了時間、方向和歷法。這也是天體測量學(xué)的開端。如果從人類觀測天體，記錄天象算起，天文學(xué)的歷史至少已經(jīng)有5、6千年了。天文學(xué)在人類早期的文明史中，占有非常重要的地位。埃及的金字塔、歐洲的巨石陣都是很著名的史前天文遺址。哥白尼的日心說曾經(jīng)使自然科學(xué)從神學(xué)中解放出來；康德和拉普拉斯關(guān)于太陽系起源的星云說，在十八世紀(jì)形而上學(xué)的自然觀上打開了第一個缺口。 牛頓力學(xué)的出現(xiàn)，核能的發(fā)現(xiàn)等對人類文明起重要作用的事件都和天文研究有密切的聯(lián)系。當(dāng)前，對高能天體物理、致密星和宇宙演化的研究，能極大地推動現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展。對太陽和太陽系天體包括地球和人造衛(wèi)星的研究在航天、測地、通訊導(dǎo)航等部門中都有許多應(yīng)用。

天文學(xué)循著觀測-理論-觀測的發(fā)展途徑，不斷把人的視野伸展到宇宙的新的深處。隨著人類社會的發(fā)展，天文學(xué)的研究對象從太陽系發(fā)展到整個宇宙?，F(xiàn)在天文學(xué)按研究方法分類已形成天體測量學(xué)、天體力學(xué)和天體物理學(xué)三大分支學(xué)科。按觀測手段分類已形成光學(xué)天文學(xué)、射電天文學(xué)和空間天文學(xué)幾個分支學(xué)科。

7.銀河系的知識

什么是銀河系？ 如果我們用肉眼粗掃一下天空，好像我們看到了天空中所有的星星。

沒有什么地方的星星看上去特別密，也沒有什么地方的星星看上去特別稀。由此我們可得出結(jié)論，對我們而言，星星在各方位是平均分布的，而且，如果星星作為一個整體能夠構(gòu)成具有一定形狀的集合體，那么此形狀一定是球形。

顯然，所有大的天體都近似為球體，為什么不能把整個銀河系看作是一個球體呢？ 當(dāng)然，我們用肉眼看到的星星僅有6000顆，這些星星大都是離我們相當(dāng)近的。如果我們使用望遠(yuǎn)鏡會發(fā)現(xiàn)什么呢？答案是我們看到了更多的星星，而且它們好像也是均勻地分布在天空中的——除了銀河。

用肉眼觀察，銀河是一條弱光帶（如今，如果我們居住在城市里，就很難看到銀河了，這是因?yàn)樘炜毡蝗斯ふ彰饔沉亮耍?。它看上去是淡乳白色?/p>

事實(shí)上，有一個關(guān)于它的神話故事：從前，宙斯的妻子赫拉正在給嬰兒哺乳時，她的乳汁流入了天空就形成了這條弱光帶。希臘人把它稱為galaxias kyklos（銀環(huán)），羅馬人稱之為via lactea（銀河），由此我們就得到了它的英文名稱。

但是，真正的銀河是什么呢？如果我們不考慮神話故事，那么我們可以首先想到古希臘哲學(xué)家德謨克利特，大約于公元前440年，他提出銀河實(shí)際上由大量的星星組成，這些星星無法被單個分辨開。但是它們聚集起來發(fā)出柔和的光。

雖然這個觀點(diǎn)沒引起人們的重視，但是它恰恰是完全正確的。就在1609年，伽利略把第一架望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)天空并發(fā)現(xiàn)銀河容納了極大數(shù)量的星星時，這個理論被證實(shí)了。

“極大數(shù)量”是指多少？人們看夜空時的第一印象是星星是數(shù)不清的，它們太多了以至于無法計算。但我已提過幾次，用肉眼所能看到的星星的總數(shù)僅僅大約為6000顆，通過望遠(yuǎn)鏡看到的星星的數(shù)目就大得多了。

那就意味著它們是數(shù)不清的嗎？ 在銀河方向的星星非常密，但在其他方向上星星就相對稀少了，這意味著我們必須拋棄形成球狀結(jié)構(gòu)的星體的整體概念。如果是那樣，各個方向上的星星數(shù)目與銀河方向上的星星數(shù)目應(yīng)該一樣多，而且，隨著較近的星星以弱光為背景而閃爍著（沒有現(xiàn)在壯觀），整個天空將被照亮。

那么，我們必須假設(shè)，星星存在于非球狀的大星團(tuán)中，且在銀河方向上比在其他方向上延伸得更遠(yuǎn)。既然是這樣，那么銀河顯示出星星都聚集成透鏡形或漢堡包形。

這種透鏡形的星團(tuán)被稱為銀河系（來自銀河的希臘語釋義），同時由于我們看到的環(huán)繞天空的暗光帶的原因，銀河這個名字被保留下來了。 第一個提出星星存在于掩光星系中的人是掩光天文學(xué)家托馬斯·賴特。

他于1750年提出該建議，但他的想法好像很混亂和不可理解，以至于開始時很少有人注意他。 當(dāng)然，即使銀河系是透鏡形的，它也可以永遠(yuǎn)在長徑方向上延伸。

盡管在銀河的外面只看到比較少的星星，但在銀河內(nèi)部卻存在著無數(shù)的星星。 為了說明問題，威廉·赫歇耳統(tǒng)計了一下星星的數(shù)目。

自然，在一定時間內(nèi)，指望數(shù)清所有的星星是不可能的。 赫歇耳選擇了683個小區(qū)域，它們均勻地分布在天空中，然后統(tǒng)計每一區(qū)域里用望遠(yuǎn)鏡看到的星星。

用這種方法，他得到了我們現(xiàn)在稱為天空中的“假想的民意測驗(yàn)”的星星數(shù)目。這是第一個把統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用于天文學(xué)的例子。

赫歇耳認(rèn)為每個區(qū)域里的星星的數(shù)量與它接近銀河的程度有關(guān)。在所有方向上，星星數(shù)目隨趨近銀河程度的增加而穩(wěn)步地增長。

從他統(tǒng)計的星星數(shù)目上看，可以估算出銀河系的星星的數(shù)目以及銀河系可能有多大。1785年，他宣布了結(jié)果，并提出銀河系的長徑大約是太陽到天狼星的距離的800倍，短徑是此距離的150倍。

半個世紀(jì)后，天狼星的實(shí)際距離被算出來了，可得出赫歇耳認(rèn)為的銀河系的長徑是8000光年，短徑為1500光年。同時，他算出銀河系內(nèi)有80億顆星。

雖然這是個巨大的數(shù)目，但不是不可數(shù)的。 在近兩個世紀(jì)內(nèi)，天文學(xué)家用比赫歇耳所能用的好得多的儀器和技術(shù)探索了銀河系，如今了解到銀河系比赫歇耳所料想的要大得多。

在長徑方向上至少延伸出10萬光年，可能擁有2000億顆星。不過可以說，我們確認(rèn)了銀河系以及星星不是無數(shù)的而是可計算的，這是赫歇耳的功勞。

銀河系（milky way galaxy） 由恒星和星系物質(zhì)組成的巨大的、盤狀系統(tǒng)，太陽是該系統(tǒng)中的一員。銀河系中的眾多繁星的光形成了銀河，成為環(huán)繞夜空的外形不規(guī)則的發(fā)光帶。

這條星光帶大體上位于銀盤平面上。銀河系是構(gòu)成宇宙的億萬個星系中的一個。

它擁有幾百億顆恒星和相當(dāng)大量的星際氣體和塵埃。銀河系是星系類型中的旋渦星系一類的典型。

它的核心周圍是一個巨大的中央核球，并有纏繞著它的旋臂。這些彎曲的旋臂使銀河系的外形看上去像是一個龐大的車輪。

旋臂均勻沉陷在銀盤中。銀盤是銀河系的主要組成部分，直徑約70000光年。

銀核為星際塵埃粒子屏蔽，它們吸收銀核輻射中的可見光和紫外光。但科學(xué)家可以在射電、紅外、X射線和γ射線的波段，記錄并研究銀核區(qū)發(fā)出的輻射。

特別是紅外輻射和X射線中的強(qiáng)發(fā)射，表明存在著高速運(yùn)動的電離氣體云?，F(xiàn)在多認(rèn)為，這種氣體云在環(huán)繞一個大質(zhì)量天體運(yùn)轉(zhuǎn)，很可能是一個質(zhì)量約為400萬個太陽質(zhì)量的黑洞。

科學(xué)家已確認(rèn)，。

8.有關(guān)銀河系的知識

重點(diǎn)： 由2,000多億顆恒星、數(shù)千個星團(tuán)和星云組成的盤狀恒星系統(tǒng)，它的直徑約為100,000多光年，中心的厚度約為6,000多光年 太陽位于距銀河中心2.6萬光年處 估計銀河系的年齡約為136億歲 總體結(jié)構(gòu)是：銀河系物質(zhì)的主要部分組成一個薄薄的圓盤，叫做銀盤，銀盤中心隆起的近似于球形的部分叫核球。在核球區(qū)域恒星高度密集，其中心有一個很小的致密區(qū)，稱銀核。銀盤外面是一個范圍更大、近于球狀分布的系統(tǒng)，其中物質(zhì)密度比銀盤中低得多，叫作銀暈。銀暈外面還有銀冕，它的物質(zhì)分布大致也呈球形。

銀河系的中心也就是銀河系的自轉(zhuǎn)軸與銀道面的交點(diǎn)，而銀河系的核球即銀核是在人馬星座方向。用赤經(jīng)、赤緯來表示的話，它2000年時在赤經(jīng)17度45.6分，赤緯-29°00′，這一“點(diǎn)”就在人馬座伽馬星西北不遠(yuǎn)，靠近蛇夫座和天蝎座邊界附近。 北京時間9月18日消息 據(jù)國外媒體報道，美國國家航空航天局日前宣布，天文學(xué)家們在緊鄰銀河系中心的區(qū)域發(fā)現(xiàn)了數(shù)十顆龐大而且非常明亮的恒星。 這一發(fā)現(xiàn)讓專家們感到萬分驚奇：要知道在銀河系的中央存在著一個巨型黑洞，此前流行的理論認(rèn)為，在黑洞附近是不可能存在任何天體的。 能夠發(fā)現(xiàn)這些恒星還要感謝美國的“錢德拉”X射線太空望遠(yuǎn)鏡。它們距離銀河系的中心區(qū)域只有95億公里（小于1光年）。要補(bǔ)充的是，地球到銀河系中心黑洞的距離大約為2.6萬光年。 此次發(fā)現(xiàn)的這批恒星的體積大約是太陽的30-50倍，亮度則達(dá)到了后者100倍。天文學(xué)家們認(rèn)為，這些恒星可能會發(fā)展為超巨星并發(fā)生爆炸。隨后，它們將在自身巨大引力的作用下發(fā)生收縮、塌陷，最終會演變?yōu)橐蝗盒⌒偷暮诙础?通常情況下，身處黑洞附近的天體均會逐漸地被黑洞所吞噬，并最終消失的無影無蹤。天文學(xué)家們認(rèn)為，巨型黑洞均處于各個星系的中央部位。 眾所周知，包括恒星在內(nèi)的任何物質(zhì)一旦陷入黑洞的引力場都會消失的無影無蹤。但是科學(xué)家們新近的這一重大發(fā)現(xiàn)卻表明，圍繞在黑洞周圍一定距離上的盤狀氣態(tài)物質(zhì)也有可能演化為恒星。