| 单词 | 银河系结构 |
| 释义 | 【银河系结构】 拼译：galactic structure 银河系的本原和结构的探索是一项古老的天文课题。从18世纪英国赫歇尔(W．Herschel)建立的第1个银河系结构模型算起，已有200年的历史。他根据恒星计数的统计分析，确认银河系是一个扁而平、太阳居于中心位置的恒星系统，规模大小均为1～2kpc(约合3000～6000光年)。到20世纪初，荷兰(J．C．Kapteyn)的银河系模型已扩大到12kpc，但关于银河系结构的轮廓依然是赫歇尔图象的反映。1927年，美国沙普利(H．Shapley)根据他所测定的69个球状星团的距离和空间分布，建立了新的银河系结构概念。他的模型是一个透镜形结构，太阳不在银河系中心而在外围地带。60多年来的观测实践和理论研究一再证明，沙普利所揭示的透镜形恒星系统正是我们银河系的真实写照。20年代初，根据恒星运动的不对称性，提出了银河系整体自转的设想。1927年，荷兰奥尔特(J．H．Oort)建立了银河系较差自转动力学，并依据恒星视向速度观测资料证实存在理论所预期的较差自转。30年代末以来，银河系结构的研究取得了飞跃的进展。在这个历史性进程中，有四个重大的成就：(1)是证实星族的观念，1944年德国巴德(W．Baade)根据河外星系观测资料指出，包括银河系在内的旋涡星系的成员星，按年龄、化学组成、空间分布和运动特征，可分为星族Ⅰ和星族Ⅱ两类，我们的太阳属第1星族。1957年，又进一步把银河系的次系划分为臂族、中介星族Ⅰ、盘族、中介星族Ⅱ和晕族。(2)50年代用射电天文方法探测星际气体，描绘出旋涡结构，认识到星际物质在恒星的起源和演化，以及银河系结构和演化之中所起的不容忽视的作用。(3)随着观测波段的开拓，探测目标之所及已深入到银心的核心区和广袤的银晕。(4)兴起了银河系和近距星系的对比研究，加深了对银河系本身的认识和了解。银河系结构的宏观图象大致如下。 银盘 银河系的中央平面结构叫银盘，它的直径约为25～30kpc，即约8～10万光年。构成银盘的天体称为盘族。它的成员主要是恒星。太阳位于银盘中，距银心8．5kpc，约合2．5万光年。银盘整体自转，太阳和太阳附近的恒星以每秒220km的速度绕银心运动，公转1周约2亿年。盘族中除恒星外，还有星际物质，主要是气体氢。用射电天文方法发现，除中性氢外，还有分子氢。它们集聚成大型分子云，直径达20～80pc，多分布于距离银心4～8kpc的环带中，估计约有5000个这种大型分子云。在银盘中，还有不同类型的非热辐射源。近20年，在射电波段发现了约150个超新星遗迹，基本上分布在沿银道面的一条狭窄天区内．脉冲星也是分布在银道面上下的非热射电源，自从1967年发现迄今已确认了500多个。旋涡结构和旋臂 1951年，美国摩根(W．W．Morgan)等人根据O－B型恒星、电离区等高光度天体的空间分布，第1次描绘出太阳附近的旋涡结构，在半径为3kpc的空间，得见猎户、英仙和人马3条旋臂。与此同时，荷兰、美国、澳大利亚的几个研究小组开展了中性氢21cm射电波的巡视。1953～1954年，米勒(C．A．Muller)、奥尔特等人利用他们测定的中性氢的距离资料，描绘出银河系旋涡结构宏观图象。1976年，籍助电离氢区的光学观测资料和中性氢的射电观测数据，追索出的旋涡结构几乎概括了大半个银盘。计有4条旋臂：人马－船底主臂、盾牌－南十字中间臂、矩尺内臂和英仙外臂。这一幅旋涡结构图象迄今广泛采用。核球和银心 核球是银河系中央隆起的椭球状结构，长轴约4～5kpc，厚约4kpc。银心是指核球中心区的大质量的致密核。核球是恒星和分子云的密集区，结构复杂，其中既有星族Ⅱ的老年恒星，也有星族1的高光度巨星。银心则是一个具有多种激烈的、高能的活性区域。那里有致密的射电源、红外源，还是一个强X射线源和偶现γ射线爆发源。关于银心的本原及其在银河系结构中所起的作用和在银河系起源与演化进程的地位均有待进一步认识和了解。银晕和银冕 以银河系中心为球心、恒星和星际物质的密度均比银盘为小的球状系统叫银晕。长轴超过3Mpc，即约10万光年以上。其中稀疏地分布着球状星团、星族Ⅱ的其他类型老年恒星和星际物质。银冕则是笼罩在银晕之外的物质密度更为稀薄的球状结构。银冕的长轴可能超过5Mpc。根据中性氢和星际一氧化碳的射电观测，求出的银河系自转曲线表明，自转速度并不随着距离远离银心而显著减慢。这意味着银河系外围该有更多的物质。按照光学波段的探测，银河系的总质量为1000亿太阳质量，即银河系内约有1000～2000亿个恒星和约占总质量1／10的星际物质。所以，银晕和银冕是否存在着暗物质仍是一个谜。银河系距离尺度 恒星和银河系内其他天体的距离测量是确定银河系结构的大小和规模的基础。天体距离测量的基础是三角视差法，但这种直接测量的适用范围有限，只在不超过100pc的近距空间有效。100pc这段距离和以kpc为计的银河系空间相比是微不足道的一个小量。所以，凡超过三角视差精度极限的一切距离测量，都不得不使用其他间接测量方法。现代天文学所应用的距离尺度中精度最高的计有毕星团的距离、天琴RR型变星的平均光度等有限几种。随着天文学的进展，距离尺度也不断改善和修订。例如，1952年之后，毕星团的距离值取为40pc(130光年)，1974年修订为44pc(144光年)，1978年又订正为46pc(150光年)。所以，凡是以毕星团距离作为尺度的距离测量，25年内都变动了4．5%～15%不等。这样，就牵动了银河系大小、太阳和银心的距离等基本参量。1964年，国际天文学联合会确定，银心距R0=1Mpc，太阳绕银心的圆轨道速度θ0=250km／s。1985年，该国际组织建议的新值是R0=8．5kpc=220km／s。用新值求出的银河系结构宏观图象，其银盘直径小了15%，自转速度慢了10%，太阳和银心之间的银河系内围质量少了1／3。这样，随着天文学的进步，对银河系结构的认识也将不断地深入和更新。【参考文献】：1 Morgan W W,et al. Astronomical Journal, 1951.57:32 Oort J H,et al. Monthly Notices, 1958,118:3793 Blaauw A,et al. Stars and Stellar Systens，1964,54 Bok BJ,et al. The Milky Way,1981,55 Van Woerden H,et al. The Milky Way Galaxy, 19856 Gilmore G,et al. The Galaxy,1987(北京天文台博士生导师李竞研究员撰) |
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