现在如何确定银河系的结构和大小？
银河系是一个巨大的螺旋星系，Sb型，有四个旋臂。包含一两千亿颗恒星。银河系整体自转不佳，在太阳处的自转速度约为220 km/s，太阳围绕银河系中心公转约2.5亿年。银河系的视觉绝对星等为-20.5等。银河系的总质量约为我们太阳的1万亿倍，约为银河系所有恒星的10倍。这是一个强有力的证据，证明暗物质存在于我们的星系中，远在明亮的星盘之外。关于银河系的年龄，流行的观点是银河系诞生于大爆炸后不久。用这种方法计算，我们银河系的年龄约为654.38+04.5亿岁，上下误差各在20亿年以上。科学界认为，宇宙诞生的“大爆炸”大约发生在。...
银河系是太阳系所在的恒星系统，包括1200亿颗恒星，大量的星团和星云，以及各种类型的星际气体和星际尘埃。它的总质量是太阳的6543.8+040亿倍。银河系中的大多数恒星都集中在一个扁圆形的球体中，这个球体的形状像一个铁饼。扁球体中间突出的部分称为“核球”，半径约7000光年。核心球中间称为“银核”，外围称为“银盘”。银盘外有一个更大的球体，那里恒星较少，密度较小，被称为“银晕”，直径为7万光年。银河系是一个螺旋结构的旋涡星系，即有一个银心和两个旋臂，相距4500光年。它每一部分的旋转速度和周期都是不同的，因为离银心的距离不同。太阳距离银心约23000光年，以250公里/秒的速度绕银心运行，周期约2.5亿年。
大约90%的星系物质集中在恒星中。星星有很多种。根据恒星的物理性质、化学成分、空间分布和运动特征，可将恒星分为五个恒星家族。最年轻的极端ⅰ族恒星主要分布在银盘中的旋臂上；最古老的极端II族恒星主要分布在银晕中。恒星经常聚集成簇。除了大量的双星，银河系中还发现了1000多个星团。银河系中还有气体和尘埃，约占银河系总质量的10%。气体和尘埃的分布是不均匀的，有些聚集成星云，有些则分散在星际空间。自20世纪60年代以来，人们发现了大量的星际分子，如一氧化碳和H2O。分子云是恒星形成的主要场所。银河系的核心，即银核或银核，是一个非常特殊的地方。它发出强烈的无线电、红外线、X射线和伽马射线辐射。其性质尚不明确，可能存在一个巨型黑洞，估计其质量可能达到太阳的数千万倍。对银河系的起源和演化知之甚少。
1971年，英国天文学家林登·贝尔(Lyndon Bell)和马丁·奈斯(Martin Ness)分析了银河系中心区域的红外观测和其他性质，指出银河系中心的能量应该是一个黑洞，并预言如果他们的假设是正确的，应该在银河系中心观测到一个发射射电辐射的小尺度源，这种辐射的性质应该与人们在地面同步加速器中观测到的相同。三年后，这样一个源被发现了，这就是人马座a。
人马座A的规模非常小，仅相当于一颗普通恒星的大小。人马座A发出的射电发射强度为2 * 10(34次方)erg/s，位于银河系动力学中心0.2光年范围内。它的周围是速度高达300公里/秒的运动电离气体，还有一个很强的红外辐射源。已知所有恒星级天体的活动都无法解释人马座A的奇特特征，因此，人马座A似乎是大质量黑洞的最佳候选。然而，由于目前没有大质量黑洞的确凿证据，天文学家小心翼翼地避免在结论性语言中提及大质量黑洞。我们的银河系包含了大约2000亿颗恒星，其中大约有1000亿颗恒星，太阳就是其中的典型。银河系是一个相当大的螺旋星系，它有三个主要组成部分:一个带有旋臂的银盘，一个从中心凸出的银心和一个晕。
旋涡星系M83在大小和形状上与我们的银河系非常相似。
银盘:
银河盘:螺旋星系中由恒星、尘埃和气体组成的扁平圆盘。
银盘是银河系的主要组成部分，银河系中90%的可探测物质都在银盘的范围内。银盘的形状像一个薄透镜，以轴对称的形式分布在银中心周围。其中心的厚度约为65，438+0，000光年，但这是微凸核球的厚度。银盘本身的厚度只有2000光年，直径将近1000光年。可以看出银盘整体很薄。
除了银核在1000秒差距范围内绕银核旋转，银盘其他部分绕银核旋转较差，即离银核越远，转得越慢。银盘中的物质主要以恒星的形式存在，占银河系总质量不到10%的星际物质也大多分散在银盘中。星际物质中，除了电离氢、分子氢和各种星际分子，还有10%的星际尘埃。这些直径约为1微米的固体粒子是星际灭绝的主要原因，它们大多集中在银道面附近。
因为太阳位于银盘中，所以我们不容易知道银盘的原貌。为了弄清银盘的结构，根据Budd和Mayol在20世纪40年代对螺旋星系M31(仙女座星云)旋臂的研究，得出了旋臂天体的主要类型，然后对这几类天体在星系中进行了巡天，发现了太阳附近的三个平行旋臂。由于行星际消光，无法通过光学观测获得银盘的整体外观。有证据表明旋臂是星际气体的聚集地，所以对星际气体的探测可以显示旋臂结构，星际气体的21 cm射电频谱没有被星际尘埃阻挡，几乎可以到达整个星系。光学和射电观测都表明，银盘确实有旋涡结构。
银心:
星系的中央凸起是一个明亮的球体，直径约为20000光年，厚度为10000光年。这个区域由高密度恒星组成，主要是年龄超过100亿年的红色恒星。许多证据表明，中央区域存在一个巨大的黑洞，星系核的活动非常剧烈。银河系的中心，即银河系旋转轴与银道面的交点。
银河中心在人马座方向，1950历法元素坐标为:赤经174229，赤纬-28 5918。除了是一个几何点，银河中心也意味着银河系的中心区域。太阳离殷新大约100000秒差距，它位于银道面以北大约8秒差距处。银心和太阳系之间有大量星际尘埃，在北半球用光学望远镜很难看到可见光波段的银心。射电天文和红外观测技术兴起后，人们可以通过2微米到73厘米波段的星际尘埃探测到银河系中心的信息。对中性氢21 cm谱线的观测揭示了在距离殷新四千秒差距的O中存在一个氢流的膨胀臂，即所谓的“三千秒差距臂”(该距离一开始被错误地定为三千秒差距，后来修正为四千秒差距，但仍沿用旧名)。大约有1，000万个具有太阳质量的中性氢，以每秒53公里的速度冲向太阳系方向。在银核的另一侧，有一个质量大致相同的中性氢膨胀臂，它以每秒135公里的速度离开银核。它们应该是在10万年到15万年前以不对称的方式被逐出银心的。在距离殷新300秒差距的天空区域，有一个围绕殷新快速旋转的氢盘，以每秒70 ~ 140公里的速度向外扩张。盘中有一个平均直径为30秒差距的氢分子云。在距离殷新70秒差距的地方，有一个剧烈扰动的电离氢区域，它也以高速向外扩张。人们已经知道，不仅有大量气体从银河系中心涌出，而且在银河系中心还有一个很强的射电源，即人马座A，它发出很强的同步辐射。甚长基线干涉仪的探测表明，银河系中心射电源的中心面积很小，甚至不到10天文单位，也就是不超过木星绕太阳的轨道。根据12.8微米的红外观测数据，直径为1秒差距的银核质量相当于几百万个太阳质量，其中约1万个太阳质量以恒星的形式存在。邢有爵位？o银河系中心有一个大质量致密核，可能是黑洞。流入致密核心吸积盘的相对论电子在强磁场中加速，从而产生同步加速器辐射。星系气体的运动状态、星系中心的强射电源以及具有强核心活动的特殊星系(如塞弗特星系)的存在，使我们认为在包括银河系在内的星系演化历史中，一直存在着核心激发活动，至今仍未停止。
银色光环:
银河晕分散在银盘周围的球形区域。银晕的直径约为98000光年。这里的恒星密度很低，有一些老恒星组成的球状星团。有人认为银晕外有一个巨大的球形射电发射区，称为银冕，它从银心延伸至少1000秒差距或32万光年。
宇宙名言:
世界的真正奥秘不在于看不见的，而在于看得见的。奥斯卡·王尔德
在浩瀚寂静的星空中，我们为逝去的太阳哭泣。约翰·德拉维尔·德·迈蒙
在黑炉的中心，无数个太阳被送出的地方，隐藏着无限的魔力。亚瑟·林博
如果一个人能静心于天上的事，那么当他面对地上的事时，他所说所想的就会更加高尚。-西塞罗
银河系统
地球和太阳所在的我们的恒星系统是一个普通的星系，因其投射在天球上的乳白色亮带而得名——银河系。银河系是一个透镜形状的系统，直径约为25000秒差距，厚度约为1 ~ 2000秒差距。它的主体叫做银盘。由高光度恒星、星系团和银河星云组成的螺旋结构叠加在银盘上。银河系的中心是一个大质量的核球，长轴为4-5千秒差距，厚度为4千秒差距。银河系笼罩在直径约3万秒差距的银晕中。银晕中最亮的成员是球状星团。银河系质量为1.4×1011太阳质量，其中恒星约占90%，由气体和尘埃组成的星际物质约占10%。银河系作为一个整体自转很差。太阳距离银心约65，438+00千秒差距在银道面以北约8秒差距，以每秒250公里的速度绕银心运行，每2.5亿年一次。太阳附近的物质(恒星和星际物质)总密度约为0.13太阳质量/秒差距3或8.8×10-24 g/cm 3。银河系是一个拥有2000亿颗恒星的Sb或Sc螺旋星系，是除仙女座外最大的巨型星系。它的表观绝对星等是Mv=-20.5。它在1010年的时间尺度上演化。
研究简史18世纪中期，人们认识到，除了太阳系中的行星、卫星等天体外，天空中所有的恒星都是遥远的“太阳”。莱特、康德和兰伯特最早认为，很可能是所有的恒星被组装成一个空间有限的庞大系统。
通过观测研究恒星系统起源的第一人是F.W .赫歇尔。他用自己的反射望远镜来数几个天体区域的星星。1785年，他根据恒星计数的统计研究，绘制了一幅以太阳为中心的银河系扁平结构图。他用50厘米和120厘米口径的望远镜进行观测，发现当望远镜的穿透力增加时，观测到的暗星数量也增加，但仍然看不到银河系的边缘。F.W .赫歇尔意识到银河系比他原先估计的要大得多。F.W .赫歇尔去世后，他的儿子J.F .赫歇尔继承了父亲的事业，把数星的范围扩大到了南半天。19世纪中期，开始测量恒星间的距离，编制全天星图。1906年，为了重新研究恒星世界的结构，Kapteyn提出了“选择恒星区域”的计划，后来被称为“Kapteyn选区”。1922年，他画了一个类似于F.W. Herschel的模型，也是一个太阳在中心，恒星密集，边缘稀疏的扁平系统。沙普利在完全不同的基础上探索了银河系的大小和形状。他利用Loewit在1908 ~ 1912年发现的麦哲伦星云中的造父变星周期-光度关系来测量球状星团与造父变星的距离。在没有明显星际灭绝的假设下，1918建立了一个银河系的透镜状模型，太阳不在中心。到20世纪20年代，shapley模型已经被天文学界认可。沙普利高估了银河系，因为他没有考虑星际灭绝效应。直到1930年，trumpler证实了星际物质的存在，这一偏差才得以纠正。
构成银河系的物质约90%集中在恒星中。1905年，hertzsprung发现恒星可以分为巨星和矮星。1913年，Herotto发表后，根据光谱类型和光度得知，除了主序星外，还有超巨星、巨星、亚巨星、亚矮星和白矮星五个分支。在1944期间，巴德对仙女座星系进行了观测，确定了恒星可以分为两个不同的星群:星群ⅰ和星群ⅱ。星族I是一个年轻且富含黄金的天体，分布在旋臂上，与星际物质有关。星族ⅱ是一个古老的贫金属天体，没有在银道面聚集的趋势。1957年，根据金属含量、年龄、空间分布和运动特征，这两个星组又进一步细分为中间星组ⅰ、旋臂星组ⅰ、盘状星组ⅱ和晕星组ⅱ。
恒星成双、成组、成簇是常见现象。在太阳附近25秒差距内，有不到一半的恒星是单星形式。到目前为止，已经观测到65，438+032个球状星团，超过65，438+0，000个银河星团和相当多的恒星联合体。根据统计推断，应该有18000个银河星团和500个球状星团。二十世纪初，巴纳德通过摄影观测发现了大量的亮星云和暗星云。1904年，恒星光谱中离子钙的发现揭示了星际物质的存在。随后的光谱和偏振研究确定了星云中的气体和尘埃成分。近年来，通过红外波段的探测，发现在暗星云致密区有正在形成的恒星。射电天文学诞生后，利用中性氢21 cm谱线勾勒出银河系的涡旋结构。根据电离氢区的描述，发现太阳附近有三个旋臂:人马座、猎户座和英仙座。太阳在猎户座的臂内。此外，在殷新方向发现了一个3000秒差距的手臂。两臂之间的距离大约是1.6千秒差距。1963年，射电天文学观测到星际分子OH，这是自1937 ~ 1941时期在光学波段鉴定出星际分子ch、CN、CH+以来的重大突破。到1979年底，已经发现了50多种星际分子。
结构银河系的整体结构是:银河系物质的主要部分由一个叫做银盘的薄圆盘组成，银盘中心接近球形的部分叫做核球。恒星在核球中密度很高，在其中心有一个很小的致密区，称为银核。银板外是一个更大的，接近球形的分布系统，其中的物质密度比银板内低得多，称为银晕。银晕外还有一个银冕，其物质分布也大致呈球形。关于银河系的细节，请看《银河系的结构》。
银河系起源的起源和演化至今知之甚少。这不仅是为了研究一般星系的起源和演化，也是为了研究宇宙学。根据大爆炸宇宙学假说，我们观测到的所有星系，都是在1010年前，由于密度、不稳定引力和持续膨胀引起的高密度原始物质的涨落，逐渐形成原星系，演化成包括银河系在内的星系团。而稳态宇宙模型的假设认为，星系是在高密度原星系的核心区域不断形成的。
关于银河系演化的研究，是近几年才取得一些成果的。有关太阳附近旧恒星空间运动的数据表明，在原星系星云坍缩的过程中，首先诞生了晕星家族。它们的年龄超过6543.8亿年，化学成分约为73%氢和27%氦。而气态物质大部分集中成银盘，进而形成盘星群。近年来，人们从恒星的形成和演化、元素丰度的变化、银核的活动及其在演化中的地位等角度讨论了银河系的整体演化。20世纪60年代发展起来的密度波理论很好地解释了银河系螺旋结构的整体结构及其长期维持机制。