为什么“银河”和银河系并不是一回事

夏天晴朗的夜空,只要没有城市灯光和月光的影响,人们可以看到一条淡淡的银色飘带,横跨天穹,呈现一片混沌的辉光。这条光带就是银河,中国古代还冠之以“天河”、“星汉”等美名,并流传着牛郎织女在天河鹊桥相会的美丽传说。

银河其实并不是天上的河流,而是庞大的银河系在天空上的投影。银河系中的成员除恒星以外,还包括星际气体、尘埃以及暗物质。银河系中发光物质的总质量大约是太阳的1400亿倍,其中恒星的质量占据了约95%。

从大的方面看,银河系主要由银盘、核球、银晕和暗晕四部分组成。银河系的大多数恒星和星云主要集中在扁平状的银盘内,这是银河系的主体。银盘的直径约10万光年,中间部分较厚,厚约6000多光年,并向四周逐渐变薄,到太阳附近便只剩一半厚度了。巨大的银河系本身也有自转,银盘中的千亿星球环绕银河系中心浩浩荡荡地做旋转运动,从中心向外伸展出4条弯曲的旋臂,看上去犹如急流中的旋涡。所谓旋臂实际上是恒星、星际气体和尘埃的集聚区域,但这集聚着物质的旋臂并不是像静止的风扇叶片那样固定不变,而是有大批恒星不断地在旋臂中进进出出,只是因为它们在运动中基本做到“收支平衡”,所以旋臂的形状看上去保持不变。

银河系的中央是恒星分布相当致密的核球部分,直径约1.2万~1.5万光年,略呈椭球形状。由于大量星云和气体尘埃的阻挡,对核球方向的天文观测十分困难,人们至今对它知之甚少,但可以肯定核球内的恒星分布十分密集。

银晕是在银盘外围由稀疏的恒星和星际介质组成的一个巨大包层,它的体积至少超过银盘的50倍,但质量却只占银河系的1/10,由此可见其物质非常稀薄。事实上,除了那些极其稀薄的星际气体外,银晕中的可见物质主要是球状星团。银晕之外还存在着一个更大范围的球对称的物质分布区,称为暗晕,主要成分是暗物质,直径可能10倍于银晕。尽管密度极低,然而由于“疆域”极为辽阔,暗晕的总质量估计可达银河系其余各部分总和的10倍。

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