銀河系自轉
1927年奧爾特證實的天文現象
銀河系自轉是河系物質分佈不均勻，除銀核、核球、銀盤和銀暈等有差異外，在銀盤上恆星等物質的分佈也有密有疏，從核球向外伸出的4 條旋臂和幾條短臂段又是恆星的密集和次密集分佈區，旋臂之間是恆星的稀疏分佈區。旋渦結構是銀河系的一個重要特徵，由銀河系天體圍繞銀心旋轉形成。通過銀心並垂直銀道面的線稱銀軸，銀河系在不停地繞銀軸自轉，同時又以214 F 米/秒速度向麒麟座方向作整體運行，整個情景如同 一個巨大車輪平卧著向前滾動。
【中文詞條】銀河系自轉
【外文詞條】Milky Way rotation
【作者】黃克諒，胡佛興
最早研究銀河系自轉的是..斯特魯維。他於1887年利用自行數據研究銀河系自轉。當時由於資料少﹐精度低﹐因而對銀河系自轉未能取得肯定的看法。1924年﹐斯特隆堡根據恆星運動的不對稱性提出了銀河系自轉的假設。以後﹐林德布拉德又提出不同子系繞銀心旋轉速度不同的觀睢。1927年﹐奧爾特從理論上推出了銀河系較差自轉對恆星視向速度和銀經自行的影響的公式(即奧爾特公式)﹐並通過恆星視向速度的分析﹐證實了銀河系自轉。
四十年代以前﹐研究銀河系自轉主要利用光學觀測的資料﹐如視向速度﹑自行等。但是﹐這種方法有很大局限性﹐只能提供離太陽不超過3～4千秒差距範圍內的資料﹔離太陽更遠時﹐提供的資料就很不可靠。射電天文興起以後﹐立即觀測到銀河系裡有中性氫發出的21厘米譜線。根據中性氫21厘米譜線的位移﹐可以求得中性氫雲的視向速度﹐從而推出銀河系的自轉速度。中性氫21厘米譜線射電觀測已成為研究銀河系自轉的最重要的方法。
奧爾特公式 奧爾特推得由恆星的視向速度和自行來計算銀河系自轉的公式為﹕
式中ΔV 為銀河系自轉對視向速度的影響﹔l-l為恆星與銀心之銀經差﹔b 為恆星銀緯(見天球坐標系)﹔V 為視向速度﹔μ 為銀經自行﹔r 為恆星到太陽的距離﹔A 和B 為奧爾特常數﹐其表達式為﹕
式中R 為太陽至銀心的距離﹔ω 為銀河系自轉角速度﹔=d/dr 。奧爾特公式只適用於太陽附近1～2千秒差距範圍﹐再遠﹐這兩個公式就不夠準確了。
A =+15公里/(秒·千秒差距)﹐
B =-10公里/(秒·千秒差距)﹐
R =10千秒差距。由此可以算出﹐在太陽處﹐銀河系的自轉角速度為每年00053﹐自轉線速度為每秒250公里﹐自轉周期為2.5×10∧8年。
