螺旋臂

銀河系是太陽所在的星系，在宇宙中有許多與他相似或相同類型的星系存在著。這些星系都擁有為數眾多的恆星，並且在重力的作用下形成相對是扁平的盤面。這個盤面不停地旋轉著，並且在中心聚集著比外緣更多的恆星，以更高的速度在移動。這樣的結果導致從星系之外的上方或下方觀察，會看見恆星形成螺旋臂的形式。

銀河系是地球和太陽所屬的星系。因其主體部分投影在天球上的亮帶被我國稱為銀河而得名。銀河系的發現經歷了漫長的過程。望遠鏡發明后，伽利略首先用望遠鏡觀測銀河，發現銀河由恆星組成。而後，T.賴特、I.康德、J.H.朗伯等認為，銀河和全部恆星可能集合成一個巨大的恆星系統。

18世紀後期，F.W.赫歇爾用自製的反射望遠鏡開始恆星計數的觀測，以確定恆星系統的結構和大小，他斷言恆星系統呈扁盤狀，太陽離盤中心不遠。他去世后，其子J.F.赫歇爾繼承父業，繼續進行深入研究，把恆星計數的工作擴展到南天。

20世紀初，天文學家把以銀河為表觀現象的恆星系統稱為銀河系。J.C.卡普坦應用統計視差的方法測定恆星的平均距離，結合恆星計數，得出了一個銀河系模型。在這個模型里，太陽居中，銀河系呈圓盤狀，直徑8千秒差距，厚2千秒差距。H.沙普利應用造父變星的周光關係，測定球狀星團的距離，從球狀星團的分佈來研究銀河系的結構和大小。他提出的模型是：銀河系是一個透鏡狀的恆星系統，太陽不在中心。沙普利得出，銀河系直徑80千秒差距，太陽離銀心20千秒差距。這些數值太大，因為沙普利在計算距離時未計入星際消光。20世紀20年代，銀河系自轉被發現以後，沙普利的銀河系模型得到公認。

銀河系是一個巨型旋渦星系，Sb型，共有4條旋臂。包含一、二千億顆恆星。銀河系整體作較差自轉，太陽處自轉速度約220千米/秒，太陽繞銀心運轉一周約2.5億年。銀河系的目視絕對星等為－20.5等，銀河系的總質量大約是我們太陽質量的1萬億倍，大致10倍於銀河系全部恆星質量的總和。這是我們銀河系中存在範圍遠遠超出明亮恆星盤的暗物質的強有力證據。關於銀河系的年齡，目前佔主流的觀點認為，銀河系在宇宙誕生的大爆炸之後不久就誕生了，用這種方法計算出，我們銀河系的年齡大概 在145億歲左右，上下誤差各有20多億年。而科學界認為宇宙誕生的“大爆炸”大約發生...

銀河系是太陽系所在的恆星系統，包括一二千億顆恆星和大量的星團、星雲，還有各種類型的星際氣體和星際塵埃。它的總質量是太陽質量的1400億倍。在銀河系裡大多數的恆星集中在一個扁球狀的空間範圍內，扁球的形狀好像鐵餅。扁球體中間突出的部分叫“核球”，半徑約為7千光年。核球的中部叫“銀核”，四周叫“銀盤”。在銀盤外面有一個更大的球形，那裡星少，密度小，稱為“銀暈”，直徑為7萬光年。銀河系是一個旋渦星系，具有旋渦結構，即有一個銀心和兩個旋臂，旋臂相距4500光年。其各部分的旋轉速度和周期，因距銀心的遠近而不同。太陽距銀心約2.3萬光年，以250千米/秒的速度繞銀心運轉，運轉的周期約為2.5億年。

銀河系物質約90%集中在恆星內。恆星的種類繁多。按照恆星的物理性質、化學組成、空間分佈和運動特徵，恆星可以分為5個星族。最年輕的極端星族Ⅰ恆星主要分佈在銀盤裡的旋臂上；最年老的極端星族Ⅱ恆星則主要分佈在銀暈里。恆星常聚集成團。除了大量的雙星外，銀河系裡已發現了1000多個星團。銀河系裡還有氣體和塵埃，其含量約佔銀河系總質量的10%，氣體和塵埃的分佈不均勻，有的聚集為星雲，有的則散布在星際空間。

20世紀60年代以來，發現了大量的星際分子，如CO、H2O等。分子云是恆星形成的主要場所。銀河系核心部分，即銀心或銀核，是一個很特別的地方。它發出很強的射電、紅外，X射線和γ射線輻射。其性質尚不清楚，那裡可能有一個巨型黑洞，據估計其質量可能達到太陽質量的幾千萬倍。對於銀河系的起源和演化，知之尚少。

1971年英國天文學家林登·貝爾和馬丁·內斯分析了銀河系中心區的紅外觀測和其他性質，指出銀河系中心的能源應是一個黑洞，並預言如果他們的假說正確，在銀河系中心應可觀測到一個尺度很小的發出射電輻射的源，並且這種輻射的性質應與人們在地面同步加速器中觀測到的輻射性質一樣。三年以後，這樣的一個源果然被發現了，這就是人馬A。人馬A有極小的尺度，只相當於普通恆星的大小，發出的射電輻射強度為2*10（34次方）爾格/秒，

它位於銀河系動力學中心的0.2光年之內。它的周圍有速度高達300公里/秒的運動電離氣體，也有很強的紅外輻射源。已知所有的恆星級天體的活動都無法解釋人馬A的奇異特性。因此，人馬A似乎是大質量黑洞的最佳候選者。但是由於目前對大質量的黑洞還沒有結論性的證據，所以天文學家們謹慎地避免用結論性的語言提到大質量的黑洞。我們的銀河系大約包含兩千億顆星體，其中恆星大約一千多億顆，太陽就是其中典型的一顆。銀河系是一個相當大的螺旋狀星系，它有三個主要組成部分：包含旋臂的銀盤，中央突起的銀心和暈輪部分。

螺旋臂是由星系的核心延伸出來的漩渦和棒渦組城的區域。這些長且薄的區域類似漩渦，此種星系也因此而得名。螺旋臂的存在曾經令科學家大惑不解，因為在星系旋轉時，星系最外圍(邊緣)的恆星運動得比接近中心的恆星更快。事實上，螺旋臂並不是恆星運動造成的結果，但是密度波會導致恆星形成。因此，螺旋臂因為有年輕的恆星而顯得明亮(並且本來質量大、明亮的恆星存活的時間不長)，不是因為恆星的運動造成螺旋臂。

美宇航局日前公布了一張距地球3200萬光年遠的螺旋星系的壯觀照片，照片是哈勃太空望遠鏡捕捉到的，這個螺旋星系酷似我們所在的銀河系。（右圖）從哈勃望太空望遠鏡拍攝到的圖象顯示，這個代號“梅西耶74”(Messier74)給人一種難以置信的畫面，星羅棋布的旋臂從核心旋轉而出，形成了一個類似“凱瑟琳之輪”的“壯觀圖案”。

旋臂四周清晰可見一個粉紅色的明亮區域，這些是氫氣的巨大星雲，由於來自周圍密布的年輕恆星散發的熱量，它們不斷發出光芒。瀰漫於星系中的星塵物質則從星系核心開始一直拖曳到螺旋臂的尾端。“梅西耶74”位於雙魚座方向，距地球約為3200萬光年。

它比銀河系稍小，由約1千億顆恆星組成。“梅西耶74”星系1780年被法國天文學家皮埃爾·梅襄首次發現，后被編入另一位法國天文學家查爾斯·梅西耶的深空物體表。“梅西耶74”發光非常微弱，業餘望遠鏡一般難以發現，因此被天文學家昵稱為“幻影星系”。新照片是在哈勃望遠鏡2003年至2005年拍攝的眾多圖像基礎上合成的，照片中一小塊缺失的區域則由位於夏威夷的雙子星北座望遠鏡的數據補充。