天文学概论_6_银河系和河外星系

《天文学概论_6_银河系和河外星系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、西华师范大学公共选修课天文学概论第五讲银河系和河外星系刘雄伟物理与电子信息学院（一）人类探索银河系的历程（二）银河系的结构（三）银河系的成员一，银河系夏秋两季，星空中有条光带，从北到南横跨天空。这就是银河。我国牛郎织女的故事：牛郎星、织女星和天津四组成夏季大三角。（一）人类探索银河系的历程1609年，当伽利略用望远镜对准银河时，看到多如牛毛的星星。18世纪中叶，康德推测：银河、恒星和太阳共同组成了一个非常庞大的天体系统，形状很像一个磨盘。英国天文学家赫歇尔观测十几万颗恒星，确认银河是一个天体系统。

2、银河是什么？1609年，伽利略：“借助望远镜，我的观察十分细致而直观。银河不是别的，是汇聚成群的无数恒星的大集合。无论把望远镜指向它的哪个部位，大量恒星立即进入视野。它们中的许多大而明亮，小的恒星则多得数不清。”之后的100多年，天文学家仍沉溺于太阳系的研究。不关心银河系。建立银河系结构的关键要想建立银河系的结构模型，需要准确地测量一批恒星的距离，包括很远的边缘处的恒星的距离，很困难。非常强的星际尘埃消光；光学上很难测量距离>100pc银盘里的天体NGC1232不识银河真面目，只缘身在此河中。一个

3、扁平形状的恒星系统，长度和厚度大约是6:1，边缘不那么整齐，太阳在正中心。赫歇尔的银河截面图（1785年发表）1776年，38岁的英国天文学家威廉·赫歇尔开始观测恒星，十来年观测117600颗恒星，被誉为恒星天文学之父。妹卡罗琳·赫歇尔终身做他的助手，未嫁。赫歇尔的银河系模型的问题尺度太小赫歇耳认为在银河系内约有1亿颗恒星；测距离的方法不准确：用恒星的视亮度估计距离。银河系尺度为7500光年，厚度是1300光年。太小了。中心不对认为太阳系是银河系的中心。直径为5.5万光年，厚度为1.1万光年，包含

4、了474亿颗恒星。太阳靠近银河系中心，银心在北天的仙后座。（保留了赫歇尔的错误）主要的原因：对银河系内星际介质及其消光作用缺乏认识，把距离估计错了。卡普坦的小银河系模型（1922年）沙普利的大银河系模型（1922年）否定太阳是银河系中心。正确指出中心在南半球人马座以西的地方。银河系直径33万光年，比真实尺度大了3倍。原因是没有考虑星际消光，距离估计远了。沙普利仅用几年时间获得的银河系模型，公认比卡普坦的模型好。改用球状星团的空间分布来估计银河系的结构。球状星团亮，看得远，数目少。采用新的估计距离的

5、方法：造父变星方法和天琴座RR变星方法。发现球状星团的分布不对称，说明太阳不在银河系中心。球状星团绝大部分都分布在人马座方向，找到了银河系中心。沙普利的研究方法的优越性球状星团在银河系中的分布左图：分布在银河两边右图：由球状星团分布，确定银河系中心（二）、银河系的结构随着现代大型望远镜的使用以及观测技术和方法的进步，对银河系的认识逐渐清晰形状象一个大铁饼。由银盘、银晕、核球和旋臂等组成。直径8～10万光年。太阳离中心约3.3万光年。银河系并没有一个明显的边界。1，结构太阳系附近的3条旋臂2，银河系

6、旋臂是银河系内物质密集的部分，共发现了4条：三千秒差距臂、英仙臂、人马臂和猎户臂。3,银河系多波段观测结果射电（0.4GHz)中性氢射电（2.7GHz)分子氢红外远红外光学X射线Gamma射线银河系较差自转：在靠近银心的地方，接近于刚体旋转；离银心较远地方，角速度变小。自转周期为2.5亿年。从恒星绕行轨道曲线，找出绕行中心：银心在人马座方向上，离太阳约3.3万光年。4，银河系的自转1999年——中国韩金林、乔国俊利用脉冲星的偏振测量出银河系的磁场结构！5，银河系的磁场（三）、银河系的成员除了恒星，

7、还有星团、星际介质、分子云、星云等等球状星团球状星团形状呈球形或椭球形，包含成千上万颗恒星，越往中心密度越大。直径一般为100-300光年，包含几千到几百万颗恒星。银河系中约有500多个球状星团，至今已确认100多个，大多分布在银晕中。武仙座球状星团M13外形不规则，包含的成员星比球状星团少得多，少的只有几十个，最多1000多个。疏散星团的数目比球状星团多许多，约有1.8万个，已发现了1000多个。疏散星团中的成员星种类十分复杂，分三类：只有主序星；主序星及一些黄色和红色巨星；主序星及很多黄色和红

8、色巨星。大多数疏散星团都比较年轻。疏散星团日本昴星团望远镜拍摄的金牛座昴星团在我国民间俗称七姐妹星团，肉眼可见。是最明亮的疏散星团。亮星周围有暗的反射星云。星际介质恒星之间的气体、尘埃、宇宙线与磁场氢占70％，以3种形成存在，即氢原子(HⅠ)、电离氢(HⅡ)和氢分子（H2）。氦（He）占28%。来自超新星、新星、行星状星云、恒星风以及从外面进入银河系的碎快。尘埃占星际质量的比例仅1％，直径～0.01-0.1微米。吸收和散射可见光的能力很强，是星际消光的主要因素。星云由气体和尘埃微粒