银河

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银河
银河
  简介
  银河在中国古代又称天河、银汉、星河、星汉、云汉,是横跨星空的一条乳白色亮带。银河在天鹰座与天赤道相交,在北半天球。银河在天球上勾画出一条宽窄不一的带,称为银道带,它的最宽处达30°,最窄处只有4°~5°,平均约20°,这只是银河系中的一部分。
  银河在中国文化中占有很重要的地位,有著名的传说“鹊桥相会”。
  银河只在晴天夜晚可见,是由无数暗星(恒星)的光引起的。银河不是银河系,而是银河系的一部分。银河系包含上千亿颗恒星、总质量大约是太阳质量的6,000亿至30,000亿倍,直径有约10万光年。
  名词释义
  晴天夜晚,天空呈现的银白色的光带。银河由大量恒星构成。古亦称云汉,又名天河、天汉、星河、银汉。
  隋 江总 《内殿赋新诗》:“织女今夕渡银河,当见新秋停玉梭。” 唐 李白 《望庐山瀑布》诗:“飞流直下三千尺,疑是银河落九天。” 明 孙仁孺 《东郭记·钻穴隙》:“到而今可是难依傍,只落得一水银河隔两厢。” 杨沫 《青春之歌》第一部第二三章:“夏夜,天上缀满了闪闪发光的星星,像细碎的流沙铺成的银河斜躺在青色的天宇上。”
  道教称眼睛为银河。
  宋 赵崇绚 《鸡肋·银河》:“道家以目为银河。”一本作“ 银海 ”。
  古代一种容量很大的银质饮器。
  地理位置
  银河(Milky Way),我国民间又称“天河”、“天汉”.它看起来像一条白茫茫的亮带,从东北向西南方向划开整个天空。在银河里有许多小光点,就像撒了白色的粉末一样,辉映成一片。实际上一颗白色粉末就是一颗巨大的恒星,银河就是由许许多多恒星构成的。
天鹅-人马座方向的银河
天鹅-人马座方向的银河
像太阳这样的恒星在银河中有2000多亿颗很多恒星有卫星。在太空俯视银河,看到的银河像个旋涡。
  晴朗的夜空,当你抬头仰望天空的时候,不仅能看到无数闪闪发光的星星,还能看到一条淡淡的纱巾似靠近银心的半人马座的光带跨越整个天空,好像天空中的一条大河,夏季成南北方向,冬季接近于东西方向,那就是银河。过去由于科学还不发达,不知道它究竟是什么,就又给了它一个名称叫做天河,所以我国民间还流传着牛郎织女每年七夕在鹊桥相会等许多唯美的神话故事。
  实际上,银河是银河系的一部分,银河系是太阳系所属的星系。因其主体部分投影在天球上的亮带被我国称为银河而得名。是我们置身其内而侧视银河系时所看到的它布满恒星的圆面。由于恒星发出的光离我们很远,数量又多,又与星际尘埃气体混合在一起,因此看起来就像一条烟雾笼罩着的光带,十分美
靠近银星的半人马座
靠近银星的半人马座
丽。
  银河各部分的亮度是不一样的。靠近银心的半人马座方向比其他部分更亮一些。
  相关历史
  自古以来,气势磅薄的银河就是人们十分注意观察和研究的对象。古人不知道银河是什么,把银河想像为天上的河流。我国著名的神话故事牛郎织女鹊桥相会,这鹊桥就是铺设在这天河之上。夜空中分处银河两边的牛郎星和织女星特别引人注目。牛郎星是天鹰座中最亮的星,在银河的东岸。织女星在银河的西岸,是天琴座中最亮的星。西方人把银河想像成是天上的神后喂养婴儿时流淌出来的乳汁形成的,叫它为牛奶路。英文中的银河(Milky Way)就是这么来的。
  美丽的神话故事不能代替令人满意的科学解释。银河究竟是什么呢?望远镜发明以后,这个问题得到了正确的答案。17世纪初期,伟大的意大利科学家伽利略把他自己制造的望远镜对准了银河,惊喜地发现银河原来是由许许多多、密密麻麻的恒星聚集在一起而形成的。由于这些恒星距离我们太远,人的肉眼分辨不清,把它看成了一条明亮的光带。
  银河代称
  我国古代把银河也叫天河、银汉等。大诗人白居易在 《七夕》诗中有:“烟宵微月澹长空,银汉秋期万古同,几许欢情与离恨,年年并在此宵中”.我国现代著名的大诗人郭沫若在他的诗中也曾写道:“你看那浅浅的天河,定然不甚宽广。我想那隔河的牛女,定能够骑着牛儿来往。我想他们此刻,定然在天街闲游。不信,请看那朵流星,是他们提着灯笼在走”。
  银河,在我国古典诗文中还有不少有趣的别称,如:
  曹操《观沧海》“星汉灿烂,若出其里”中的“星汉”。
  陆机《拟明月皎夜光》“招摇西北指,天汉东南倾”中的“天汉”。
  杜审言《七夕》“白露含明月,青霞断绛河”中的“绛河”。
  李白《月下独酌》“永结无情游,相期邈云汉”中的“云汉”。
  杜甫《阁晚》“五更鼓角声悲壮,三峡星河影动摇”中的“星河”。
  王建《秋夜曲》“天河悠悠漏水长,南楼北斗两相当”中的“天河”。
  李贺《天上谣》“天河夜转漂回星,银浦流云学水声”中的“银浦”。
  李贺《溪晚凉》“玉烟青湿白如幢,银湾晓转流天东”中的“银湾”。
  李商隐《嫦娥》“云母屏风烛影深,长河渐落晓星沉”中的“长河”。
  蒲宫音《远歌》中的“天川”,也是指银河。
  国外传说
  世界各地有许多创造天地的神话围绕著银河系发展出来。很特别的是,在古希腊就有两个相似的希腊神话故事在解释银河是怎么来的。有些神话将银河和星座结合在一起,认为成群牛只的乳液将深蓝色的天空染白了。在东亚,人们相信在天空中群星间的雾状带是银色的河流,也就是我们所说的天河。Akashaganga是印度人给银河的名称,意思是天上的恒河。
  milky way是译自希腊语γαλαξ?α? 字面意思“乳之路”,依据古希腊神话,银河是赫拉在发现宙斯以欺骗的手法诱使他去喂食年幼的赫尔克里斯因而溅洒在天空中的奶汁。另一种说法则是赫耳墨斯偷偷的将赫尔克里斯带去奥林匹斯山,趁著赫拉沉睡时偷吸他的奶汁,而有一些奶汁被射入天空,于是形成了银河。
  在芬兰神话中,银河被称为鸟的小径,因为它们注意到候鸟在向南方迁徙时,是靠著银河来指引的,它们也认为银河才是鸟真正的居所。科学家已经证实了这项观测是正确的,候鸟确实在依靠银河来引导,在冬天才能到温暖的南方陆地居住。即使在今天,芬兰语中的银河依然使用Linnunrata这个字。
  在瑞典,银河系被认为是冬天之路,因为在斯堪的纳维亚地区,冬天的银河是一年中最容易被看见的。古代的亚美尼亚神话称银河系为麦秆贼之路,叙述有一位神祇在偷窃麦秆之后,企图用一辆木制的运货车逃离天堂,但在路途中掉落了一些麦秆。
  中国传说
  农历七月初七,这天是中国传统节日里最具浪漫色彩的“七夕节”,是传说中牛郎与织女一年一度在银河鹊桥相会的日子,该日也逐步演变为中国的情人节。因此,每到七夕有情人总会仰望星空祈祷爱情忠贞不渝。
  据江苏省天文学会专家介绍,牛郎与织女是民间一种叫法,其实在天文学上牛郎的中文名为河鼓二,而织女星称为织女一,它们分别是天鹰座和天琴座的一颗亮星,由于这两颗恒星肉眼清晰可见,又容易辨别所以在明代郑和下西洋时,就曾以织女星为航海的导航标志之一。
  鹊桥相会
  在晴夜,可找一处不受城市灯光影响的安全地方,最好是在天黑后两小时左右,此时没有多少月光的影响,事先约好亲朋好友或情侣,找好躺椅。在万籁俱寂的夜晚,仰头静望,当你看到横贯长空的银河时,会有一种舒适的精神享受。在头顶附近,银河中间与两边有3颗明亮的星星,其中最亮的一颗呈青白色,她在银河西北边,这就是织女星。织女星的下方有四颗较暗的星,组成小小的平行四边形,它们就是神话传说中织女编织的美丽云霞和彩虹的梭子。另一颗亮星在织女星的南偏东,即银河的东南边,他就是牛郎星(又名河鼓二)。牛郎星是颗微黄色的亮星,在他两边的两颗小星叫扁担星,传说中是牛郎挑着一对儿女。
  根据现代天文观测及测算结果,牛郎星距我们有16光年(1光年约等于 10万亿公里),织女星距离我们26光年,两星之间相距16光年,即使牛郎给织女打个电话,织女也要等到16年后才能听到牛郎的声音。因此他们每年的“七七相会”,是根本不可能发生的。
  传说中为何要将“七月初七”这一天算做牛郎织女的相会日呢?这是因为古人认为“七”是吉利数字,有圆满的意思。而且“七七”之夜,是月亮接近银河的时候,月亮的光辉也恰好能照在银河上,更便于人们观星。今夜用天文望远镜观看,会看到银河里密密麻麻的星群。而半个月亮的余晖洒向银河便成了人们想像的“鹊桥” 。
  眼下,正是盛夏时节,晚间9时左右亮度零等的织女星首先出现天顶附近,随后在其偏南方向还有一颗一等星的牛郎星,在远离城市灯光的郊外,市民抬头仰望夜空会惊喜地发现,在两颗星的中间隔着一条横贯南北的白茫茫的天河(即银河),其中牛郎在河东,织女在河西,它们无言相望,颇有一番诗情画意。
  地球与银河
  地球是太阳系里八个行星之一,我们在地球上看到河山之壮伟,海洋之辽阔。对地球之大已有深刻的领悟,不必言喻。但地球与太阳一比,简直是微不足道,太阳的体积比地球大一百万倍,质量约是地球的三十三万倍。我们把地球放在太阳的表面,只是一个小黑点而已,还没有太阳上的黑子(sunspot)大。但把眼光再放大一点,太阳也是平平不足为奇,它不过是银河系里一颗极普通的星体,银河系里有上千亿颗恒星,比太阳质量大几十倍,光度比太阳强一百万倍的恒星比比皆是。银河之广更是不可思议。
  地球与银河的距离
  太阳系距离银河大概26000光年左右,银河距离地球大概2.6万光年加上一个天文单位的距离,在银河系上面过一分钟的等于地球上的一天,一年就是36500天,100年,银心距离地球极远,如果按照人的速度去银心,恐怕一辈子也走不完。
  太阳与银河
  十八世纪的大哲学家康德(Immanuel Kant)就对宇宙的形状与构造提出有科学价值的猜臆,但是这些猜臆并不是正确的科学途迳,一直到十八世纪末叶(1784),英国天文学家赫雪(William Herschel)才用望远镜作了有系统的天文观测,他的方法极简单,就是细数天上的星体,就从这点观测的结果,他肯定银河系的形状有如扁平的磨石,太阳位于磨石的轴洞里。到了十九世纪末叶,荷兰天文学家凯卜庭(J.C. Kapteyn)再重新开始研究银河系,他仍旧采用赫雪数星的方法,因为对星体距离测定的进步,他的数星技术远步在赫雪之上,他用统计的方法,把银河系分成若干重点区域(Kapteyn selected areas),不计其详的观测分析,他 花了三十年的时间,最后在瞌目长逝前,发表了他的银河图,后来称作「凯卜庭宇宙」(The Kapteyn Universe)。这图形与赫雪的结果大同小异。银河系的繁星坐落在一个扁平的图形中,太阳位居此图形的中央,凯卜庭运用那时的观测技术,定出这个图形的直径有二万三千光年(凯卜庭的银河观在本世纪初期,是大家一致同意的,因为他数星的结果,发现星数随距离而递减。这是一个「太阳非在银河中央不可」的有力证据。但是非常令人惋惜,赫雪与凯卜庭都用了一个错误的假设,他们认为星际光吸(Interstellar absorption)可以完全忽略,这一点错误使他的结论全部改观。我们后面就要提到,在银河系中的星际尘(Interstellar dust)随氢原子气体运行,充塞在银河平面之中,这些星际尘能遮蔽星光,所以虽然我们看到银河系里繁星点点,其实这些都是比较和太阳接近的星,而在银河平面中真正远的星(约15,000光年以上)既使用最大的望远镜也难看到。因为星际光吸我们只能看到左近的繁星,而且星数也因光吸随距离而递减,所以错以为我们在银河中央。
  银河运动
  前面提到太阳系与银河中央的关系,到俄特与林德柏证明银河自转,才迎刃而解。俄特是荷兰人,林德柏是瑞典人,他们在一九二六年就开始著手研究银河自转。他们的方法是研究太阳系附近的星体运行。最重 要的发现是高速星(对太阳的相对速度),大多数离银河平面较远,而他们的运行方向呈高度的不对称,完全集中在一边(附图七)。林德柏首先看清楚了这个现象。他认为银河星可以按其分布分成更多系统,在银河平面的星绕银河中心迅速转动。分布在银河上下有相当距离的星则转动较缓。太阳是属于前一系统,所以在太阳系看后一系统的星,多半都逆著我们走,所以才会有这种不对称,同时,我们知道只有接近银河系中心的星转得比太阳系快,这样我们也可观察出银河中心的位置,它是在人马星座方向,凭这理由他支持谢甫利的银河观。俄特更进一步仔细分析属于我们一个系统的星体,他发现我们不仅绕著人马星座转动,而且这个系统的转动是里面快,外面慢的较差转动(Differential rotation),太阳系距银河中央为一万秒差距(Parsec,一秒差距等于3.24光年)太阳公转速度是每秒钟二百五十公里,即每小时九十万公里,这虽然很快,但绕银河中央一周仍须二亿五千万年。俄特与林德柏虽然奠定了银河自转与太阳系附近的较差自转,但是真正自银河中央到太阳系以外是如何自转,到底里面比外面快多少,依旧茫然无知,一直到二十二年以后,俄特与他的助手用无线电望远镜观测银河系中氢原子气体的运行,才弄清楚。银河系主要成份是星体,占全质量百分之九十五以上,星际之间并不是真空,而充塞了很稀薄氢原子气体(HⅠregion)约占全质量百分之四除了氢原子气体以外,尚有星际尘,宇宙线粒子(Cosmicray Particles)氢离子气体(HⅡ region)以及其他物质。我前面提到星际尘能散射星光,所以造成凯卜庭的错误与寇提斯所看到横卧在涡状星系的阴影。普通光学望远镜在银河方向只能看出五千角差而已(一万六千光年),对整个银河的了解,只有管窥之效。但是无线电波则不然,因为它的波长较长,可以在星际通行无阻,所以自一九三七年詹斯基(K.G.Jansky)发现了来自天外的无线电波,使整个天文学大大的迈前了一步。大家都晓得氢原子中有一个电子绕著一个质子转动,电子与质子本身都在旋转(Spin)。旋转方向更改便会放出无线电波,波长约21公厘(cm)。荷兰天文物理学家万德赫(H.C. van de Hulst)在一九四四年还是完全用理论预测这个无线电波。但到一九五一年哈佛大学的伊文与普塞(H.I. Ewenand E. M. Purcell)果然证实了万德赫的预测。俄特与万德赫在荷兰政府鼎力支持下兴建无线电望远镜,致力于银河系的研究,他们最初的结果在一九五二年开始陆续发表,把银河自转,银河的总质量,最要紧是银河系的结构问题逐渐弄清楚。银河自转与质量是有直接关系,角速度(angular velocity)愈近银河中心愈快,从太阳到银河中心一半距离时,自转增加一倍,接近银河中央而角速度增加数倍不止,根据这个自转率,银河质量高度聚集在内部,密度向外递减。