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关于银河系形状的较新理论

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第一个推测银河系形状的科学者是通过观察星星的数量密度来推测银河系呈现扁盘状,而且地球位于中心;1906年Shaply通过用河外的球状星系定位,推测出更精确的银河模型……从北大的《物理天体讲义》仅有这些信息,而且添上“我们只注重结果,不去讨论研究的过程……” 
以下是最新的成果: 

长期以来,人们对自己所在的银河系的真实形状始终没有定论,科学家为银河系描述的各种图解、推论也众说纷纭、莫衷一是。近日,美国两位科学家推出了关于银河系形状研究的最新结论——银河系的核心是一条由恒星组成的、角度倾斜的“星棒”。  
  星棒呈45度角  









  美国威斯康星州的两名天文学家近日宣布,他们在对银河系形状进行长达6年研究后,绘制出了迄今最准确、最详尽的银河系样貌图。科学家们形容说,银河系的银核部分呈细棒状,由生成年数较久远的恒星组成的,长度约为2.7万光年。这根“星棒”的长度比原先预期的要长7000光年。  


  更重要的是,“星棒”并不是与多数恒星平行的,而是在太阳和银核之间那条连线的45度角上,斜插入银河系,科学家们认为,银河系因此产生的奇特形状很可能在宇宙中极为少见。  


  “我们对这条‘星棒’的大小和宽度非常确信,”来自威斯康星大学的天文学家埃德·丘吉维尔说,“因为我们长期以来搜集了最详细的资料。”  


  为了获得更多信息,丘吉维尔和另一位来自威斯康星白水大学的物理学家罗伯特·本杰明用了整整5年时间进行太空观测,随后又花一年时间对数据进行分析研究。  


  两名科学家还使用了美国航天局(NASA)的“新式武器”———“斯皮策”太空望远镜。这个价值约12亿美元的太空红外望远镜可以将目前的观测范围扩展上百万倍,甚至能够穿越气团和尘埃去分析恒星的诞生和死亡。  


  彻底抛弃椭圆星系说?  


  “(新的图解)能帮助我们了解,银河系从外部看是什么样子,”本杰明说,“星棒越粗大,它对银河系中的星云物质产生的作用力越强。”由于人类处在银河系内部,要从银河系外的角度看清其全貌,目前对于人类而言这还是个挑战。丘吉维尔认为,他们对银河系的最新诠释可以让人们彻底抛弃传统的“旋涡星系说”或“椭圆星系说”。  


  早期科学界有关银河系形状的传统观点是,银河系由内而外是由高密度的“内核”、恒星和星际物质组成的“银盘”、外圈稀疏的“银晕”以及大条旋臂组成的“旋涡星系”。不过关于“银核”的形状有诸多争议,其中比较常见的有英国科学家推断的椭圆状和日本科学家推断的“雪茄烟”状。  


  在1990年美国天文学会的一次学术讨论会上,美国马里兰大学的布利茨、普林斯顿大学的斯珀盖尔首次提出银河系是“棒旋星系”的理论,认为银河系核球中间贯穿着粗棒状结构。这一理论后来被越来越多的科学家所接受。  



1楼2007-05-30 13:43回复
    参考资料

    银河系自转的并不快(与光相比)。 
    银河直径约7万光年,而银河自转一圈要2.5亿年。 
    银河中离太阳最远的恒星和最近的恒星距离差5万光年,或者说如果两束光同时到达地球,那么这两束光发出的时间差5万年。 
    但是,考虑银河自转,5万年银河才转过了仅仅万分之2个周期,因此,你看到的银河形状和真实形状差不多。


    2楼2007-05-30 13:49
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      2025-08-03 05:21:14
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      最早研究银河系自转的是..斯特鲁维。他于1887年利用自行数据研究银河系自转。当时由于资料少,精度低,因而对银河系自转未能取得肯定的看法。1924年,斯特隆堡根据恒星运动的不对称性提出了银河系自转的假设。以后,林德布拉德又提出不同子系绕银心旋转速度不同的观睢?927年,奥尔特从理论上推出了银河系较差自转对恒星视向速度和银经自行的影响的公式(即奥尔特公式),并通过恒星视向速度的分析,证实了银河系自转。 
       四十年代以前,研究银河系自转主要利用光学观测的资料,如视向速度、自行等。但是,这种方法有很大局限性,只能提供离太阳不超过3~4千秒差距范围内的资料;离太阳更远时,提供的资料就很不可靠。射电天文兴起以后,立即观测到银河系里有中性氢发出的21厘米谱线。根据中性氢21厘米谱线的位移,可以求得中性氢云的视向速度,从而推出银河系的自转速度。目前,中性氢21厘米谱线射电观测已成为研究银河系自转的最重要的方法。 
       奥尔特公式 奥尔特推得由恒星的视向速度和自行来计算银河系自转的公式为: 
       
       式中ΔV 为银河系自转对视向速度的影响;l-l为恒星与银心之银经差;b 为恒星银纬(见天球坐标系);V 为视向速度;μ 为银经自行;r 为恒星到太阳的距离;A 和B 为奥尔特常数,其表达式为: 
       。 
       式中R 为太阳至银心的距离;ω 为银河系自转角速度;=d/dr 。奥尔特公式只适用于太阳附近1~2千秒差距范围,再远,这两个公式就不够准确了。 
       奥尔特常数 几十年来,不少天文学家通过对O-B型星、造父变星、超巨星、银河星团等天体的视向速度和自行资料的分析,来测定银河系自转的A 、B 值。目前通用的值是: 
       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,在太阳处,银河系的自转角速度为每年00053,自转线速度为每秒250公里,自转周期为2.5×10年。 
       银河系自转速度 综合射电和光学观测,可以得到银河系的自转速度分布。当到银心的距离R 很小时,自转速度V (R )R ,接近于刚体旋转;当R 很大时,V (R )R -1/2,接近于行星绕太阳运动的开普勒旋转,也就是可用开普勒定律描述的旋转运动。自转线速度曲线呈双峰状。 
       
       银河系物质密度的分布和总质量 由自转曲线可以求得银河系里各点的物质密度和总质量。银盘上离银心不太近的恒星,它们的运动轨道偏离圆轨道很小。因此,恒星作圆运动的离心力应与它所受的引力近似平衡。离心力决定于旋转速度和半径,引力则决定于物质密度分布。通常把银盘看成为很扁的旋转椭球体,并把它分成若干同心的旋转椭球体壳层,对每个壳层分别进行计算。银河系的总质量约为1.4×10太阳质量。 
       参考书目 
       戴文赛编著:《恒星天文学》,科学出版社,北京,1965。 
       A.Blaauw and M.Schmidt eds,Galactic Structure,Stars and Stellar Systems,Univ. of Chicago Press,Chicago,1965. 
      52楼说的是对的,所以我们看到的基本形状是对的,但是其他的就不好说了5万年不长但是也可以发生一些事情,新星爆发之类的.. 
      http://2008kingsong.blog.sohu.com欢迎留言探讨一切问题,知无不言,言无不尽!


      3楼2007-05-30 13:49
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        科学家是这么描述时空弯曲的..想象时空像一块伸直的垫子.上面放一个又重又圆的物体.这时我们的恒心像一个铁球.铁球的重量使底垫稍稍下陷.造成了时空的弯曲.这亦是行星绕转恒星的原因. 
        那么.引力的产生也解释了.现在.要让一个重量较小的球从底垫上滚过去.它是不可能作直线运动的.它必将向大球方向偏离..所以与其说引力是一种东西.不若如说是一种结果.从某种意义上讲.引力是不存在的.


        4楼2007-05-30 13:59
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          呵呵```

          回来了 


          IP属地:四川5楼2007-06-01 12:22
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