銀河系介紹:你所需要知道的一切

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在這篇文章中,我們彙總了關于銀河系最常見的問題及其答案。繼續閱讀,您將了解銀河系是什麽、我們在銀河系中的位置以及觀賞銀河系的最佳時間。免費的 Sky Tonight 應用將幫助您探索銀河系。

內容

什麽是銀河系?

銀河系是一個巨大的螺旋形星系,約由4000億顆恒星組成(包括我們的太陽),通過引力相互束縛。恒星之間的空間大多被塵埃和氣體填充,在這個系統的中心深處有一個超大質量黑洞。這個系統被稱為“星系”。

Milky Way View
我們位于銀河系內部,因此從地球上看,銀河就像一條橫跨夜空的星帶。

快速了解

  • 年齡:136億年
  • 類型:棒旋星系
  • 尺寸:105,700光年寬
  • 質量:1.5萬億個太陽質量
  • 恒星數量:1000億到4000億顆

銀河系的大小

銀河系是本星系群中第二大的星系,第一大的是仙女座星系銀河系寬約105,700光年,而仙女座星系寬約220,000光年。順便說一句,本星系群是一個由多個星系組成的群體,包括銀河系,其範圍在我們周圍大約延伸了1000萬光年。

就像地球繞太陽運行一樣,我們的太陽系也在繞銀河系的中心運行。這個星系如此龐大,以至于太陽系繞銀河中心一周需要大約2.5億年!在天文學中,這被稱為“銀河年”。

自銀河系形成以來,太陽只完成了約20圈繞轉。一個銀河年以前,地球上的恐龍剛剛出現,哺乳動物尚未進化。

為什麽叫做銀河系?

我們母星系的名字,就像其他許多天體的名字一樣,源于古希臘和羅馬文化。希臘人和羅馬人都把星帶看作是乳汁河。希臘人認為它是女神赫拉的乳汁變成的,她把乳汁灑在了天空中。而羅馬神話聲稱銀河是他們的女神奧普斯的乳汁變成的。

其他文化對夜空中的星帶也有自己的神話和信仰。亞洲東部的人們稱它為銀色天河;芬蘭人和愛沙尼亞人認為它是鳥的通道;在南部非洲,它被稱為夜的脊梁。

織女星和牽牛星
在中國、日本和韓國的民間傳說中,織女星和牽牛星被視為相隔銀河的戀人。在這些文化中,他們只能在每年的七夕節期間見面一次。

銀河系術語什麽星系類型?

星系主要有四種類型:

  • 螺旋星系
  • 橢圓星系
  • 特殊星系
  • 不規則星系。

螺旋形的銀河系屬于第一類。如果你從頂部(或底部)觀察銀河系,它看起來就像一個旋轉的風車。

Milky Way structure
總的來說,銀河系有四條已知旋臂——兩條與棒狀結構相連的主旋臂(盾牌-半人馬座旋臂和英仙座旋臂)和兩條位于它們之間的小旋臂(矩尺座旋臂和人馬座旋臂)。以前科學家們認為所有這些旋臂都是主旋臂,但是在美國宇航局斯皮策太空望遠鏡紅外圖像的幫助下,他們發現情況並非如此。

更具體地說,銀河系是一個棒狀螺旋星系,這意味著它有一個由恒星組成的中心棒狀直線結構。這個棒狀結構包含中心的銀河系核心,棒狀結構兩端連接了兩個旋臂。如果銀河系是一個常規的螺旋星系,那它的旋臂會直接通向它的中心(或者說核心),就像仙女座星系那樣。

地球處于銀河系中的什麽位置?

關于我們在銀河系內的位置,其實我們離銀河系中心很遠,這是個好消息(除非你一直想與一個巨大的黑洞為鄰)。我們的太陽距離銀河系的核心將近27,000光年,或者說大概處在銀河系中心和邊緣之間的中點位置。

Our location in the Milky Way
用肉眼看到的所有恒星都屬于銀河系,其中99%的恒星都位于這個方框區域內。

我們的太陽系處于兩個主旋臂之間——盾牌-半人馬座旋臂和英仙座旋臂之間,位于名為獵戶臂或獵戶支臂的小支臂內。這條支臂寬約3,500光年,長度超過20,000光年。它的名字來源于獵戶座。我們身處其中,這就是我們看到獵戶座內有這麽多明亮物體的原因——我們只是在看我們的局部旋臂。

要查看[地球在銀河系中的確切位置],請查看我們的信息圖,其中顯示了我們在可觀測宇宙中的位置。

想知道我們在可觀測宇宙中的位置嗎?查看這張信息圖,探索我們的宇宙地址!

Where are we in the Universe Infographics preview
我們在銀河系的什麽地方?銀河系在宇宙中位于哪裏?可觀測宇宙中有多少個星系?請在此信息圖中找到答案。
看看信息圖

銀河系中心是什麽?

銀河系中心區域被稱為銀河系中心,包含一個被稱為人馬座A的約400萬太陽質量的超大質量黑洞*。要看到這個黑洞,你需要一個特殊的射電望遠鏡。

不過,您可以使用Sky Tonight應用程序找到它在天空中的位置。只需在搜索欄中輸入“銀河中心”,然後點擊結果旁邊的目標圖標即可查看它的位置。

Black hole in the Milky Way
幾乎每個星系,包括我們的銀河系,在其中心都有一個超大質量黑洞,其質量從幾百萬到數十億倍太陽質量不等。天文學家仍在研究為何黑洞常常存在于星系核心。

普通觀察者可以看到銀河系中心,因為它雖然距離地球超級遠(27,000光年),但卻非常明亮。然而,它的亮度很容易解釋——銀河系中心一秒差距內有大約1,000萬顆恒星。

我們如何知道銀河系的樣子?

從我們在銀河系內的位置來看,要弄清它的形狀是相當困難的。我們沒有我們星系的側面照片,因為我們暫時還不能真正離開這個星系。然而,我們有幾條線索可以幫助我們弄清它的模樣:

  1. 天文學家觀察其他星系,並將其與我們所處星系的行為進行比較。例如,在測量銀河系中恒星和氣體的速度時,他們看到了一個與隨機運動不同的整體旋轉運動。這是螺旋型星系的一個特點。

  2. 由于銀河系在我們看來是橫跨天空的長條形,這意味著它的形狀更可能是一個我們從側面看到的盤狀體。我們還可以發現中心的隆起,通過觀察其他星系,我們知道螺旋型星系是帶有中心隆起的盤狀體。

  3. 我們銀河系的氣體比例、顔色和塵埃含量與其他螺旋型星系的情況一樣。

如何觀賞銀河?

好消息是,無論您身在地球的哪個角落,銀河系全年可見

不過,隨著地球自轉,銀河也會在天空中移動,其核心部分——也就是最明亮、最壯觀的“銀河中心”——也會隨之移動。

有時候,銀河中心甚至會從我們的視野中消失。

銀河中心在哪裏可見?

銀河中心位于人馬座內,與這個星座一樣,只能在北緯55º至南緯90º之間的地區看到如果您生活在北緯55º以上,就無法看到銀河中心。您最多只能看到一小部分銀河核心,且最佳觀賞時間是在夏季前後。

銀河中心何時可見?

北半球,銀河中心的可見時間是3月至10月;而在南半球,銀河中心從2月至10月可見。

Visibility of the Milky Way
從北緯40°觀察到的銀河能見範圍示意圖(如安卡拉、北京、丹佛、馬德裏、那不勒斯、埃裏溫)。

在一年中的其余時間裏,全球範圍內都無法看到銀河中心,因為這段時間它只在白天出現在地平線上

在其可見季節的開始階段,銀河中心在日出前短暫可見。隨著時間推移,每晚的可見時間越來越長,在6月至7月期間,銀河中心整晚都能在南北半球看到。到了10月末,可見時間主要集中在傍晚時分,它會越來越早升起,直到最終被陽光淹沒。

有趣的事實:在南半球緯度較低的地區,觀賞銀河的條件更優越。那裏的冬季夜晚更長、更暗,銀河整夜都清晰可見。

觀測銀河中心需要什麽?

您需要一個真正黑暗、沒有光汙染的地點。以下工具可幫助您找到這種地方:NASA Blue Marble國際暗夜天空保護區Dark Site Finder。或者您也可以去最近的天文台——它們通常都建在遠離城市光汙染的地方。

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Bortle Scale of Light Pollution
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看看信息圖

此外,天空應當晴朗無雲。您可以使用帶有觀星天氣預報功能的天文應用來查看觀測條件。例如,Sky Tonight——這款應用是免費的,並且無需聯網即可使用。

月相也很重要! 新月時最適合觀測,因為此時沒有月光幹擾。要查看任意日期的月相,可使用Sky Tonight應用,或訪問我們網站上的月相日曆

如果您計劃拍攝銀河及其核心,請使用工具預測銀河在天空中的位置隨時間的變化。我們推薦使用Ephemeris 應用,它可預測銀河的可見性、銀河中心的精確位置等。Ephemeris還能快速查找並查看任意日期、時間和地點的太陽、月亮和銀河的詳細信息。

常見問題

銀河系中有多少顆恒星?

很難給出一個准確的數字,但銀河系中至少有1,000億顆恒星。科學家們目前估計的恒星數量是在1,000到4,000億顆之間。

銀河系中有多少顆行星?

科學家們認為,銀河系中至少有1,000億顆行星,其中100多億顆是陸地行星。

銀河系中有多少個太陽系?

在我們的銀河系中只有一個太陽系,因為只有我們的太陽系被正式稱為太陽系。但是天文學家已經在銀河系中發現了3,200多顆有行星環繞的其他恒星

銀河系中有多少個星座?

從地球上看,銀河系占據的天空區域包含30個星座。我們銀河系最明亮的部分,即銀河系中心,位于人馬座。

銀河系是獨一無二的嗎?

銀河系只是宇宙中數以十億計的星系之一——這一事實最早由20世紀的埃德溫·哈勃證實。不過,盡管銀河系與許多螺旋星系在外形和結構上相似,最新研究表明其化學成分相當罕見。這意味著,銀河系的演化路徑可能與其他類似星系不同。

當然,對于我們來說,銀河系的確是獨一無二的——它是我們在浩瀚宇宙中的家園。

銀河系在南半球看起來不一樣嗎?

是的,您所在的位置會影響您看到的銀河景象。銀河的核心大致位于人馬座,該星座的赤緯約為南緯30°。這意味著在南緯30°左右的人們頭頂正上方就是銀河中心——這是一幅壯觀的景象,明亮的恒星與滿天的深空天體交相輝映,令人歎為觀止。

Milky Way (hemispheres)
7月份從北半球和南半球看到的銀河圖像對比。

銀河季節是什麽時候?

雖然銀河全年可見,但它最亮、最壯觀的部分——銀河中心並非總是出現在夜空中。所謂的“銀河季節”,指的是銀河中心可見的那段時間,這段時間也是欣賞銀河最佳的時節。

北半球,銀河季節為3月至10月;在南半球,則是2月至10月。在6月和7月,銀河中心在南北半球都能整夜可見。

總結:銀河系

銀河系是一個巨大的棒旋星系,包含多達4000億顆恒星,跨度約為105,700光年。我們的太陽系就位于這個星系之中,距離其中心約27,000光年,遠離銀河核心處的超大質量黑洞——人馬座A*,相對安全。盡管銀河全年可見,其壯觀的核心部分只在每年3月至10月之間可見。要觀賞它,您需要前往遠離光汙染的黑暗地點。如果想在夜空中輕松探索銀河系及其天體,歡迎使用免費的 Sky Tonight 應用程序。

我們祝願你擁有晴朗的天空,觀測愉快!

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