[轻松小科普] 高大上银河系

同学们，安静！安静了！

后面那位帅哥，请把你的手从女同学的腰上拿开。现在是上课时间，虽然是选修课，但也得认真听。要不然以后叫你读《希格斯干线》时两眼一抹黑，怎么办？

好，同学们注意了，现在开始上课。请翻开《度娘百科》，今天我们科普银河系的相关知识。

“飞流直下三千尺，疑是银河落九天。”，在古代的文化里视银河为天河，把注意力扩大到河东和河西的牛郎织女两个星座，想象编造出牛郎织女爱情的故事。那么美好的爱情，中间偏偏出现个王母娘娘，从中作梗，女子们没有力量反抗，只好通过鹊桥相会和“乞巧”的方式，获得精神上的寄托和安慰，东方文化就这样委婉含蓄。唐朝顾况的《宫词》中便有一句“水晶帘卷近秋河”，这里的“秋河”说的是银河。再如李商隐的《嫦娥》中有“长河渐落晓星沉”

从科学角度说呢？

银河系是太阳系所在的星系，包括1000到4000亿颗恒星和大量的星团、星云，还有各种类型的星际气体和星际尘埃。它的直径约为100,000光年，中心厚度约为12,000光年，可见物质总质量是太阳质量的大约1400亿倍。过去银河系被认为与仙女座星系一样是一个旋涡星系，但最新的研究表明银河系应该是一个棒旋星系。目前，一支国际研究小组对银河系和仙女座大星系进行了质量估算，发现银河系的质量只有仙女座大星系的一半。

那同学们可以想像一下，那个仙女座大星系有多大。不管它有多大，不是我们今天关注的重点。希格斯干线写得只是银河系之内的事儿，科技还没有发达到冲出银河系的程度。

银河系具有巨大的盘面结构，有一个银心和四条旋臂，旋臂相距4500光年。太阳位于银河一个支臂猎户臂，至银河中心的距离大约是26,000光年。银河系在成长过程中还吞并了许多小星系，来自其他星系的天体汇入了银河系的内部。由于有大量的伽马射线从银河系中央射出，史蒂芬·霍金曾经声称观测表明银河系中心是一个巨大的黑洞。

那我们后面的正文章节里，这些旋臂、伽马射线、黑洞都将接二连三的出现。请同学们一定认真听，以后用得着。

人类，包括你们和我，都生活在太阳系中。那太阳系在银河系的什么位置呢？

银河系是太阳系所在的恒星系统，包括一千二百亿颗恒星和大量的星团、星云，还有各种类型的星际气体和星际尘埃，它的可见总质量是太阳质量的1400亿倍。在银河系里大多数的恒星集中在一个扁球状的空间范围内，扁球的形状好像铁饼。扁球体中间突出的部分叫“核球”，半径约为7千光年。核球的中部“银核”，四周“银盘”。在银盘外面有一个更大的球形，那里星少，密度小，称“银晕”，直径为7万光年。

什么？没听清楚太阳系到底在哪里吗？那我们再来讲这个问题，这个问题很重要。

太阳位于一条叫做猎户臂的支臂上，距离银河系中心约2.64万光年，逆时针旋转（太阳绕银心旋转一周约需要2.5亿年）。太阳系在猎户臂靠近内侧边缘的位置上，在本星际云中，距离银河中心7.94±0.42千秒差距我们所在的旋臂与邻近的英仙臂大约相距6,500光年（通过测定了离地球约6370光年的一个大质量分子云核的距离）。我们的太阳与太阳系，正位在科学家所谓的银河的生命带。

太阳运行的方向，也称为太阳向点，指出了太阳在银河系内游历的路径，基本上是朝向织女，靠近武仙座的方向，偏离银河中心大约86度。太阳环绕银河的轨道大致是椭圆形的，但会受到旋臂与质量分布不均匀的扰动而有些变动，我们当前在接近银心点（太阳最接近银河中心的点）1/8轨道的位置上。

太阳系大约每2.25—2.5亿年在轨道上绕行一圈，可称为一个银河年，因此以太阳的年龄估算，太阳已经绕行银河20—25次。太阳的轨道速度是2m/s，换言之每8天就可以移动1天文单位，1400年可以运行1光年的距离。

那么，宇宙与银河系有啥关系？

在宇宙中高速运行具有星系核的星系，当它追及到另一个具有星系核的星系时，如果两者的运行速度相近，就会相互吞噬，形成了一个更大的星系。倘若这两个星系的星系核相遇，就会相互绕转而形成一个质量更大的高速旋转的星系核。这个高速旋转的星系核就像一个巨大的发电机，从它的两极爆发出能量强大的粒子流向远方喷射。

星系核的能量越大，喷射粒子流的流量也就越大，喷射得也就越遥远。我们把这样的星系核称作两极喷流星系核。星系核在喷射高能粒子流的时候，会消耗其自身的能量，然而，当它俘获了其它星团或者星系以后，就会增添能量。当星系核的能量发生由大到小的变化时，就会建造出两条粗大的喷流带。如果星系核的磁轴绕着另一条轴（自转轴）旋转，那么，喷流带的轨迹就会弯曲，而演变成旋涡星系的两条旋臂。

好了，还有没有人不明白的？如果不明白就下课了！

下课！

老师，我……

下课时间到，赶紧！

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