此夜星汉灿烂,夜空无波无澜待你定睛细看,

太阳系外的深空

在范围横跨超过十万光年的银河系中,至少有亿颗恒星,而我们的太阳,只不过是这无数群星中的一颗。银河系中的恒星位于其四个主旋臂之上,围绕中心旋转,我们就生活在其中一个旋臂之上,距中心大概三分之二。

在帕瑞纳天文台的夜空中观赏到的银河系的核心(激光为望远镜创造出一颗导引星),作者ESO/Y.Beletsky

一般来说,银河系内大部分恒星都有其自身的行星系统。目前,已发现数千这样的太阳系外行星(也叫地外行星,英文:Extrasolar或Exoplanets),另外还有数千被探测到的地外行星尚待确认。很多新发现的恒星系统与我们太阳系存在巨大差异。

银河系中心有一个质量约为太阳四百万倍的超重黑洞,系内所有恒星均围绕这个黑洞旋转。

但无需担心,地球与银河系中心的距离大约有两万八千光年,这是一个安全的距离。银河系只是宇宙中数十亿星系之一,这些星系中每个都有数百万(通常是数十亿)恒星。

银河系的英文也写作“MilkyWay”,古代观测者们观测到天上有一条浩瀚群星构成的银白色带子,如广袤的大道延伸到夜空的深处。

艺术家想像的银河系结构。有两条主旋臂从核球的短棒向外延伸。作者NASA/JPL-Caltech/ESO/R.Hurt

大小

银河系中心有一个质量约为太阳四百万倍的超重黑洞,系内所有恒星均围绕这个黑洞旋转。但无需担心,地球与银河系中心的距离大约有两万八千光年(光年),这是一个安全的距离。银河系只是宇宙中数十亿星系之一,这些星系中每个都有数百万(通常是数十亿)恒星。银河系沿着银心(银河系核心)轨道旋转,平均速度约为每小时8千米。太阳系绕银心公转一圈的时间约为2.3亿年。

位属

银河系属于本星系群(英文:LocalGroup),本星系群范围横跨一千万光年,内部有三十多个由引力互相影响而产生的星系。除了银河系,本星系群中质量最大的星系是仙女座星系,按推算其将于四十亿年之后与银河系相撞。

观察到的(普通线路)和外推(虚线)结构的螺旋臂。从太阳(上面的中间)位置辐射出的灰色线,以三个字母的缩写列出相对应的星座。作者User:Rursus

结构

研究星系的科学家发现,银河系边缘部分围绕银心运动的速度与内部的速度一样,而这与牛顿的引力理论相悖。他们推断,除了恒星和构成星系的气体云和尘埃云,有其他的什么东西提供了相当量的额外引力。他们计算出,这种只能通过引力探测的暗物质,其数量肯定是我们已知物质质量的5倍。

本星系团只是宇宙中许多星系团之一,星系团正互相远离,彼此间空间越来越大。这就意味着,宇宙本身正在膨胀。这一发现导致了宇宙起源大爆炸理论的形成。

科学家们预计,宇宙中的万有引力终将减缓膨胀的速率,最终膨胀将停止甚至逆转。但在二十世纪九十年代,科学家发现膨胀其实正在加快,而推动加速膨胀的作用力称为暗能量。没人知道暗能量是什么,但有一种可能性是,其为一种真空空间中存在的能量。

因为物质与能量互相联系(这一点可由爱因斯坦质能方程看出),科学家得已通过计算得知,无论暗能量是什么,它约占宇宙万物的68%。暗物质占了另外27%,只剩下5%留给质子、中子、电子和光子——换句话说,即我们所理解的一切。

科学家计算得出,在可观察的宇宙范围内,至少有一千亿个星系,每个星系内都有大量恒星。在一个相当大的视角下,这些星系形成一个纤维状结构,这是宇宙中目前已知的最大结构,一个典型的纤维状结构的长度是70至百万秒差距,这些纤维状结构厚实、线状排列,组成了宇宙中空洞的边界。纤维状结构由星系构成,其中的一些星系又因为和其他众多星系组合的特别紧密而形成了超星系团。

以地球为中心,十亿光年尺度的宇宙,显示出本超星系团由许多空洞和纤维组成。作者RichardPowell

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