银河系在整个宇宙中是如何的存在？它只是沧海一粟

银河系的 历史 约有120亿年的 历史 ，它犹如一个中间隆起的大圆盘，四周有巨大的旋臂，而且银河系只是宇宙无数星系中非常普通的一个。星系是恒星最主要也是最大的集合，仅仅一个中等大小的星系，就可能包括1000亿颗恒星，可以说它们是恒星的摇篮，恒星在此诞生，也在此消亡。

星系中的恒星在星云中诞生，而星云由尘埃和气体构成。这些是鹰状星云中的诞生柱。鹰状星云是银河系深处恒星的巨型“孵化场”。银河系有数十亿颗恒星，许多恒星周围都有行星系和卫星系。

然而长期以来，我们对星系并不十分了解。一个世纪前，我们认为宇宙中只存在银河系，科学家称其为我们的宇宙岛。他们当时认为，宇宙中并不存在其他星系。然而在1924年，天文学家埃德温-哈勃推翻了这一观点。

哈勃运用当时最先进的25米口径胡克望远镜，在洛杉矶附近的威尔逊山观测宇宙。在夜空深处，他看到了遥远而模糊的点点星光。他意识到这些并不是单个的恒星，而是一个恒星群，宇宙中的星系远不止银河系。仅仅一年之后，天文学家的认知受到了巨大冲击，宇宙的概念从只有银河系，变成了拥有数十亿星系的浩瀚宇宙。

哈勃的发现是天文学 历史 上最重大的发现，宇宙包含不止一个而是许多星系。首先说下涡状星系，它有两只巨大的旋臂，其中包含约16亿颗恒星。M87星系是一个巨大的椭圆星系，它是星系中最古老的星系之一，该星系的恒星发出金**的光芒。还有草帽星系，它有一个庞大的发光核，周围有一圈像帽檐一样的气体和尘埃。

星系绚丽夺目，它们从某种程度上来说，代表了宇宙的基本单位，星系像在太空中旋转的巨大风车，仿佛大自然创造的绚烂烟花。星系的确巨大无比，在地球上，我们用公里衡量距离，但在太空，天文学家用光年衡量距离。

光年是光行进一年的距离，约为九万四千六百亿公里。而地球距银河系中心有25000光年，银河系的直径超过10万光年。尽管银河系已经如此之大，但对于整个宇宙来说，也只是沧海一粟。银河系对我们而言或许很大，但与其他一些星系相比，它却非常渺小。

离银河系最近的仙女座星系直径超过20万光年，是银河系的两倍。M87星系是银河系附近星系中最大的椭圆星系，比仙女座星系大得多。不过在另一个庞大星系面前，M87星系显得微不足道。IC-1011星系的直径为600万光年，比银河系大60倍，是迄今为止人类发现的最大星系！

一次与附近星系的古代邂逅是否使数百万颗银河系恒星偏离了轨道？天文学家进行了一项新的研究。欧空局）

银河系有一个暴力的过去。当它不吞咽叛逆的香肠星系时，它似乎在与它最近的银河邻国进行无尽的星际拔河游戏，而且并不总是获胜。根据9月19日发表在《自然》杂志上的一项新的研究，一次这样的遭遇以3亿年后仍没有完全愈合的银河系圆盘上的宇宙伤口而告终。研究人员说，在数百万颗没有正常运转的恒星群中，可以看到

的伤口。当这些流氓恒星仍然围绕银河系的银河系中心旋转时，它们也以一种摇摆不定的螺旋模式相互环绕，这种模式在过去的地球上只会变得更加纠结。[文明大爆炸：10个惊人的起源事件]

“我们观察到了形状。（关于星团的）具有不同形态，比如类似蜗牛壳的螺旋，”研究的主要作者、巴塞罗那大学宇宙科学研究所（ICCUB）的研究员特雷莎·安托贾在一份声明中说这些子结构使我们能够得出结论，我们银河系的星盘受到了重要的引力干扰。

Antoja和她的同事们在研究欧洲航天局Gaia卫星今年早些时候共享的恒星数据宝藏图时，发现了这一宇宙战斗伤疤的迹象。盖亚向科学家们提供了迄今为止最详细的银河系，提供了银河系中17亿多颗恒星的精确位置和速度。Antoja和她的团队注意到星系盘中的一组恒星以不同于其星际邻居的模式旋转，研究人员怀疑正在进行一些星际恶作剧。

展开恒星

以调查发生了什么，研究人员利用600万颗恒星的速度和位置数据，从数学上解开了银河系神秘的蜗牛壳。他们的模型显示，使这些恒星轨道摆动的扰动可能发生在3亿至9亿年前。

根据研究人员的说法，一种可能的解释是，在这段时间的某个时候，一个较小的卫星星系从银河系飞过，而来访者相当大的重力是偶然的把受影响的星星拖出了轨道。[我们银河系的绝妙照片]

人马座矮星系-一个由数百亿颗围绕银河系的恒星组成的环状星系-是这起星系间干涉事件的强烈嫌疑犯。先前的研究表明，人马座星系确实在2亿至10亿年前与银河系的星盘擦肩而过，这在神秘扰动的时间范围内。

如果这个假设是正确的，这项活动会有点像一块小磁铁绕过一个巨大的铁屑环。射手座（磁铁）可能已经接近银河系，用它的引力压倒了数百万颗恒星（恒星的碎片），随后将这些恒星拖出了它们的正常轨道，然后再次脱离范围。射手座影响的恒星作为银河系的一部分继续运行，只是现在处于永久性改变的轨道上。

有点像在池塘里扔石头，把水置换成涟漪和波浪，Antoja在接受欧洲航天局采访时说，

在神秘的扰动搅动了恒星的肉汤几亿年后，天文学家在试图绘制银河系的地图时仍然可以看到这一事件的影响。旋转的贝壳状星团在今天的盖亚图像中仍然保持着它不寻常的形状。

但是不要担心：如果你有银河系的自豪感，请记住银河系对射手座的报复可能是迅速的。科学家们现在相信我们的星系正在慢慢地吸收在未来1亿年左右的时间里，射手座的ars会把它撕成碎片。触摸！“

最初发表在Live Science上。“

星星、月亮、宇宙、银河

好似就是温柔浪漫的本体 

当然还有我看向你的眼睛

01 星星篇

1、总有一天人间日落和星光我只陪着你看

2、 你是落日弥漫的橘 天边透亮的星

3、遇见你 从此凛冬散尽 星河长明

4、要在天亮前变成小星星 

    去偷亲你的眼睛

5、我的口袋里藏着从你城堡逃跑的星星

6、少女的征途是星辰大海 

 不该死于情爱

02 月亮篇

1、流浪的月亮和繁密的星辰姗姗来迟

2、星与月 你与我 

    都被隐匿在天宇中 

    凭爱意 相互牵连

3、月亮被嚼碎变成了星星 

    而你 藏在漫天星河里

4、我的脑袋是一个小小星球 

    每天只有你开着月亮列车迅游

5、趁着星星和月亮都在 

    悄悄说声 你真可爱

6、月亮是我抛的硬币 

    两面都是梦见你

7、一定是那些看月亮看痴了的人发明了爱

8、月亮是隐喻 所有本体都是你

9、想和你一起偷吃月亮

10、不乖乖睡觉的孩子会被捉到月球罚站

11、我不看月亮 也不说想你 

     这样 月亮和你 都被蒙在鼓里

12、 我当然不会试图追月 

     我要月亮奔我而来

13、你不来也没关系 

     就当是月亮失约了

03 宇宙篇

1、我意识到 那时我好奇过的宇宙 或许就是你

2、没关系的 你就在我的宇宙绽放灿烂的光芒吧

3、你带我乘着宇宙忽快忽慢 

    你带我看这世界忽明忽暗

4、寄给你全宇宙的爱和自太古至今永劫的思念

5、 银河如果有声音 

    会是什么样的旋律

6、我绕银河宇宙走 想和星星碰个头

银河系对于地球来说，是一个繁衍生命的地方，也可以说是自己的家。

但相对宇宙来说，银河系可能是什么都比不上，因为太过于微不足道了。

下面就分别说一下目前人类对银河系和宇宙的认知。

银河系

银河系可以说是独一无二的，因为有地球有生命有人类。有了人类才有了一切，有了人类才有了银河系。

银河系（英文：Milky Way Galaxy），是太阳系所在的棒旋星系（漩涡星系的一种），呈椭圆盘形，具有巨大的盘面结构，最新研究表明银河系拥有四条清晰明确且相当对称的旋臂，旋臂相距4500光年。银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间 。

银河系自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。银河系中央区域多数为老年恒星（以白矮星为主）外围区域多数为新生和年轻的恒星。周围几十万光年的区域分布着十几个卫星星系，银河系通过缓慢地吞噬周边的矮星系使自身不断壮大。

目前，科学家探测到的银河系直径在15万光年左右，人类即使掌握了光速飞行，也至少需要15万年的时间才可以抵达银河系的边缘。这对于人类来说，简直是天文数字，而因为银河系比刚发现的时候大了50%左右，所以科学家推测，银河系的外围或许还存在着一个尚未探测到的边缘地带，这个地带中也至少存在着数十亿颗的恒星。

目前知道比银河系更大的存在

比银河系更大的，首先就是本星系群，银河系也属于其中。科学科们推算，在本星系群的直径约1000万光年，但这个大小很可能是估算少了以后的大小，真正的本星系群要比这个庞大得多。

那本星系群再往上一级呢，还有一个室女座超星团，里面至少有2000多个银河系在里面。

室女座超星团再往上一级还有么，有，但这个也是目前科学家们所能发现的极限了，它是超星系团复合体，也是目前发现在的最大星系结构，它的直径约137亿光年。

目前有人类对宇宙观测的极限直径是930亿光年，那超过了这个极限还有物质存在么？

肯定是有的，因为宇宙的定义就是空间物质世界的全部。

就算以人类观测的极限来算，15万光年和930亿光年作对比，单单直径就相差了62万倍，人类观测的宇宙体积是银河系体积的238328万亿倍，可见银河系在宇宙中确实是跟一颗沙在沙漠中一样。

宇宙中有很多星系，但银河系是特指我们所在的星系，因此只有一个。宇宙中可能有很多与银河系相似的星系，但不可能存在与银河系完全一模一样的星系。即便有，也不会叫银河系，因为银河系只是人类给自己所在星系确定的名称。银河系的形成 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。

#奇妙知识季#

星系看似孤立。

它们确实相隔数万亿英里。

但它们却以星系团的形式聚集起来。

这些星系团聚集起来形成超星系团，其中含有上万个星系。

那么，我们的银河系处于什么地方呢？

从宏观的角度观察，会发现我们的星系是一群本地星系的一部分。

里面含有大约30个星系。

银河系和仙女星系是这个星系团中最大的两个星系。

但看得再远一点，会发现我们是处女座超星系团的一部分。

科学家们绘制宇宙的总体结构图，确定星系团和超星系团的位置。

新墨西哥州的阿帕奇山天文台，斯隆数字天空勘测计划的本部，简称SD SS。

SD SS绘制首张三维夜空图。

这一项目需要确认数千万个星系的具体位置。

为了完成这个任务，SDSS要在太空深处 探索 星系。

远在银河系以外，它确定了星系的具体位置。

将这一信息记录在铝基磁盘上。

这些铝基磁盘直径大约30英尺。

每个上面有640个孔，这些孔与天空中的目标相吻合。

每个目标就是一个星系。

从这个星系传来的光穿过了一个孔，进入一根光线电缆。

这样可以记录数以千计的星系的位置和距离数据。

将它们在三维图像上表示出来。

它能告诉我们星系的形状，星系的组成。

还能告诉我们它们的分布。

所有这些都非常重要，对于天文学和解我们的宇宙之秘来说。

历史 上最大的三维地图。

这张地图让我们看到了过去从未见过的东西。

它表明星系聚集成星系团、超星系团。

但再缩小一些，我们可以看到，这些超星系团聚集起来，形成了所谓的大尺度丝状结构。

SDSS发现了一个直径140亿光年的丝状结构，我们称之为星系墙。

它是迄今发现的最大单体机构。

从人类科学史上看，这让人感觉到，自己身处浩瀚宇宙之中，是多么的渺小。

随着数据的滚动，这些模糊的小光斑，每一个都是星系。

不是恒星，而是星系。

SDSS展现了宏观的星系地理学。

科学家则让它更进一步。

他们在超级计算机里构建了整个宇宙。

在这里你看不见单个星系，甚至看不见星系团。

你看到的是超星系团，在辽阔的宇宙网络中，

互相连接成丝状结构。

事实上从宏观看来，宇宙就像一块海绵。

每个丝状结构中，都包含了数百万个星系团。他们被暗物质束缚在一起。

在电脑的模拟图像中，暗物质沿着丝状结构闪耀。

暗物质影响着星系在宇宙中形成的地点。

暗物质就像胶水，维持着整个宇宙的超级构造。

它让星系聚集成星系团。

星系团聚集成超星系团。

这一切都被连接起来形成丝状结构网。

没了暗物质，整个宇宙的结构都会四分五裂。

在巨型宇宙网络中，银河系也深藏在其中一个丝状结构中。

它已经存在了将近120亿年。

但在未来，它将在一场巨大的宇宙碰撞中毁灭。

11 银河系结构及太阳的运动

晴夜仰望，但见天穹深邃，星体闪烁，银河高悬，流星飞驰。自古以来，群星构成的壮丽图案不但形成许多动人心弦的神话传说，更激励科学家们去探索宇宙的奥秘。

16世纪前人们只能凭肉眼见到六、七千颗星体，著名的银河(Milky Way)仅是一条乳白色亮带。在当时条件下，古代天文学家创建了天体测量学和哥白尼日心学说，认识到太阳系内天体运行的现象，解决了人类的授时和编历问题，为史前畜牧经济和以后的农业经济发展作出了重要贡献。

17世纪是人类认识宇宙的一次重要飞跃期。天文望远镜问世、开普勒三定律和万有引力定律建立，标志着人类进入掌握行星层次天体运动规律的新阶段，为人类进入工业经济时代奠定必要的科学基础。

20世纪早期恒星演化理论的建立，反映了天体物理学和现代天文学的进展，标志着人类在恒星层次上实现了认识宇宙的第二次飞跃。

20世纪后半叶是人类对宇宙认识的第三次飞跃期。在研究手段方面建立了大型光学望远镜、红外望远镜和射电望远镜，使天文观测领域扩展到整个电磁波段（含可见光、紫外光、红外光、无线电波、X射线、γ射线）和150亿光年左右时空尺度。观察地点发展到U2高空侦察机、哈勃太空望远镜、宇宙探测器和人类登月，避免了地球大气干扰和局限。理论方面有宇宙大爆炸学说多种模型问世。在人类从星系层次加深对动态宇宙的认识方面是划时代的进步，也与人类自工业经济迈向知识经济时代的转变相适应。

(1)银河系结构

银河系是星系的典型代表，由1500多亿颗恒星和星际物质组成。银河系主体部分称银盘，直径85万光年（1光年＝94600×108km），中央呈近似球形隆起的部分称为核球，直径1-13万光年，厚约1万光年，是恒星高度密集区域；核球的中心称为银核，是银河系的质量中心。肉眼见到的银河就是银河系主体在天球上的投影。银盘外围被恒星密度很稀的扁球状银晕所包围，直径达到10万光年（千秒差距=32616光年）。

从垂直银河系平面的方向看，银盘内恒星和星际物质在磁场和密度波影响下分布并不均匀，而是由核球向外伸出的四条旋臂组成旋涡结构。旋臂是银河系中恒星和际物质的密集部位。

太阳是银河系众多恒星中的普通一员，它位于银盘中心平面（银道面）附近和一条旋臂（猎户座旋臂）的内缘，距银核约27万光年处。

(2)太阳在银河系内的运动

银河系的旋涡结构反映了自身存在自转运动，也就是银河系中的恒星、星云和星际物质都绕银核旋转。太阳绕银核旋转的速度为250 km/s，旋转一周约25~3亿年，称为银河年。

银河系内不同星体间的运动也存在复杂的情况。有人提出太阳在旋转过程中可能发生二种周期性变化。一种是从银河系侧面看发生在银道面上下的往复波动，大体每隔35百万年就穿越银道面一次。另一种是从银河系平面看，由于不同星体旋转速度不等，太阳与银河系四个旋臂并不同步并行，大体每隔75百万年就穿越旋臂一次。上述假说在天文学研究领域内尚待进一步验证。

13 大爆炸宇宙学与宇宙起源问题

(1)谱线红移与可见宇宙

轰鸣的火车驶近我们时声波频率增强，声调变高；驶离时则声波频率降低，声调变低（多普勒效应）。与此同理，发光星体接近观察者时，见到的星光谱线向频率高的蓝光方向移动，称为蓝移；当离开观察者时，向频率低的红光方向移动，称为红移。

哈勃(EP Hubble, 1929)经过大量实际观测发现来自不同星系的光呈现某种系统性的红移现象。根据星系中特定原子发射的光的谱线与地球上实验室内同种原子发射的光进行比较，可求得光源星系离开观察者的退行速度；再根据相同类型恒星的视亮度比较，推算出光源星体离我们的距离。由此获得了“光源越远的星体，离我们而去的速度也越快”的结论，就是著名的哈勃定律。

哈勃定律揭示了遥远的星系正在“逃离”我们而去，整个总星系都处于膨胀的变化之中，已经成为当今人们的共识。另一方面，银河系内部不同恒星的谱线分析证明也有不少蓝移现象，反映星系内部仍然具有吸引力，1996年哈勃太空望远镜还拍摄到距地球6300万光年处（乌雅座南部）星系间发生超级碰撞的照片。因此，宇宙的膨胀看来主要发生在星系团之间的空间迅速增大，星系本身尺度变化不大，类似吹胀气球时在气球表面看到的情况。现知宇宙中不同部位的密度特征也可能与之有关（表2-1）。

表2-1 宇宙不同部位空间物质密度

位置

太阳系内行星际物质

银河系内星际物质

总星系内星系际物质

密度

5个质子＋5个电子/cm3

(地球轨道附近)

1个氢原子/cm3

或10-24g/cm3

(平均)

5×10-30g/cm3

（星系团中心附近）

2×10-34g/cm3

（一般空间）

(2)大爆炸宇宙学说

当代宇宙起源假设中，大爆炸宇宙学说是最有影响的一种学说。该学说提出于40年代，本身也在不断发展完善中，近年的主要内容如下：

宇宙在大爆炸前处于极高温和超高密状态，物质与反物质以及物质与能量均呈平衡状态。在某种物理条件下开始了大爆炸，在宇宙诞生10-44秒之后体积急剧暴胀，在10-34秒内迅速膨胀约10100倍，密度相应降低。但在1秒钟之内温度仍高达1032K至1010K以上，原子和分子均无法存在。当时宇宙中的物质存在形式和行为目前无法在实验室模拟，推测可能存在辐射能以及电子、中微子(neutrinos, 一种不受电、磁、核力影响的基本粒子，1998年证实具有极微小的静止质量)和质子、中子形式基本粒子。目前人类业已观测到从宇宙早期留下的最早原子核形成于爆炸后1秒钟，因此，可以把这1秒看作宇宙史研究的一道分水岭。

爆炸进行3分钟后，温度降至109K以下，核反应开始启动，由质子和中子聚变为氘核、氦核和锂核最轻元素后可以不至于瓦解（图2-4）。当时全部物质中氦占约22%，氢占78%，还有极少量氘和锂。

至百万年前后，温度降至107-6K范围，宇宙间弥漫着由轻元素原子核和电子、质子等组成的等离子体。25亿年后温度降至103K范围时，辐射减弱，中性原子形成，等离子体复合成为正常气体。至10亿年前后星系开始形成，50亿年前后开始出现首批恒星，太阳系的形成则在100亿年前后。

宇宙大爆炸学说虽然获得国际多数学者支持，但在大爆炸起因，大爆炸是永远进行下去还是后期将转化为收缩，大爆炸由一个奇点开始还是整个空间每一点都可看作是膨胀的中心，大爆炸最初1秒钟内的物质形式和行为等根本性问题上并没有公认结论，在哈勃半径和宇宙形成年龄测定上还存在不同见解。

有关宇宙大爆炸各种模型的提出和探讨，势必涉及时空是否永恒存在等一系列根本的哲学思想问题。例为有人认为在大爆炸之初的10-43秒（普朗克时期），当时的可见宇宙尺度小于它的量子波长，整个宇宙变得为量子不确定性所主宰，根本就没有“钟”和“尺子”能加以测量，即广义相对论时空概念失效，是一个没有时空的物理世界，需要通过时空的量子化途径来探讨已知时空形式的起源。这对于传统上认为宇宙无边无界、无始无终的哲学思想也是一种冲击，对于促进哲学观念的现代化也有重要意义。