第二章 迷雾重重的银河系

银河系形成之谜

我们身处的银河系恰如一条朦胧不清的光带横贯夜空。银河系究竟是怎么形成的呢？

关于银河系名字的来源，有一个美丽的传说。希腊神话中，天后赫拉被骗去喂养她丈夫众神之神宙斯的私生子，当她发现自己上当时，便将孩子推到一边，结果不小心将自己的奶水喷洒出来，于是就形成了银河系。

银河系

银河中可以看到许多暗带的暗星云

银河系是太阳所属的一个庞大的恒星星系，大约包括1200亿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。银河系的直径约为10万光年，中心厚度约为1.2万光年。银河系中大部分恒星分布呈扁平的盘状。盘的中心有一球状隆起，称为核球。盘的外部由几条旋臂构成。银盘上下有球状的延展区，其中恒星分布较稀疏，称为银晕。银晕直径约为9.8万光年，这里恒星的密度很低，分布着一些由老年恒星组成的球状星团。在银河中还可以看到许多暗带，是大量的星际介质和暗星云。

太阳系是银河系的一个部分，位于银河系其中一条叫做猎户臂的支臂上，距离银心约2.6万光年。就其光度、质量和位置讲，只是银河系中一个极普通的成员。由于太阳系不在银河的中心位置，所以看上去银河在天空中既不与赤道的位置相符，又不通过地球的南北极上空，而是斜躺在天空。随着地球的自转和公转，银河就随着季节的变化改变着它在天空中的位置，夏天的傍晚朝向南北方向，到了冬天的夜晚又横过来，变成接近东西方向了。

太阳系星云

银河系本身也在旋转，一面围绕自己的中心轴，以2.8亿～3亿年一周的速度自转，同时又以250千米/秒的速度在宇宙中不停地运动着。只是距离我们的地球太遥远了，看上去似乎是静止不动的。

有的科学家认为银河系可能是由原始星系云的收缩、冷却、分裂而产生的。20世纪80年代初期，当时宇宙哲学家提出了理论上的膨胀宇宙观点。天文学家认为膨胀从根本上改变了婴儿时期宇宙的面貌。膨胀之前，宇宙的密度是一致的，就像无风时的湖面。膨胀之后，宇宙的密度不再平均，就像风暴出现后的海面一样有波浪和涟漪。宇宙中的另一因素——暗物质则使这些波纹演变成更加明显的堆块，起到了推波助澜的作用。那些密度较高的区域由于有着比周围更强的引力，从而能够吸引更多的物质，并最终成为各个星云的种子。

尽管这一基础理论尚未得到证实，但通过近几年天文学家对大量距离更远的星云调查正得到更深入的检测。与此同时，还有许多基础性的问题尚未得到解决。如：为什么有那么多不同种类的星云？为什么有的星云有旋臂而有的没有？它们为什么有不同的颜色？它们为什么有不同的大小？等等。

我们目前所知的情况是在大爆炸之后的距今50亿～40亿年之间，即距今90亿～80亿年之前出现了第一批成熟的星云。当时的星云形状种类与现在天文学家所看到的星云形状是相同的，有带着经典的风车形状的螺旋形星云，有由一大群恒星构成的椭圆形星云，也有杂乱无章的不规则星云。当时的星云总数显然要比目前的多出3～4倍。如此丰富的星云种类是如何淘汰并最终留下现在天文学家在近空所看到的这些星云的呢？是否有星云相互撞击形成更大的星云，或者有些则消失了？暂时都还没有答案可以解答。

另外黑洞也是星云形成中的一个最为神秘的因素。许多天文学家认为黑洞在星云开始形成中起着至关重要的作用，是它通过自己强大的引力场将物质吸引到一起的。近来，科学家研究发现，在距地球大约5000万光年的室女座星云不存在恒星，是一个黑色星系。如果这一结论得到证实，银河形成之谜可能被解开。（室女座星系由一个巨大的氢云和奇异的暗物质组成，里面包含的物质足以产生数百万颗恒星，但是某些因素阻碍了恒星的产生。科学家此前预测，宇宙中的确存在这样的黑色星系，并且其数目可能是一般星系的100倍。）

黑洞