青少年應(yīng)該知道的星系

內(nèi)容概要

時光荏苒，歲月如歌。人類在文明發(fā)展史的道路上，從未停止過對宇宙的探索和追求。    近年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的蓬勃發(fā)展，人們對宇宙的探索研究也取得了一些可喜成果和長足進(jìn)步。在國外，美國科學(xué)家頻頻發(fā)射星系探測器，尋覓那些陌生而神秘的“天外來客”，在我國，“嫦娥一號”探月衛(wèi)星成功升空，神舟系列飛船相繼“問天”，從此，我們有了一幅更加清晰的宇宙圖景和星系藍(lán)圖。    本書以宇宙中最基本的單位星系為核心，重點介紹了星系、星云、星系團(tuán)、星系群等天體系統(tǒng)的基本含義和細(xì)部特征，以及它們的發(fā)現(xiàn)由來和演化過程。由表及里，我們還用主要篇幅穿插講解了銀河系、河外星系等宇宙星系，并伴有圖片說明，同時還編寫了與天文知識相關(guān)知識小百科。    本書從宏觀到微觀，從群體到個體。既可整體為本，也可獨立成篇；既有精美的圖片解釋，又有翔實的文字注腳；知識豐富，意趣叢生；圖文并茂，相得益彰。相信它在給你的學(xué)習(xí)和生活帶來幫助的同時，對你在豐富科學(xué)知識和開闊視野方面也大有裨益。

書籍目錄

第一章  天外飛仙——星系  第一節(jié)  太空漫步——宇宙  第二節(jié)  宇宙弧線——星系    1.天體世界——星系    2.有容乃大——星系的分類    3.四大嫡系——星系類型  第三節(jié)  星際物質(zhì)——星云    1.云山霧?！窃频暮x    2.殊途同歸——星云的分類  第四節(jié)  群星閃耀——星團(tuán)    1.炫巧爭奇——星團(tuán)    2.數(shù)形結(jié)合——星團(tuán)的分類和特征  第五節(jié)  深空部落——星系團(tuán)    1.星系家園——星系團(tuán)    2.形態(tài)各異——星系團(tuán)的分類    3.哈勃定律——星系團(tuán)的運動特征  第六節(jié)  群居天體——星系群  第七節(jié)  斗轉(zhuǎn)星移——星系的演化    1.年復(fù)一年——星系的形成過程    2.宇宙往事——人們對星系形成的認(rèn)識    3.開天辟地——宇宙大爆炸理論第二章  地球之家——銀河系  第一節(jié)  星河璀璨——銀河系    1.漩渦星河——銀河系    2.發(fā)現(xiàn)之旅——銀河系的由來    3.河漢掃描——銀河系的特征和結(jié)構(gòu)  第二節(jié)  探索研究——銀河系探索史    1.古代探索史    2.近現(xiàn)代研究第三章　天外有天——河外星系  第一節(jié)  縹緲秘境——河外星系    1.星羅棋布——河外星系    2.光年之間——河外星系的特征  第二節(jié)  宇宙“吉尼斯”——河外星系之最    1.最大的星系——仙女座星系    2.最有生命力的星系——獵犬座星系    3.最明亮的星系——麥哲倫星系    4.最美麗的星系——室女座星系第四章  遙無止境——總星系第五章  科學(xué)發(fā)現(xiàn)——宇宙前沿  第一節(jié)  銀河之水——暗物質(zhì)    1.秘境追蹤——暗物質(zhì)    2.神奇力量——暗能量  第二節(jié)  太空夢想——宇宙觀念    1.縱橫捭闔——“宇宙大尺度結(jié)構(gòu)”    2.風(fēng)雨無阻——宇宙觀念和宇宙結(jié)構(gòu)觀念的發(fā)展  第三節(jié)  光變核能——活動星系第六章  相伴而行——人類與宇宙  第一節(jié)  天文巨匠——宇宙“先行者”    1.張衡    2.僧一行    3.郭守敬    4.尼古拉·哥白尼    5.伽利略    6.哈勃  第二節(jié)  星光獨自——人類對宇宙400年的凝視  第三節(jié)  窺天利器——望遠(yuǎn)鏡應(yīng)用發(fā)展史    1.伽利略    2.牛頓    3.惠更斯    4.威廉·赫瑟爾    5.威廉·巴森茲    6.葉凱士    7.哈勃    8.加州巴洛馬山的海爾望遠(yuǎn)鏡    9.計算機輔助觀測    10.多面反射鏡組成單一影像    11.電子藕合裝置進(jìn)一步輔助觀測    12.拼嵌式望遠(yuǎn)鏡    13.哈勃太空望遠(yuǎn)鏡  第四節(jié)  聚焦長空——星系觀測簡史

章節(jié)摘錄

　　第二章　地球之家——銀河系　　第一節(jié)　星河璀璨——銀河系　　3.河漢掃描——銀河系的特征和結(jié)構(gòu)　?。ㄒ唬┚唧w特征　　銀河系是太陽系所在的恒星系統(tǒng)，包括1干200億顆恒星和大量的星團(tuán)、星云，還有各種類型的星際氣體和星際塵埃。它的總質(zhì)量是太陽質(zhì)量的1400億倍。在銀河系里大多數(shù)的恒星集中在一個扁球狀的空間范圍內(nèi)，扁球的形狀好像鐵餅。扁球體中間突出的部分叫“核球”，半徑約為7干光年。核球的中部叫“銀核”，四周叫“銀盤”。在銀盤外面有一個更大的球形，那里星少，密度小，稱為“銀暈”，直徑為7萬光年?！　°y河系是一個旋渦星系，具有旋渦結(jié)構(gòu)，即有一個銀心和四個旋臂，旋臂相距4500光年。其各部分的旋轉(zhuǎn)速度和周期，因距銀心的遠(yuǎn)近而不同。太陽距銀心約2.3萬光年，以250千米／秒的速度繞銀心運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)的周期約為2.5億年?！　°y河系物質(zhì)約90％集中在恒星內(nèi)。恒星的種類繁多。按照恒星的物理性質(zhì)、化學(xué)組成、空間分布和運動特征，恒星可以分為5個星族。最年輕的極端星族I恒星主要分布在銀盤里的旋臂上：最年老的極端星族Ⅱ恒星則主要分布在銀暈里。恒星常聚集成團(tuán)。除了大量的雙星外，銀河系里已發(fā)現(xiàn)了1000多個星團(tuán)。　　銀河系里還有氣體和塵埃，其含量約占銀河系總質(zhì)量的10％。氣體和塵埃的分布不均勻，有的聚集為星云，有的則散布在星際空間?！　°y河系核心部分，即銀心或銀核，是一個很特別的地方。它發(fā)出很強的射電、紅外，X射線和γ射線輻射。據(jù)估計其質(zhì)量可能達(dá)到太陽質(zhì)量的250萬倍?！　°y河系有4條旋臂，分別是人馬臂，獵戶臂，英仙臂，天鵝臂。太陽位于獵戶臂內(nèi)側(cè)。旋臂主要由星際物質(zhì)構(gòu)成。銀河系也有自轉(zhuǎn)。太陽系以每秒250千米速度圍繞銀河中心旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一周約2.2億年。銀河系有兩個伴星系：大麥哲倫星系和小麥哲倫星系。與銀河系相對的稱之為河外星系?！　∫话阏J(rèn)為，銀河系中的恒星多為雙星或聚星。而最新發(fā)現(xiàn)證明，銀河系的主序星中2／3都是單星。銀河系螺旋手臂與之前所觀測的結(jié)果大相徑庭，原先銀河系的四個主螺旋手臂，現(xiàn)只剩下兩個主螺旋手臂，另外兩個手臂處于未成形狀態(tài)?！　≡谙胥y河系這樣的棒旋星系，主螺旋手臂包含著高密度恒星，能夠誕生大量的新恒星，與星系中心的長恒星帶清晰地連接在一起。與之比較，未成形螺旋手臂所具有的高氣體密度不足以形成恒星。　?。ǘ┛傮w結(jié)構(gòu)　　銀河系的總體結(jié)構(gòu)是：銀河系物質(zhì)的主要部分組成一個薄薄的圓盤，叫做銀盤，銀盤中心隆起的近似于球形的部分叫核球。在核球區(qū)域恒星高度密集，其中心有一個很小的致密區(qū)，稱銀核。銀盤外面是一個范圍更大、近于球狀分布的系統(tǒng)，其中物質(zhì)密度比銀盤中低得多，叫作銀暈。銀暈外面還有銀冕，它的物質(zhì)分布大致也呈球形?！　°y河的盤面估計直徑為100000光年，太陽至銀河中心的距離大約是26000光年，盤面在中心向外凸起。　　銀河的中心有巨大的質(zhì)量和緊密的結(jié)構(gòu)，就像許多典型的星系一樣，環(huán)繞銀河系中心的天體，在軌道上的速度并不由與中心的距離和銀河質(zhì)量的分布來決定。在離開了核心凸起或是在外圍，恒星的典型速度是每秒鐘210～240千米之間。因此這些恒星繞行銀河的周期只與軌道的長度有關(guān)，這與太陽系不同，在太陽系，距離不同就有不同的軌道速度對應(yīng)著?！　°y河的棒狀結(jié)構(gòu)長約27000光年，以44±10度的角度橫亙在太陽與銀河中心之間，它主要由紅色的恒星組成，可能都是年老的恒星。　　銀河的盤面被一個球狀的銀暈包圍著，估計直徑在25萬至40萬光年。由于盤面上的氣體和塵埃會吸收部份波長的電磁波，所以銀暈的組成結(jié)構(gòu)還不清楚。盤面（特別是旋臂）是恒星誕生的活躍區(qū)域，但是銀暈中沒有這些活動，疏散星團(tuán)也主要出現(xiàn)在盤面上?！　°y河中大部分的質(zhì)量是暗物質(zhì)，形成的暗銀暈估計有6000億至3兆個太陽質(zhì)量，以銀河為中心被聚集著?！　。?）銀盤　　銀河系的銀盤是在旋渦星系中，由恒星、塵埃和氣體組成的扁平盤?！　°y盤直徑約25千秒差距，厚1～2秒差距，自中心向邊緣逐漸變薄。太陽位于銀盤內(nèi)，離銀心約8.5干秒差距、在銀道面以北約8秒差距處。銀盤內(nèi)有旋臂，這是氣體、塵埃和年輕恒星集中的地方。銀盤主要由星族I天體組成，如G～K型主序星、巨星、新星、行星狀星云、天琴RR變星、長周期變星、半規(guī)則變星等?！　°y盤是銀河系的主要組成部分，在銀河系中可探測到的物質(zhì)中，有九成都在銀盤范圍以內(nèi)。銀盤外形如薄透鏡，以軸對稱形式分布于銀心周圍，其中心厚度約1萬光年，不過這是微微凸起的核球的厚度，銀盤本身的厚度只有2000光年，直徑近10萬光年，可見總體上說銀盤非常薄?！　〕?000秒差距范圍內(nèi)的銀核繞銀心作剛體轉(zhuǎn)動外，銀盤的其他部分都繞銀心作較差轉(zhuǎn)動，即離銀心越遠(yuǎn)轉(zhuǎn)得越慢。銀盤中的物質(zhì)主要以恒星形式存在，占銀河系總質(zhì)量不到10％的星際物質(zhì)，絕大部分也散布在銀盤內(nèi)。星際物質(zhì)中，除含有電離氫、分子氫及多種星際分子外，還有10％的星際塵埃，這些直徑在1微米左右的固態(tài)微粒是造成星際消光的主要原因，它們大都集中在銀道面附近?！　。?）銀心　　銀心是銀河系的中心凸出部分，是一個很亮的球狀，直徑約為兩萬光年，厚一萬光年。這個區(qū)域由高密度的恒星組成，主要是年齡大約在100億年以上老年的紅色恒星。在中心區(qū)域存在著一個巨大的黑洞，星系核的活動十分劇烈。

編輯推薦

　　我們常常說因為我們生日的不同而屬于不同的星座，夜空里一個個相對應(yīng)的星座，那就是宇宙中的星系。它非常神秘，也非常漂亮，但你對它的了解有多少呢？星系其實也只是宇宙成員之一，是組成宇宙世界的一個個小家庭！　　《青少年應(yīng)該知道的星系》首先為你解讀星系的定義，然后逐步地闡述了星系的演化、類別，以及它與星云和星閉之間的區(qū)別。語言樸實，文字與插圖相結(jié)合，使科學(xué)知識具體化、形象化，更容易讓青少年接受和掌握！

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