第 四 章 美丽的银河系

长久以来，美丽的银河激发了无数的人的猜测与好奇。无论是牛郎织女的故事，还是众多极富想象力的星座和传说，都强烈的吸引着人们的心灵。古代占星术更是使银河蒙上了一层神秘的色彩。
 
美丽的银河与银河系
如果你有机会远离城市的喧嚣，在深夜里，来到一望无际的草原，或是看不见一点光亮的海边，这个时候偏巧没有月光，天气晴朗，你就会看到一条粗壮、美丽的银白色的带子在夜空划过，偶尔还闪烁着迷人的光芒，这就是传说中的银河，也叫天河。只可惜在现代都市文明的照耀和空气污染下，在城市里很难见到这样的美景了。
银河自古以来就吸引着人们的注意力。例如在牛郎和织女的神话故事里说，银河是西王母娘娘用银针划的一道天河，以此让牛郎和织女只能隔河相望，不能团聚。通过天文望远镜观测银河，人们发现银河是由密集的恒星组成的，且由于恒星太过密集，才呈现出白茫茫的一片。这个由大约1000多亿颗恒星组成的巨大恒星集团，叫银河系。
银河绕天空一周经过的主要星座至少有33个，占全天空88个星座的三分之一以上。
银河在天空上勾画出的轮廓不太规则，也比较模糊，宽窄也不一致，各部分的明亮程度也相差较大。天鹰座往南的“大分叉”和南十字座附近的“煤袋”都是银河上的暗区；人马座一带是银河最明亮的部分，那里星云密集，在晴朗无月的夜晚，明亮得如同朵朵白云。
银河系的外观是中央厚、边缘薄的扁平盘状体。银河系里的主要物质都聚集在这个盘状结构里，叫银盘。从侧面看，盘状结构像一个用来投掷的铁饼；从正面看，犹如急流中的漩涡。银盘的直径约8万光年，中央厚约1万光年。太阳位于银盘的边缘，距银河中心（银心）约3.3万光年，在银道面以北约26光年。银河系也有自转运动，现已发现银河系有4条旋臂。
旋臂是银河系中物质最密集的区域。太阳以每秒250千米的速度绕银河系中心运动，绕银河系中心一周要2.5亿年。银河系中心质量约相当于几百万个太阳质量。
银河系可以说是一个巨大的恒星城，太阳系只是这个星城中的一户居民，太阳是这户居民的家长。地球和其他行星是这个家庭中的成员。
 
恒星和星云
夜空中闪烁的小星星，绝大部分都是自己能发光和发热的气体星球，这样的天体就叫恒星。比如，北斗七星、北极星、牛郎星和织女星等。太阳是距地球最近的一颗恒星。
宇宙间恒星家族是非常庞大的。在一年四季星空中，用肉眼能直接看到的恒星就有6000多颗。通过天文望远镜观测恒星时，恒星也只是一个个星点，绝对分辨不出它们的视面。这是因为恒星离地球都十分遥远，除太阳外，离地球最近的恒星是半人马星座中的比邻星，它离地球约4.2光年，约合40万亿千米。
尽管恒星距地球如此遥远，天文学家们还是弄清了恒星的结构、物理性质、化学成分、空间分布、运动规律和演化过程等。
恒星的体积差异十分悬殊。太阳在恒星世界中论体积只是一颗中等身材的恒星。织女星的直径是太阳直径的2.8倍，心宿二的直径是太阳的600倍，仙王座VV星的主星直径是太阳的1600倍。也有比太阳还小的恒星，如天狼星的伴星，它的直径只有5000多千米，比地球还小。
恒星本身是千变万化的，它也有类似生物一样的诞生、发展、衰老和死亡的过程。比如，金牛星座中的毕宿五，它的颜色发红，表面温度低，属老年恒星。御夫星座中的五车二，颜色发黄，表面温度约5500℃，和太阳一样属火力旺盛的壮年恒星。天狼星发出蓝白色的光芒，表面温度高，是恒星中风华正茂的青年后生。
恒星际空间不是真空，其中充满形形色色的物质。这些物质包括星际气体、尘埃、粒子流、宇宙线和星际磁场等，统称为恒星际物质。而这些物质的分布也是不均匀的，气体和尘埃比较密集的区域，形成各式各样的云雾状天体，就叫星云。它们是银河系内重要的物质组成。
 
恒星的运动
我们可以肯定的说：在宇宙中，是找不到静止的物体的。即使是我们地球上的房屋、街道，它们也是跟着地球在自转和公转。所以地球上的一切东西，对地面来说是静止的，对太阳来说则是时刻在动。
有人说，天上的恒星看起以来一点都不动，难道不是静止的吗？不是的。
事实上，恒星不但没有静止，反而以极大的速度在运动，甚至超过了火箭的速度。更奇怪的是，恒星在天上运动，各有各的方向，有的奔向地球而来，有的则远离地球而去，快慢也不相同。
例如，天狼星就以每秒8千米的速度朝地球奔来，织女星的速度是每秒14千米，牛郎星达到了26千米，比火箭快多了。
而猎户座的参宿七这颗星，以每秒21千米的速度，飞离地球，就是说，它们与地球的距离，每一秒钟都在增加。
恒星运动那么快，为什么我们看不出来呢？
其实，我们看到的快与慢，是和远与近有关系的。比如飞机在近处飞过，就一掠而过，显得很快；若在远处飞则显得慢吞吞的。不但如此，快与慢还与运动方向有关。如果沿视线方向动，再快也感觉不出来。恒星离开我们十分遥远，只有那么一个点，而且它们的运动方向也各不相同，因此，看起来似乎恒星是静止不动的错觉。
我们熟悉的北斗七星，10万年前和现在是不一样的，就是由于恒星在运动的结果。但是，10万年才动这么一点，可见我们肉眼是无法感知的。不过，专业精密的仪器可以办到这一点。
发光的恒星与不发光的行星
我们都知道，像太阳之类的恒星都是可以发光的，但是很奇怪的是，诸如我们地球之类的行星却不能发光，这是为什么呢？
原来，恒星有巨大的能量，内部温度高达1000万℃，在这样高的温度下，物质会发生热核反应，在反应过程中恒星会损失一部分质量，同时释放出巨大的能量。这些能量从内部向外传递，使它们看上去闪闪发光。
而行星的温度远低于恒星，因此它们是不发光的。行星的质量比恒星小得多，即使是太阳系中最大的行星木星，也不及太阳质量的千分之一。因此，行星内部绝对不可能有高到热核反应的程度。
 
星座和星图
茫茫星海，常常令人望而生叹。人类在生产和生活中需要通过认星来定时间、判别方向和季节等，因此，世界上古老的民族都有自己传统的认星方法。中国古代为了认星方便，把在中国黄河流域见到的星空划分成三垣二十八宿。垣和宿都是星空区域的意思。
古巴比伦人在公元前3000年左右，把较亮的恒星划分成许多区域，这些区域叫星座。每个星座根据较亮的恒星连线组成的图案形状，结合神话故事中的人物、动物命名，如大熊座、狮子座等。1928年，国际天文学联合会决定，在已有星座概念的基础上，将全天划分为88个星座，其中沿黄道有12个星座，北半天球还有29个星座，南半天球有47个星座。每个星座面积大小不一，形态各异。88个星座中有45个星座是用动物名称命名的。
将星星和一些天体在星空中的分布和特征（亮度、形态等）绘制在平面图上，这就叫星图。星图是认星、天文观测和研究的基本工具。星图的种类很多，一般说来，初学使用星图的人要首先了解星图的基本特征，要对好方位，调到观测的日期和时刻，才能和自然界一致；要注意星图的历元是哪一年，星图上标的星等比例；要熟悉星图上的星座分区和星图上各种名称的意义等。
不同出生日期的人的星座对应表
白羊座3.21-4.19
金牛座4.20-5.20
双子座5.21-6.21






巨蟹座6.22-7.22






狮子座7.23-8.22






室女座8.23-9.23
天秤座9.24-10.23
天蝎座10.24-11.21






人马座11.22-12.21
摩羯座12.22-1.19
宝瓶座1.20-2.18
双鱼座2.19-3.20
哪颗恒星离我们最近
晴朗的夜晚，天空里繁星密布，似乎是镶嵌在夜幕上的光闪闪的银钉。这一个个银钉，都是一颗颗距离不等的、遥远的恒星。
那么，在这浩瀚无边的恒星世界里，哪一颗恒星离我们最近呢？
离我们最近的恒星，自然应该是“太阳”，太阳离我们的距离是1.5亿千米，从太阳上发射出来的光，只需499秒钟就到达地球了。
除了太阳，离我们地球最近的，而且能用肉眼看得见的恒星，是半人马星座中最亮的α星——“南门二”，同我们的距离是41万亿千米，比太阳离开我们远27万倍。从“南门二”发射如来的光，要经过4年又3个月的时间才能到达我们地球上。每逢阳历六月，太阳落山以后，在南方地平线附近，我们可以看到它。
“南门二”只是肉眼能看见的，离我们最近的恒星。还有一颗恒星比“南门二”离我们更近，也在半人马星座里。与地球的距离大约是40万亿千米，相当于4.22光年。从它那里发射出来的光，到达地球比从“南门二”发射出来的光约早到1个月。除了太阳以外，它就是距离我们地球真正的最近的恒星了。我们给它起了一个形象的名字，叫做“比邻星”。
“比邻星”靠在“南门二”的附近，并与南门二一起相互绕转。原来，南门二是颗双星，它是南门二的一颗子星。但是它的亮度太暗了，视星等才11等，所以我们用肉眼观测时，只能看到“南门二”，而看不见“比邻星”。