銀河系的結構究竟什么樣？

　　銀河系的總體結構是：銀河系物質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。在核球區域恒星高度密集，其中心有一個很小的致密區，稱銀核。銀盤外面是一個范圍更大、近于球狀分布的系統，其中物質密度比銀盤中低得多，叫作銀暈。銀暈外面還有銀冕，它的物質分布大致也呈球形。

　　觀測到的銀河旋臂結構2005年，銀河系被發現以哈柏分類來區分應該是一個巨大的棒旋星系SBc(旋臂寬松的棒旋星系)，總質量大約是太陽質量的6,000億至30,000億倍。有大約1,000億顆恒星。

　　從80年代開始，天文學家才懷疑銀河是一個棒旋星系而不是一個普通的螺旋星系。2005年，斯必澤空間望遠鏡證實了這項懷疑，還確認了在銀河的核心的棒狀結構與預期的還大。

　　銀河的盤面估計直徑為100,000光年，太陽至銀河中心的距離大約是26,000光年，盤面在中心向外凸起。

　　銀河的中心有巨大的質量和緊密的結構，因此強烈懷疑它有超重質量黑洞，因為已經有許多星系被相信有超重質量黑洞在核心。

　　就像許多典型的星系一樣，環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公里之間。因此這星恒星繞行銀河的周期只與軌道的長度有關，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著。

　　銀河的棒狀結構長約27,000光年，以44±10度的角度橫亙在太陽與銀河中心之間，他主要由紅色的恒星組成，相信都是年老的恒星。

　　被觀察到與推論的銀河旋臂結構每一條旋臂都給予一個數字對應(像所有旋渦星系的旋臂)，大約可以分出12段。相信有四條主要的旋臂起源自銀河的核心，它們的名稱如下：

　　2and8-3kpc和英仙臂

　　3and7-距尺臂和天鵝臂(與最近發現的延伸在一起-6)

　　4and10-南十字座和盾牌臂

　　5and9-船底座和人馬臂

　　至少還有兩個小旋臂或分支，包括：

　　11-獵戶臂(包含太陽和太陽系在內-12)

　　在主要的旋臂外側是外環或稱為麒麟座環，這是天文學家布賴恩·顏尼(BrianYanny)和韓第·周·紐柏格(HeidiJoNewberg)提出，是環繞在銀河系外由恒星組成的環，其中包括在數十億年前與其他星系作用誕生的恒星和氣體。

　　銀河的盤面被一個球狀的銀暈包圍著，估計直徑在250,000至400,000光年。.由于盤面上的氣體和塵埃會吸收部份波長的電磁波，所以銀暈的組成結構還不清楚。盤面(特別是旋臂)是恒星誕生的活耀區域，但是銀暈中沒有這些活動，疏散星團也主要出現在盤面上。

　　銀河中大部分的質量是暗物質，形成的暗銀暈估計有6,000億至3兆個太陽質量，以銀河為中心被聚集著。

　　新的發現使我們對銀河結構與維度的認識有所增加，比早先經由仙女座星系(M31)的盤面所獲得的更多。最近新發現的證據，證實外環是由天鵝臂延伸出去的，明確的支持銀河盤面向外延伸的可能性。人馬座矮橢球星系的發現，與在環繞著銀極的軌道上的星系碎片，說明了他因為與銀河的交互作用而被扯碎。同樣的，大犬座矮星系也因為與銀河的交互作用，使得殘骸在盤面上環繞著銀河。

　　在2006年1月9日，MarioJuric和普林斯頓大學的一些人宣布，史隆數位巡天在北半球的天空中發現一片巨大的云氣結構(橫跨約5,000個滿月大小的區域)位在銀河之內，但似乎不合于目前所有的銀河模型。他將一些恒星匯聚在垂直于旋臂所在盤面的垂在線，可能的解釋是小的矮星系與銀河合并的結果。這個結構位于室女座的方向上，距離約30,000光年，暫時被稱為室女恒星噴流。

　　在2006年5月9日，DanielZucker和VasilyBelokurov宣布史隆數位巡天在獵犬座和牧夫座又發現了兩個矮星系。

　　（1）銀盤

　　銀盤（Galacticdisk）：在旋渦星系中，由恒星、塵埃和氣體組成的扁平盤.

　　銀河系的物質密集部分組成一個圓盤，稱為銀盤。銀盤中心隆起的球狀部分稱核球。核球中心有一個很小的致密區，稱銀核。銀盤外面范圍更大、近于球狀分布的系統，稱為銀暈，其中的物質密度比銀盤的低得多。銀暈外面還有物質密度更低的部分，稱銀冕，也大致呈球形。銀盤直徑約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，離銀心約8.5千秒差距，在銀道面以北約8秒差距處。銀盤內有旋臂，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、半規則變星等。核球是銀河系中心恒星密集的區域，近似于球形，直徑約4千秒差距，結構復雜。核球主要由星族Ⅱ天體組成，也有少量星族Ⅰ天體。核球的中心部分是銀核。它發出很強的射電、紅外、X射線和γ射線。其性質尚不清楚，可能包含一個黑洞。銀暈主要由暈星族天體，如亞矮星、貧金屬星、球狀星團等組成，沒有年輕的O、B型星，有少量氣體。銀暈中物質密度遠低于銀盤。銀暈長軸直徑約30千秒差距，年齡約1010年，質量還不十分清楚。在銀暈的恒星分布區以外的銀冕是一個大致呈球形的射電輻射區，其性質了解得甚少。

　　1785年，F.W.赫歇爾第一個研究了銀河系結構。他用恒星計數方法得出銀河系恒星分布為扁盤狀、太陽位于盤面中心的結論。1918年，H.沙普利研究球狀星團的空間分布，建立了銀河系透鏡形模型，太陽不在中心。到了20世紀20年代，沙普利模型得到公認。但由于未計入星際消光，沙普利模型的數值不準確。研究銀河系結構傳統上是用光學方法，但光學方法有一定的局限性。近幾十年來發展起來的射電方法和紅外技術成為研究銀河系結構的強有力的工具。在沙普利模型的基礎上，對銀河系的結構已有了較深刻的了解。

　　銀盤是銀河系的主要組成部分，在銀河系中可探測到的物質中，有九成都在銀盤范圍以內。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。

　　除了1000秒差距范圍內的銀核繞銀心作剛體轉動外，銀盤的其他部分都繞銀心作較差轉動，即離銀心越遠轉得越慢。銀盤中的物質主要以恒星形式存在，占銀河系總質量不到10％的星際物質，絕大部分也散布在銀盤內。星際物質中，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。

　　由于太陽位于銀盤內，所以我們不容易認識銀盤的起初面貌。為了探明銀盤的結構，根據本世紀40年代巴德和梅奧爾對旋渦星系M31（仙女座大星云）旋臂的研究得出旋臂天體的主要類型，進而在銀河系內普查這幾類天體，發現了太陽附近的三段平行臂。由于星際消光作用，光學觀測無法得出銀盤的總體面貌。有證據表明，旋臂是星際氣體集結的場所，因而對星際氣體的探測就能顯示出旋臂結構，而星際氣體的21厘米射電譜線不受星際塵埃阻擋，幾乎可達整個銀河系。光學與射電觀測結果都表明，銀盤確實具有旋渦結構。

　　（2）銀心

　　星系的中心凸出部分，是一個很亮的球狀，直徑約為兩萬光年，厚一萬光年，這個區域由高密度的恒星組成，主要是年齡大約在一百億年以上老年的紅色恒星，很多證據表明，在中心區域存在著一個巨大的黑洞，星系核的活動十分劇烈。銀河系的中心﹐即銀河系的自轉軸與銀道面的交點。

　　銀心在人馬座方向﹐1950年歷元坐標為﹕赤經174229﹐赤緯-28°5918。銀心除作為一個幾何點外﹐它的另一含義是指銀河系的中心區域。太陽距銀心約10千秒差距﹐位于銀道面以北約8秒差距。銀心與太陽系之間充斥著大量的星際塵埃﹐所以在北半球用光學望遠鏡難以在可見光波段看到銀心。射電天文和紅外觀測技術興起以后﹐人們才能透過星際塵埃﹐在2微米到73厘米波段﹐探測到銀心的信息。中性氫21厘米譜線的觀測揭示﹐在距銀心4千秒差距處o有氫流膨脹臂﹐即所謂“三千秒差距臂”(最初將距離誤定為3千秒差距﹐后雖訂正為4千秒差距﹐但仍沿用舊名)。大約有1﹐000萬個太陽質量的中性氫﹐以每秒53公里的速度涌向太陽系方向。在銀心另一側﹐有大體同等質量的中性氫膨脹臂﹐以每秒135公里的速度離銀心而去。它們應是1﹐000萬至1﹐500萬年前﹐以不對稱方式從銀心拋射出來的。在距銀心300秒差距的天區內﹐有一個繞銀心快速旋轉的氫氣盤﹐以每秒70～140公里的速度向外膨脹。盤內有平均直徑為30秒差距的氫分子云。

　　在距銀心70秒差距處﹐則有激烈擾動的電離氫區﹐也以高速向外擴張。現已得知﹐不僅大量氣體從銀心外涌﹐而且銀心處還有一強射電源﹐即人馬座A﹐它發出強烈的同步加速輻射。甚長基線干涉儀的探測表明﹐銀心射電源的中心區很小﹐甚至小于10個天文單位﹐即不大于木星繞太陽的軌道。12.8微米的紅外觀測資料指出﹐直徑為1秒差距的銀核所擁有的質量﹐相當于幾百萬個太陽質量﹐其中約有100萬個太陽質量是以恒星形式出現的。腥巳銜?o銀心區有一個大質量致密核﹐或許是一個黑洞。流入致密核心吸積盤的相對論性電子﹐在強磁場中加速﹐于是產生同步加速輻射。銀心氣體的運動狀態﹑銀心強射電源以及有強烈核心活動的特殊星系(如塞佛特星系)的存在﹐使我們認為﹕在星系包括銀河系的演化史上﹐曾有過核心激擾活動﹐這種活動至今尚未停息。

　　（3）銀暈

　　銀河暈輪彌散在銀盤周圍的一個球形區域內，銀暈直徑約為九萬八千光年,這里恒星的密度很低，分布著一些由老年恒星組成的球狀星團，有人認為，在銀暈外面還存在著一個巨大的呈球狀的射電輻射區，稱為銀冕，銀冕至少延伸到距銀心一百千秒差距或三十二萬光年遠。

　　銀河系是一個透鏡形的系統，直徑約為25千秒差距，厚約為1～2千秒差距。它的主體稱為銀盤。高光度星、銀河星團和銀河星云組成旋渦結構迭加在銀盤上。銀河系中心為一大質量核球，長軸長4～5千秒差距,厚4千秒差距。銀河系為直徑約30千秒差距的銀暈籠罩。銀暈中最亮的成員是球狀星團。銀河系的質量為1.4×1011太陽質量,其中恒星約占90?