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［連載］《了解宇宙如何運行》紀錄片解說詞（4）第四集：銀河系 宇宙有2000億個星系，銀河系是億萬星系的一個（圖6）。 銀河系乃至億萬星系從哪兒來？它們如何發展，如何走向滅亡？這些都是科學家關心的問題。據推算，銀河系大約有120億年歷史，有2000多億顆恒星。中心隆起呈圓盤狀，有兩條曲臂成拋物線狀，圍繞銀河系中心旋轉。 眾所周知，宇宙中存在著大量塵埃、氣體組成的星云，星云中物質密度有疏密，物質粒子密集的地方聚合在一起，溫度使密集的氣團旋轉，在旋轉中氣團吸進大量氣體使體積迅速膨脹，久而久之，氣團足夠大，內部氣體原子在引力作用下高溫、高壓，將氫原子聚合發生聚變，釋放大量核能并產生光子、氦。從氫原子聚合時發生聚變反應，一顆恒星就誕生了。 1924年天文學家哈勃用2.5米口徑觀測星空時，發現許多星光不是一個恒星發出來，而是由眾多恒星組成的星云發出來的，這些星云組成星系。如，蝸狀星云估計有16億個恒星，M87是橢圓形星云，發出金黃色的光，還有草帽星云、馬頭星云、蟹狀星云、鷹狀星云等。上述星云距離地球都非常遙遠。有的星云光到達地球需走幾十、幾百、幾萬，甚數千萬、數億光年。1光年等于9.461×10（12次方）公里。即94608億公里。 銀河系圓盤距離在10萬光年以內，仙女座星系比銀河系大2倍，有20萬光年，M87星系比仙女座星系還大，還有比M87還大的星系，如K-110星系。 星系的形成大約經過2億年時間，10億年后一些小星系合并成超級星系。 科學家為觀測星系的形成，利用設在智利5200米高山上的阿塔卡馬望遠鏡觀測宇宙大爆炸后的微波分布情況，后又發射衛星，用紅外線望遠鏡對宇宙照相，獲得了清晰的宇宙微波分布圖。從這些微波分布情況，獲得了宇宙星系大致分布的情況。 恒星誕生初期，星系中的恒星是雜亂無章的，它們后來怎么變成有序的，按同一中心、同一方向旋轉呢？答案是引力促成星系中的恒星變成有序，引力，將小恒星團拉平，形成旋臂，恒星之間經過數十億次的調整磨合才基本完成，大約經過120億年，星系才形成今天這個形狀。 星系、黑洞、超新星爆炸，是宇宙中最重要的天體運動。超新星爆炸，從中心將巨大的物質流噴射到太空，這些高能粒子流就是類星體。銀河系沒有超新星爆炸，所以沒有發現類星體。但銀河系中心有個直徑2400萬公里的黑洞，正是這個巨大黑洞促使銀河系2000多億顆恒星圍繞中心旋轉。 太陽在銀河系中間地帶，偏外，這里恒星密度適中，距銀河系中心2.5萬光年，雖然銀河系中心引力強大無比，但因太陽距銀河系中心較遠，所以我們是安全的。 現在發現恒星在星系之間沒有足夠的引力可以維持星系之間的平衡，是什么力量使星系保持穩定呢？科家家發現恒星之間存在一種叫“暗物質”的東西，暗物質恰似膠水一般將星系中的恒星固定，防止恒星逃離星系，保持了星系的形狀。 暗物質是什么？我們至今一無所知。但它確實存在，很可能就在我們周圍，就是說空間中無處不有暗物質。據測算暗物質占宇宙總質量24%。 為證明暗物質存在，科學家觀測光線通過某個黑暗處時，光線發生偏轉，好比面前擺個魚缸，透過水觀測魚缸后面物體，猶如引力透鏡那樣使其物體形狀扭曲變形。 科學家已繪制出宇宙物質分布圖，星系結成絲狀網絡，充滿整個宇宙。發光部分代表暗物質（圖1、2）。星系由小到大，變成星系團，再擴大到超級星系團，星系在碰撞中誕生大的星系團。 銀河系在50億或60億年后，將與附近的仙女座星團發生碰撞，組成新的仙女-銀河系星團，使塵埃、氣體向宇宙太空四處飛散。但星系中的恒星并不發生碰撞，仍然保持原來的距離。 星系從誕生時起，就意味著也有解體消亡的時候，促使星系解體的力量是宇宙無不處不在的暗能量。在宇宙中，暗能量比暗物質還要多，占宇宙總質量73%。終究有一天，暗能量會讓星系解體，使恒星遠離我們四處逃散。 宇宙中存在億萬個星系，在眾多星系中一定會有類似的銀河系，也一定會有恰到好處的太陽系，尋找到類似太陽系，特別是類地行星是科學家未來的任務。 |
