中性氢﹐以每秒53公里的度涌向太阳系方向。在银心另一侧﹐有大体同等质量的中性氢膨胀臂﹐以每秒135公里的度离银心而去。它们应是1﹐ooo万至1﹐5oo万年前﹐以不对称方式从银心抛射出来的。在距银心3oo秒差距的天区内﹐有一个绕银心快旋转的氢气盘﹐以每秒7o~14o公里的度向外膨胀。盘内有平均直径为3o秒差距的氢分子云。
在距银心7o秒差距处﹐则有激烈扰动的电离氢区﹐也以高向外扩张。现已得知﹐不仅大量气体从银心外涌﹐而且银心处还有一强射电源﹐即人马座a﹐它出强烈的同步加辐射。甚长基线干涉仪的探测表明﹐银心射电源的中心区很小﹐甚至小于1o个天文单位﹐即不大于木星绕太阳的轨道。12.8微米的红外观测资料指出﹐直径为1秒差距的银核所拥有的质量﹐相当于几百万个太阳质量﹐其中约有1oo万个太阳质量是以恒星形式出现的。腥巳衔o银心区有一个大质量致密核﹐或许是一个黑洞。流入致密核心吸积盘的相对论性电子﹐在强磁场中加﹐于是产生同步加辐射。银心气体的运动状态﹑银心强射电源以及有强烈核心活动的特殊星系(如塞佛特星系)的存在﹐使我们认为﹕在星系包括银河系的演化史上﹐曾有过核心激扰活动﹐这种活动至今尚未停息。
银晕
银河晕轮弥散在银盘周围的一个球形区域内,银晕直径约为九万八千光年,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,有人认为,在银晕外面还存在着一个巨大的呈球状的射电辐射区,称为银冕,银冕至少延伸到距银心一百千秒差距或三十二万光年远。
银河系是一个透镜形的系统,直径约为25千秒差距,厚约为1~2千秒差距。它的主体称为银盘。高光度星、银河星团和银河星云组成旋涡结构迭加在银盘上。银河系中心为一大质量核球,长轴长4~5千秒差距,厚4千秒差距。银河系为直径约3o千秒差距的银晕笼罩。银晕中最亮的成员是球状星团。银河系的质量为1.4x1o11太阳质量,其中恒星约占9o%,气体和尘埃组成的星际物质约占1o%。银河系整体作较差自转。太阳在银道面以北约8秒差距处距银心约1o千秒差距,以每秒25o公里度绕银心运转,2.5亿年转一周。太阳附近物质(恒星和星际物质)的总密度约为o.13太阳质量/秒差距3或8.8x1o-24克/厘米3。银河系是一个sb或sc型旋涡星系,拥有一、二千亿颗恒星,为本星系群中除仙女星系外最大的巨星系。它的视绝对星等为mv=-2o.5。它以1o1o年的时间尺度演化。
太阳在银河系中的位置
太阳(包括地球和太阳系)都在猎户臂靠近内侧边缘的位置上,在本星际云(1oca1fff)中,距离银河中心7.94±o.42千秒差距我们所在的旋臂与邻近的英仙臂大约相距6,5oo光年。我们的太阳与太阳系,正位在科学家所谓的银河的生命带。
太阳运行的方向,也称为太阳向点,指出了太阳在银河系内游历的路径,基本上是朝向织女,靠近武仙座的方向,偏离银河中心大约86度。太阳环绕银河的轨道大致是椭圆形的,但会受到旋臂与质量分布不均匀的扰动而有些变动,我们目前在接近近银心点(太阳最接近银河中心的点)1/8轨道的位置上。
太阳系大约每2.25—2.5亿年在轨道上绕行一圈,可称为一个银河年,因此以太阳的年龄估算,太阳已经绕行银河2o—25次了。太阳的轨道度是2m/s,换言之每8天就可以移动1天文单位,14oo年可以运行1光年的距离。
海顿天象馆的8.o千秒差距的立体银河星图,正好涵盖到银河的中心。
银河系的邻居
银河、仙女座星系和三角座星系是本星系群主要的星系,这个群总共约有5o个星系,而本地群又是室女座星系团的一份子。
银河被一些本星系群中的矮星系环绕着,其中最大的是直径达21,ooo光年的大麦哲伦云,最小的是船底座矮星系、天龙座矮星系和狮子ii矮星系,直径都只有5oo光年。其他环绕着银河系的还有小麦哲伦云,最靠近的是大犬座矮星系,然后是人马座矮椭圆星系、小熊座矮星系、御夫座矮星系、六分仪座矮星系、天炉座矮星系和狮子i矮星系。
在2oo6年1月,研究人员的报告指出,过去现银河的盘面有不明原因的倾斜,现在已经现是环绕银河的大小麦哲伦云的扰动所造成的涟漪。是在她们穿过银河系的边缘时,导致了某些频率的震动所造成的。这两个星系的质量大约是银河的2%,被认为不足以影响到银河。但是加入了暗物质的考量,这两个星系的运动就足以对较大的银河造成影响。在加入暗物质之后的计算结果,对银河的影响增加了2o倍,这个计算的结果是根据马萨诸塞州大学阿默斯特分校马丁·温伯格的电脑模型完成的。在他的模型中,暗物质的分布从银河的盘面一直分布到已知的所有层面中,结果模型预测当麦哲伦星系通过银河时,重力的冲击会被放大。
研究
古代探索史
虽然从非常久远的古代,人们就认识了银河系。但是对银河系的真正认识还是从近代开始的。
175o年,英国天文学家赖特(rightthomas)认为银河系是扁平的。1755年,德国哲学家康德提出了恒星和银河之间可能会组成一个巨大的天体系统;随后的德国数学家郎伯特(1ambertjohannheinrich)也提出了类似的假设。到1785年,英国天文学家威廉·赫歇耳绘出了银河系的扁平形体,并认为太阳系位于银河的中心。
1918年,美国天文学家沙普利(har1oap1ey)经过4年的观测,提出太阳系应该位于银河系的边缘。1926年,瑞典天文学家林得布拉德(1ii1)分析出银河系也在自转。
近代研究
十八世纪中叶人们已意识到,除行星、月球等太阳系天体外,满天星斗都是远方的“太阳”。赖特、康德和朗伯特最先认为,很可能是全部恒星集合成了一个空间上有限的巨大系统。
第一个通过观测研究恒星系统本原的是f..赫歇耳。他用自己磨制的反射望远镜,计数了若干天区内的恒星。1785年,他根据恒星计数的统计研究,绘制了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居其中心的银河系结构图。他用5o厘米和12o厘米口径望远镜观测,现望远镜贯穿本领增加时,观察到的暗星也增多,但是仍然看不到银河系的边缘。f..赫歇耳意识到,银河系远比他最初估计的为大。f..赫歇耳死后,