如何发现和定义银河系？
银河系
我们地球和太阳所在的恒星系统，是一个普通的星系，因其投影在天球上的乳白亮带──银河而得名。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30千秒差距的银晕笼罩。银晕中最亮的成员是球状星团。银河系的质量为1。 4×1011太阳质量,其中恒星约占90％，气体和尘埃组成的星际物质约占10％。 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10千秒差距，以每秒250公里速度绕银心运转,2。5亿年转一...全部
银河系
我们地球和太阳所在的恒星系统，是一个普通的星系，因其投影在天球上的乳白亮带──银河而得名。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30千秒差距的银晕笼罩。银晕中最亮的成员是球状星团。银河系的质量为1。
4×1011太阳质量,其中恒星约占90％，气体和尘埃组成的星际物质约占10％。 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10千秒差距，以每秒250公里速度绕银心运转,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0。13太阳质量/秒差距3或 8。8×10-24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=-20。5。它以 1010年 的时间尺度演化。
研究简史 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。W。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50 厘米和120厘米口径望远镜观测,发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。W。赫歇耳意识到，银河系远比他最初估计的为大。F。W。赫歇耳死后，其子J。
F。赫歇耳继承父业，将恒星计数工作范围扩展到南半天。十九世纪中叶，开始测定恒星的距离，并编制全天星图。1906年，卡普坦为了重新研究恒星世界的结构,提出了“选择星区”计划,后 人称为“卡普坦选区”。
他于1922年得出与F。W。赫歇耳的类似的模型，也是一个扁平系统，太阳居中，中心的恒星密集，边缘稀疏。沙普利在完全不同的基础上，探讨银河系的大小和形状。他利用1908～1912年勒维特发现的麦哲伦云中造父变星的周光关系，测定了当时已发现有造父变星的球状星团的距离。
在假设没有明显星际消光的前提下，于1918年建立了银河系透镜形模型，太阳不在中心。到二十年代，沙普利模型已得到天文界公认。由于未计入星际消光效应，沙普利把银河系估计过大。到1930年，特朗普勒证实星际物质存在后，这一偏差才得到纠正。
组成 银河系物质约90％集中在恒星内。1905年，赫茨普龙发现恒星有巨星和矮星之分。1913年，赫罗图 问世后，按照光谱型和光度两个参量，得知除主序星外，还有超巨星、巨星、亚巨星、亚矮星和白矮星五个分支。
1944年，巴德通过仙女星系的观测，判明恒星可划分为 星族Ⅰ和星族Ⅱ两种不同的星族。星族Ⅰ是年轻而富金 属的天体，分布在旋臂上，与星际物质成协。星族Ⅱ是 年老而贫金属的天体，没有向银道面集聚的趋向。
1957年，根据金属含量、年龄、空间分布和运动特征，进而 将两个星族细分为中介星族Ⅰ、旋臂星族(极端星族Ⅰ)、 盘星族、中介星族Ⅱ和晕星族（极端星族Ⅱ）。
恒星成双、成群和成团是普遍现象。
在太阳附近25 秒差距以内，以单星形式存在的恒星不到总数之半。迄 今已观测到球状星团132个,银河星团1,000多个,还有为 数不少的星协。据统计推论，应当有18,000个银河星团 和500个球状星团。
二十世纪初,巴纳德用照相观测，发现了大量的亮星云和暗星云。1904年，恒星光谱中电离 钙谱线的发现，揭示出星际物质的存在。随后的分光和偏振研究，证认出星云中的气体和尘埃成分。近年来通 过红外波段的探测发现在暗星云密集区有正在形成的恒 星。
射电天文学诞生后，利用中性氢21厘 米谱线勾画出银河系旋涡结构。根据电离氢区的描绘， 发现太阳附近有三条旋臂:人马臂、猎户臂和英仙臂;太阳位于猎户臂的内侧。此外，在银心方向还发现了一条3千秒差距臂。
旋臂间的距离约1。6千秒差距。1963年,用 射电天文方法观测到星际分子OH，这是自从1937～1941年间,在光学波段证认出星际分子CH、CN和CH+以来的重 大突破。到1979年底，发现的星际分子已超过50种。
结构 银河系的总体结构是：银河系物质的主要部分组成一个薄薄的圆盘，叫做银盘，银盘中心隆起的近 似于球形的部分叫核球。在核球区域恒星高度密集，其中心有一个很小的致密区，称银核。银盘外面是一个范围更大、近于球状分布的系统，其中物质密度比银盘中低得多，叫作银晕。
银晕外面还有银冕，它的物质分布 大致也呈球形。有关银河系的细节见银河系结构。
起源和演化 银河系的起源这一重大课题目前还了解得很差。这不仅要研究一般星系的起源和演化，还必 须研究宇宙学。
按大爆炸宇宙学假说，我们观测到的全部星系都是1010年前高密态原始物质因密度发生起伏,出 现引力不稳定和不断膨胀，逐步形成原星系，并演化为 包括银河系在内的星系团的。而稳恒态宇宙模型假说则 认为，星系是在高密态的原星系核心区连续形成的。
银河系演化的研究近年来才有一些成就。关于太阳附近老年恒星空间运动的资料表明，在原银河星云的坍缩过程中，最早诞生的是晕星族,它们的年龄是100多亿年，化学成分是氢约占73％，氦约占27％。
而大部分气体物质集聚为银盘，并随后形成盘星族。近年还从恒星的形成和演化、元素的丰度的变迁、银核的活动及其在演化中的地位等角度探讨银河系的整体演化。六十年代 发展起来的密度波理论，很好地说明了银河系旋涡结构的整体结构及其长期的维持机制。
================== 外星探测器
简介
为了了解外星球的气象、地质及生命活动情况，人类研制并发射了代替人到外星考察的器叫做外星探测器。
结构
外星探测器根据派往的星球及探测计划而设计，通常由轨道器和着陆器组成。
轨道器确保把着陆器把着陆器从地球轨道送上外星轨道，并向地球传送着陆器所探测到的信息；着陆器负责在星球表面的具体探测任务。它们各自都带有推进装置。
工作
整个探测器由运载火箭或航天飞机发送到地球轨道，调谁位置后，再由轨道宙责沿着际航线运送器的同步飞行轨道，准备接收并传递着陆器的探测信息。
着陆器在外星球表面实行软着后，开始利用自身的智能机器人装置进行拍照、分析土质研究工作，并把分析结果通过轨道器传回地面。
形形色色的外星生命探测器
地球上的人类在浩瀚的宇宙中是孤独的吗?在地球以外的星球上是否还存有与人类一样的高等智慧生命?如果有，他们究竟在何方?他们与我们的长相是否相似?用何种方式才能找到这些具有高等智慧的外星生命?每个对太空感兴趣的地球人仰望满天繁星时，这些美妙而又带有离奇幻想的念头也许会时而在脑海中萦绕。
外星人会是什么样
大大的脑袋、大大的眼睛、光秃秃的头、小小的身体，有点滑稽有点可爱，又本领高强，神通广大，这是科幻电影中经常出现的外星人形象。而实际上，我们还从未见过真实的外星人。
当我们在构想外星人形象的时候，也总是倾向于认为他们的外表、行为、思想等方面与我们地球人相似。虽然很多人认为不明飞行物(UFO)是外星人驾驶的飞船，有人宣称亲眼看到了外星人，甚至有人宣称被外星人带进了飞船，但还没有一例得到证实。
这无疑更是给寻找外星人增加了多重神秘色彩。
宇宙是如此辽阔，浩瀚茫茫，我们无法去想象它的真实位置和边际。想象一下即使是离太阳系最近的星系邻居阿尔法人马座也有4。25光年之遥。我们无法想象一个外星生命能够跨越如此遥远的距离，进行如此漫长的旅行到达地球。
旅途中难以想象的严酷环境，脆弱的碳水化合物的生命不可能胜任的。也许只有一种可能，那就是外星人的生命的组成基本元素以及构架与地球人类有极大的差别，他们能够承受更恶劣的环境，能够跨越更遥远的距离。
但是如果能够做到这一点，我们是否还能称之为生命？
也许，我们历经千辛万苦，寻找的根本不是我们想象中的外星人，而是外星人制造出来的机器智能人。随着人类科学技术的进步和发展，人类制造的机器人会具有越来越高的智能水平，甚至可以独立思考、具有人类的情感、并能够自我修复和自我繁殖。
人类最终完全可以制造出这样精巧的智能物体，以继承我们人类的文明。同样的理论，如果在太空有其它更先进文明的话，也许在几百万年前，他们可能就制造出这样的机器智能人。所以，我们能够探测到的外星人将是一种机器智能人，而不是像我们一样的生物智能人。
多种装备搜索外星人的踪迹
人类对外星的探测与研究从未停止过，寻找着外星人的脚步也从来都没有停止过。地球只是太阳系中的一颗行星，而银河系中有1000多亿颗太阳，它们的行星更是不计其数。
根据天文学家提出的德瑞克方程估算，银河系的恒星之间散布着1万多个技术高度发展的“社会”，但是这只是一个数论推理，它只是从理论上来证明有这种“社会”存在，并不能确定它们的具体位置。就像我们往大海里扔了一块硬币，只知道这块硬币还在大海里，却很难再次搜寻到它。
虽然如此，这种理论上的推断还是为人类对外星人和地外生命的搜寻信心注入了一剂强心针。科学家们搜寻外星人和地外生命的方法主要有两大类：主动式和被动式。主动方式是指主动搜寻外星人的信息，对宇宙空间进行扫描，搜寻和捕捉外星文明发射的信号，或者发射航天探测器进行探测；被动式是指向外星人发送信息，如发射带有地球文明信息的探测器和飞船，这些探测器向太空发送无线电之类的信号，希望这些信号能够被外星生命的捕捉器“捉拿归案”。
现在，人类主要是以被动式对遥远的太空进行探测，而对于太阳系内距离地球比较近的天体，人类可以直接发射生命探测器进行探测。下面介绍几款执行过地外生命搜寻任务的探测器。
《辞海》里这样解释“生命”的：“由高分子的核酸、蛋白体和其他物质组成的生物体所具有的特有现象，与非生物不同，生物能利用外界的物质形成自己的身体和繁殖后代，按照遗传的特点生长、发育、运动，在环境变化时常表现出适应环境的能力。
”
“海盗”号飞船
1975年，NASA实施了“海盗”号火星着陆探测计划，先后发射了两个“海盗”号火星探测器，并于1976年在火星表面软着陆成功。
“海盗号”进行了大量拍照和考察，并对火星生命进行了探测，结果一无所获。
有学者提出当初“海盗”号的设计存在严重问题，由于它的敏感性不足，因此很难辨别出潜在的火星生命体。他们通过实验发现“海盗”号上的气相色谱分析仪(G C M S)存在很大设计问题，甚至都不能从与火星类似的地球土壤中探测出生命物质的存在。
“勇气”号和“机遇”号火星探测器
勇气号火星探测器于2004年1月3日着陆到火星表面的一侧，作为它姊妹探测器的“机遇”号则在1月25日着陆到这颗“红色星球”的另一侧。
这两个火星探测器向地球传送回了大量数据，拍摄很多极富科学价值的火星近照，开展了大量科学考察。其中，探测液态水，寻找生命存在的证据是这两个探测器负有的首要使命。目前，这两个探测器仍然正常工作，远远超出了最初6个月的设计寿命。
在飞向太空前，这些探测器都要经过一道特别的程序——消毒。地球上的细菌可以在恶劣的太空环境中生存数月甚至数年之久，如果这些细菌在其它星球生存下来，对这个星球或者人类来说，后果可能是灾难性的。
为了确保地球细菌不污染外星球，NASA制订了极为严格的消毒程序，“海盗”号火星探测器是在无菌条件下生产的，“勇气”号和“机遇”号的生产也都严格遵守“消毒指南”。
“先驱者”10号和11号
这两个探测器分别于1972年和1973年发射。
它们实际上是刻有图像的镀金铝质金属牌。图的上部是氢原子符号，下部为太阳和九大行星组成的太阳系，箭头表示航天器从地球出发及其航行的途径；左部的一个星状符号绘出了地球相对于14个脉冲星的位置关系，右部为一对男女裸体人像，人像背后是按比例绘制的航天器外形，表明人体的大小，这张通往太空的名片，能在宇宙中保留几万年之久。
“旅行者”1号和2号
1977年，“旅行者”1号和2号相距发射，它们携带了一套“地球之声”的唱片，作为人类送给外星人的第一份礼物。
这套唱片由镀金的铜板制成，直径30厘米，可放音120分钟。这套唱片的主要内容分为4个部分：第一部分是用图象编码录制的115幅照片和图表，介绍了太阳系的概况及其在银河系中的位置、地球的面貌、人类的科学技术发展及社会状况等，其中包括中国长城的照片和中国人家宴画面；第二部分是用世界上60种语言说的问候语，其中包括中国的普通话，粤语，厦门话和江浙语；第三部分是用声音介绍地球上的各种 自然现象及发展历史，有风声，雨声，雷声，各种昆虫鸟兽鸣叫吼啸的声音，以及婴儿落地的呱呱啼哭声和火箭发射的巨大隆隆声；第四部分是音乐节目，有贝多芬、巴赫的名曲，有各国的民族乐曲，包括中国古乐《流水》等。
这套唱片装在一个密封的铝盒里，把人类的信息带出太阳系，进入茫茫太空去寻找自己的知音。人们期待它们能如愿以偿。
此外，还有一种更有创意的联系外星人的方法。给外星人打电话。在美国，登录 网站，网民就可以打一个“太空电话”，他们的电话信号将通过架设在美国康涅狄格州中部、一个直径为3．2米的发射器发送到太空。
该网站的负责人说，如果遥远星球上有一个与直径超过300米的射电望远镜类似的接收器，就能“听”到来自地球的声音。地球人与外星人沟通将不再是幻想。
从20世纪60年代以来，科学家们花费了近10亿元人民币，向宇宙发射了无数个频率信号、对天空进行扫描有成千上万千小时。
但是，到目前为止，他们探测的最遥远的恒星到地球的距离还不足银河系范围的1％，更不用说其他星系，当然也没有发现外星人的踪迹。
人类的产生只有几百万年的历史，掌握无线电技术也只有一百多年的历史，这对于以亿年为单位来衡量的宇宙年龄来说，只是弹指一挥间的事，也许寻找到与我们相同文明程度相仿的智慧生命并不是件容易的事情。
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