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天文学作业
10130316
吴文迪
问题：
1. 流星雨是如何形成的？
2. 太阳系是如何诞生和演化的？
3. 太阳要经历哪些演化阶段？它最终归宿如何？
4. 为什么冥王星被开除出九大行星？新行星的定义是什么？
解答：
1. 形成流星雨的根本原因是由于彗星的破碎而形成的。彗星主要由冰和尘埃组成。当彗星逐渐靠近太阳时冰气化，使尘埃颗粒像喷泉之水一样，被喷出母体而进入彗星轨道。但大颗粒仍保留在母彗星的周围形成尘埃彗头；小颗粒被太阳的辐射压力吹散，形成彗尾。剩余物质继续留在彗星轨道附近。然而即使是小的喷发速度，也会引起微粒公转周期的很大不同。因此，在下次彗星回归时，小颗粒将滞后母体，而大颗粒将超前与母体。当地球穿过尘埃尾轨道时，我们就有机会看到流星雨。
2. 约在六七十亿年前，宇宙中有一团质量巨大的、密度均匀的原始星云，太阳系从这个原始星云诞生而成。这是个星际气体尘埃云，也就是弥漫物质云，这个原始星云延伸范围极大，是我们现在太阳系疆界的一千多倍。这团气体的成分由75%氢和25%的氮和少量的重元素组成，气体中的粒子处于无秩序运动状态，各行其是成为混沌局面。随着星云不断地收缩，内部产生了涡流和缓慢的自传。原始星云不断地收缩，内部产生了涡流和缓慢的自转。估计原始星云的角度很大，在它的继续收缩中，由于维持角动量不变，则自传速度快，混沌的星云在赤道附近自转达到一定速度时，开始成为扁平，内薄外厚的连续星云盘中心部分密度最大，最后演化为太阳，原始星云的外围形成许多尘埃粒子。 星云盘形成以后，气体受压缩，使其内部产生巨大的热量。同时，内部压强也增大，靠近中央平面的热气则向上浮起产生气泡，当他们升到表面变冷，然后再下沉又形成了对流。星云内部对流特别激烈而使星云内的物质充分得到混合，成为化学组成相当均一的星云物质。在星云的物质主要有三类：一类是“土物质”，主要由铁、硅氧化物构成；二类是由碳、氮、氧等及其氢化物的组成“冰物质”；三类是由分子氢和氦构成的“气物质”。这些物质组成与现在太阳外处的化学组成相似。
星云继续收缩，凝聚成大大小小的尘粒，经过不断的碰撞，慢慢地增大为千千万万个大小不同的星子。然后通过星子之间的碰撞，使小星子像滚雪球一样，吸附较小的颗粒而逐渐增大形成了行星胎。行星胎又不断地增大而形成了原始星。原始星通过引力吸引获得了气体外壳。在靠近中心的那些原始行星，由于受到太阳的引力作用速度减慢了。众星子在围绕太阳旋转的时候，它们的轨道总是多种多样的。有的近乎正圆；有的扁长为椭圆；有的离太阳近旁；有的远离太阳。大多数公转为逆时针，只有少数为顺时针。但是众多星子围绕太阳旋转时，逐渐形成近圆形，同向性和共面性的特点，在质量和体积上，各个星子又千差万别，各具特色，这样太阳系由原始的星云逐渐演化成为现在壮观的太阳系。
3. 太阳的演化要经历原始太阳星云--主序星--红巨星--白矮星
幼年阶段，原始星云在自身引力作用下不断收缩，密度不断增大，温度不断升高。历时数千万年形成原始太阳。
青年阶段，太阳处于非常稳定的主序星阶段。按照观测得到的氢和氦的丰度估计，太阳还可以生存50亿年之久。今天的太阳正处在他的鼎盛时期。
中年阶段，约持续10亿年时间。当热核反应的燃烧圈接近一半太阳半径时，将会难以支持太阳自身的巨大引力，中心将会塌缩，这个塌缩过程所释放巨大能量使太阳外部大幅膨胀，这时的太阳体积大、密度小、表面亮度强，演化为一颗红巨星。
老年阶段，太阳转变为一颗脉动变星，终于，内部核能耗尽，整体发生坍塌，内部被压缩成一个密度很高的核心，冷却后形成一颗白矮星，并长久地留在宇宙之中。
4. 冥王星所处的轨道在海王星之外，属于太阳系外围的柯伊伯带，这个区域一直是太阳系
小行星和彗星诞生的地方。20世纪90年代以来，天文学家发现柯伊伯带有更多围绕太阳运行的大天体。比如，美国天文学家布朗发现的“2003UB313”，就是一个直径和质量都超过冥王星的天体。
布朗等人的发现使传统行星定义遭遇巨大挑战。根据国际天文学联合会大会通过的新行星定义， “行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、能够清除其轨道附近其他物体的天体。在太阳系传统的“九大行星”中，只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合这些要求。冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交，不符合新的行星定义，因此被自动降级为“矮行星”。
新行星定义为一颗行星是一个天体，它满足围绕太阳运转，有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的(近于圆球)形状，同时所在轨道范围的邻里关系清楚。
地质工程与测绘学院
天文学基础课程论文
论文名称: 大地天文学 专 业: 大地测量学与测量工程
学 号: 2014126044
学生姓名: 姚利辉 指导教师: 张永智
撰写时间: 2014年12月
摘 要 摘要：天文学是一门最古老的科学，他一开始就和人类的劳动和生存密切相关。他同数学、物理、化学、生物、地学同为六大基础学科。大地天文学也是由来已久，从公元前开始到现在，从用传统的方法到现在的各种精密的测量仪器，经历了翻天覆地的变化。本文主要从大地天文学的基础概念入手，主要利用大地天文学 只是来测定经纬度和其他，从而确定地面点的位置。基础知识主要有天球上基本的概念，天球与地球的关系以及天球与地球坐标系的关系与转换，运用这些关系，确定的一些大地天文学的测量方法和在各种方面的应用。
关键字：大地天文学，天球坐标系，坐标系转换，测量方法与应用
Abstract
Abstract: astronomy is a one of the oldest science, he started and is closely related to the ministry of Labour and survival of human beings. He with mathematics, physics, chemistry, biology, study as the six basic subjects. Astronomy earth also has a long history, from the beginning to now, from the traditional way to the present all kinds of precision measuring instruments, undergone earth-shaking changes. This article mainly from the basic concept of the astronomy, the main use of the land of astronomy is to determine the latitude and longitude and the other, to determine the position of the ground points. Basic knowledge is mainly on the basic concept, the celestial sphere celestial's relationship with the earth and the relationship between the celestial coordinate system with earth and transformation, using these relationships, determine some of the astronomy measurement on the methods and applications in various aspects.
Key words: the astronomy, celestial coordinate, coordinate transformation, measuring method and application
目 录
摘 要 ......................................................................................................................... 1
一 、大地天文学基本概念 ......................................................................................... 1
二 、大地天文学的发展概况 ..................................................................................... 1
三 、天球的基本概念 ................................................................................................. 2
3.1天球的定义 ......................................................................................................................... 2
3.2 天球的分类 ........................................................................................................................ 2
3.3天球的两个特性 ................................................................................................................. 2
3.4 关于天球的基本知识 ........................................................................................................ 2
四 、天球与地球的相关关系......................................................................................................... 3
4.1 天球上与地球公转有关的圈、线、点 .......................................................................... 3
4.2 天球上与地球自转有关的圈、线、点 .......................................................................... 5
五 、天球坐标系 ............................................................................................................................ 6
5.1 天球坐标系分类 .............................................................................................................. 6
5.1.1 地平天球坐标系 ................................................................................................... 7
5.1.2 时角天球坐标系 ................................................................................................... 8
5.1.3 赤道天球坐标系 ................................................................................................... 9
5.1.4 黄道天球坐标系： ............................................................................................... 9
5.2 天球坐标系之间的转换 .................................................................................................. 9
5.2.1 天文坐标与天球坐标之间的关系 ..................................................................... 10
5.2.2 地平坐标与时角坐标之间的关系 ..................................................................... 10
5.2.3 天球直角坐标系及其转换 ................................................................................. 11
六 、大地天文学的方法及应用................................................................................................... 13
参考文献 ........................................................................................................................................ 15
大地天文学
一 、大地天文学基本概念 大地天文学是天文学的一个分支,也是大地测量的一个重要组成部分。它的重要任务,是用天文方法观测天体的位置来确定地面点在地球上的位置(经纬度)和某一方向的方位角,以供大地测量和其他有关的科学技术部门使用. 这是天体测量学与大地天文学的边缘学科，在测站（通常称为天文点）使用天体测量仪器观测天体以测定天文经度和纬度，也可测定测站至相邻固定目标的方位角从而确定测站的子午线。
大地天文学的传统课题包括：①测定地面点的天文经度，就是在同一瞬间测定地面上一点与本初子午线上的地方时之差。该点上的时刻可使用经纬仪、中星仪、棱镜等高仪以及照相天顶筒等仪器测定；本初子午线上的地方时则可通过收录无线电时号求得。②测定地面点的天文纬度。这等同于测定地面点的天极高度。该点的纬度可使用带有纬度水准的经纬仪、天顶仪、棱镜等高仪以及照相天顶筒等仪器测定。③地面目标方位角的测定。这等同于确定某天文点的子午线方向。观测恒星，测定其时角，算出它的方位角，然后测定该瞬间恒星与地面目标之间的水平角，从而得到目标的方位角。这些任务都包含对各种误差的分析及对削弱和消除误差的研究。近代已能测定地面点在以地心为原点的三维直角坐标系中的地心直角坐标，用诸如甚长基线干涉测量、激光测距、全球定位系统测量等技术，精度可达几厘米量级。
二 、大地天文学的发展概况
大地天文学是天文学中发展最早的一个分支。公元前3世纪，古希腊天文学家用观测夏至日正午太阳高度的方法测定了子午线的长度。公元8世纪，中国天文学家一行(本名张遂，683～727)等通过观测北极星高度推算出了子午线1°的弧长。元代天文学家郭守敬(1231～1316)组织过全国范围的纬度测量。然而，直到17世纪光学望远镜、测微器与天文钟问世以后，才形成精密的大地天文学。现代大地天文学的测量设备包括天文观测仪器、守时仪器、记时仪器和无线电接收机。 天文观测仪器主要是全能经纬仪，也可用中星仪和棱镜等高仪等。守时仪器已全部采用石英钟。记时仪器用以记录观测恒星的时刻。无线电接收机则用
毕业论文（设计）
题 目
学 院 学 院
专 业
学生姓名
学 号 年级 级
指导教师
毕业教务处制表 毕业
毕业二〇一五年 九月二十 日
一、论文说明
本团队专注于原创毕业论文写作与辅导服务，擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等，论文写作300起，所有定制的文档均享受免费论文修改服务，具体价格信息联系，同时也提供对应的论文答辩辅导。
二、论文参考题目
天文学硕士毕业论文
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面向天文学领域的大数据管理的研究与实现
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《淮南子·天文训》中天学思想的科学史视角透析
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朱文鑫《十七史天文诸志之研究》研究
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基于天文数据的服务计算与服务封装技术研究
Nebulas中数据交换接口技术的研究和实现
三轴形变地球自转的自由摆动的理论研究
清代三角学的基本概念与变迁
LAMOST协同工作环境建设与其在天文教育上的应用
基于UCAC2星表的索引数据库的设计与实现
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基于背景知识的关联规则挖掘方法研究及应用
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柳宗元科学思想管窥
“阴阳球”与中医思维模式
自适应空间聚类方法研究
含参数二阶非线性周期边值问题正解
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几类常微分方程边值问题解的存在性
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由斑点图重建天文图像的研究
基于小波变换微弱信号检测技术研究及DSP实现
对卡尔·萨根科学传播活动的研究
Modified Chaplygin gas （MCG）对结构形成的影响
神经网络在日长变化预报中的应用研究
超对称化最小暗物质模型
基于中小型望远镜的高色散光谱仪性能测试与积分视场单元设计 基于数据挖掘技术的激变变星的特征提取
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求解若干高阶奇异微分方程
求解一类反应扩散方程的再生核方法
环境温度作用下拱桥温度—结构耦合场问题研究 吊舱式时间域直升机航空电磁数据处理方法研究 空间科学虚拟观测台体系结构研究
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从范式理论的视角重新审视西方译学的发展
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暗能量模型及其分析与比较
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关于路、圈并图优美性的研究
几类分数阶微分方程边值问题解的存在性
计算机控制抛光去除函数优化分析
高速铁路箱梁桥日照温度场分布规律及计算模式研究 20世纪西方荒野概念研究
基于压缩感知的图像获取及重构研究
基于Curvelet变换与偏微分方程的图像去噪算法研究 基于APD的光子计数成像系统研究与设计
基于GPS双天线的定向研究
几类二阶常微分方程边值问题解的存在性
正比计数管及其屏蔽层厚度的Monte Carlo（MCNP）研究 伊安·巴伯“四分类说”探析
分数阶傅里叶变换在ISAR机动目标成像中的应用 脉冲星计时模型和自转稳定性研究
一维辐射流体力学方程组边界层性态的分析
宣化下八里辽墓彩绘星象图研究
我的天文选修课
世界上有两件东西能够深深地震撼人们的心灵，一件是我们心中崇高的道德准则，另一件是我们头顶上灿烂的星空。 —
—记我的天文选修课
数周之前，我们的天文选修课开课了，第一次课，老师的话很风趣，让我原本以为的枯燥无味的天文学的印象全无。
温总理说：“我们的民族是大有希望的民族。希望同学们经常地仰望天空，学会做人，学会思考，学会知识和技能，做一个关心国家命运的人。”从这句话我认识到了，我们要学的天文学不仅仅是纯粹的天文知识，而是要放眼世界，瞩目未来。无论是一个人也好，还是一个民族，都生活在这个世界中，而世界是无限广大，又是不断发展和变化的。我们要适应这个世界，要生活得更好，就时时刻刻都要明白所身处的坐标和位置，要有不屈服又不侵凌于人的忧患之心面对各种生机与危机，要抓住机遇不断地发展和壮大自己。我从此对我的天文学有了更深的了解，我的天文选修课也从此开始。
仰望星空，我们看到的是数以万计的繁星，虽然不能得到什么，但这是我们认识宇宙的开始。人类虽然认识了地球，可是没有认识宇宙之时，以为自己是地球上的霸者，宇宙的中心。人类开始狂妄自大，疯狂的改造世界，互相征服满足自己的私欲。突然有一天，有人发现太阳才是宇宙的中心，人们惶恐了„„当人类真正的脱离重力场，就如惠更斯所言“加入升上地球之巅，从高处往下观察，我们就不会对地球上称之为伟大的东西赞不绝口，也就会藐视大多数凡夫俗子所津津乐道的区区小事”，仰望天空之所以重要，是因为认识了宇宙，我们才认识到了自己在宇宙的位置，便不会那样自大、狂妄。也更深刻的认识了生命，人类的文化、科技才能更好更快的发展，人类才能发展。
神奇的星座学与星相学，从一开始，它们似乎便被赋予了神秘而又特殊的色彩。古今中外，多少人都以为自己的命运、前途竟然与数亿千米外的星座息息相关。即使现在，也有多少年轻人热衷于星座学。当我们进入模拟星空的界面，瑰丽的星座固然漂亮，一个个的背后都有一个美丽的神话，可是这些遥远的星座跟我们的有什么关系呢？看来，我们把星座占卜上的备注当成我们命运的指南针是荒谬的。古代的星相学，占星之人大多知识渊博，通古博今，很多大的政治事件都伴随的神奇的星象发生。古人是对此深信不疑，但当我们的视野离开了地面，我们渐渐地认识了宇宙，我们会发现，所谓的星相学就是政治学、阴谋学。仰望星空之所以重要，是因为它让我们认识世界，摆脱愚昧无知，相信科学，不迷信，学会思考，成为国之栋梁，社会主义的优秀接班人。
既然要认识宇宙，认识自我，那就得知道宇宙是怎么来的。宇宙起源于一次宇宙大爆炸，在130多亿年前，时间也是由宇宙大爆炸那一刻开始的。物质也在之后产生，这不仅仅是物理学、天文学的范畴，更是唯物主义的有力证明。这些能使我们更加科学的认识宇宙，认识我们所赖以生存的世界。伟大的物理学家霍金关于宇宙这样说过，宇宙是由一个小小的果壳而来，果壳上的量子这周包含着宇宙中所有的密码。这是似乎跟生命的起源很相似，生命也是起源于一个包含着所有基因密码的细胞而来。也许这就是宇宙跟生命的相似之处吧。
精彩的天文却很短暂，但是我学到的却是很多。更加清晰的认识了自己生存的地球，宇宙。认识到我们人类在宇宙中的位置，也以更加谦逊的心态去学习，去做人，敬畏自然。这应该就是我们选修天文学的收获吧！
关于大爆炸宇宙论的看法
在学完天文学概论这门课程后，我对于我们现在所处的地球以及整个宇宙都产生了极大的敬畏、尊重之情和好奇心。同时也发现，在讨论天文学的同时脱离不了物理学的讨论，天文与物理息息相关。 在听了老师对整个宇宙的起源及发展的讲述后，我对其中的大爆炸宇宙论产生了极大的兴趣。在此之前有许多的科学家都对宇宙的构造和本原提出了观点。由文艺复兴时代哥白尼的日心说开始，建立了牛顿静态宇宙观。牛顿静态宇宙观不单指牛顿本人的论述，而是泛指在牛顿经典力学体系架构下，对宇宙整体特性形成的观念。牛顿静态宇宙观的基本观点是：时间和空间是绝对的，相互独立的；时间和空间都是无限的。但后来人们发现了原子内部的秘密，窥测到了遥远河外星系的行踪。普朗克实验启发了薛定谔等人，使他们创建了量子力学。这些发现都与牛顿经典力学中的理论所相悖，而更与爱因斯坦的广义相对论更加契合。而后爱因斯坦提出了有限无界宇宙模型，模型服从黎曼几何学。这个模型指出现实的三维空间是一个无界空间，没有边界；宇宙是没有中心的。但只要有物质，宇宙中就存在引力场，引力场的大小与时空弯曲的程度有关。时间和空间的结构和性质是依赖物质的，不能独立于物质而绝对地存在。如果物质没有了，时间和空间也就跟着没有了。爱因斯坦为了克服静态宇宙模型的不稳定性在
引力场方程中加入常数表示宇宙项，但后来在1992年，苏联数学家弗里德曼通过求解出不含宇宙项的引力方程的通解而得到一个膨胀的有限无界宇宙模型，而这个模型最终也被天文观测所证实。
在膨胀的有限无界宇宙模型的观念下，伽莫夫和阿尔弗、赫尔曼提出了一个比较完整的宇宙创新理论。该理论提出，宇宙是在高温高压的状态下，原始的基本粒子即中子突然膨胀，中子衰变转化为其他粒子后，逐渐形成其他的元素，从而形成整个星系等天体。当时由于没有条件去证明这个理论是否成立，也没有什么科学家认为这一理论是正确的。当时并没有受到重视，被人们戏称为“大爆炸理论”。20多年后，理论被证实后才成为了举世公认的“标准宇宙模型”。 在大爆炸理论中，在最开始的三分钟里就已经快速地发生了许多反应。我们根据相等的宇宙温度下降间隔来将最初的三分钟里发生的反应逐一看清楚：【天文学论文】
（1）第一个画面：宇宙温度为1011K，充满着数量丰富的粒子，包括电子及其反粒子、正电子、光子、中微子。在第一个画面中，宇宙的密度非常大，逃逸速度也相应变大，宇宙膨胀的特征时间约为0.02Si。其中，最重要的反应是：反中微子+质子正电子+中子；中微子+中子电子+质子。假设中微子与反中微子、正电子和电子数量都相差不多，质子转化为中子和中子转化为质子的速度也就相差无几，质子数和中子数大致相等。
（2）第二个画面：宇宙温度为3×1010K，宇宙中的主要成分的粒子仍处于热平衡状态，还没有质的变化。因此，能量密度按照温度的
四次方下降。此过程使宇宙膨胀的特征时间延长了约0.2S。随着温度降低，中子转化成质子更为容易。核粒子平衡变为38%的中子和62%的质子。
（3）第三个画面：宇宙温度降为1010K，中微子和反中微子不再处于热平衡状态，开始像自由粒子那样运行，不再在“大爆炸”中起到作用。温度不断降低，核粒子平衡也转变为24%的中子和76%的质子。
（4）第四个画面：宇宙温度为3×109K，此时温度比电子和正电子的阈值温度低，它们开始迅速湮没，并在湮没中释放大量能量，使得宇宙温度降低的速度减缓。虽然温度比较低，但各种稳定的核不会立即产生，因为这需要先形成氘，经过一系列反应形成稳定的寻常氦核。而在这个温度下，氘核一形成便会爆炸。因此不能形成稍重的核，中子仍在缓慢地转化为质子，平衡变为17%的中子和83%的质子。
（5）第五个画面：宇宙温度为109K，此时离第一个画面已经过去了3分02秒。大部分电子和正电子都已经湮没消失，剩下质子、中微子和反中微子。温度已经低至能使氘、氦三和寻常氦核结合在一起，但“氘瓶颈”仍然存在。在第五个画面稍后不久的某个时间，温度不断降低，突破了“氘瓶颈”后，能迅速形成较重的核。但因还存在其他瓶颈，没有大量形成比氦重的核。在这个温度下，其余剩下的中子都反应成了氘核。
（6）第六个画面：宇宙温度为3×108K。电子和正电子基本完全湮没。核进程停止，大多数核粒子结合成氦核，或变为自由质子。
宇宙，就是在这短短的三分多钟里，发生如此多的反应，基本形成了这个宇宙并存在了这么长的时间直到人类的存在并发掘到这个理论。毫无疑问，宇宙将会在一段时间内这样一直膨胀下去。但到了最后，宇宙到底是会继续膨胀下去还是当宇宙密度大于临界值后开始加速收缩？我们并不得而知。至少，在当下，我们知道我们所存在的宇宙的起源，不至于当宇宙开始收缩时毫无察觉。更何况，在以后我们会发掘出更多关于宇宙的秘密。而对此，我们可以充满期待。 i“膨胀特征时间”为宇宙规模扩大1%所需时间长度的一百倍。
探秘银河系的中心
作 者：程旭
班 级：遥感科学与技术
学 号：201105070205
指导老师：李墨萍
成都理工大学地球科学学院
探秘银河中心
摘要 银河系（the Milky Way 或Galaxy）是太阳系所在的天体系统，包括一千二百亿颗恒星和大量的星团、星云，还有各种类型的星际气体和星际尘埃。科学家发现银河系经历了漫长的过程。时至今日，科学家仍未对银河系大部分了解掌握，尤其是银河系的中心（银心），充满未知的迷雾，争论众多。
本文将详细的对银河系中心从其发现到进一步深层次的揭秘进行介绍描述，带领读者了解，这20世纪天文界的伟大发现。
关键字： 天文学、银河系、Galaxy、中心
centre of the galaxy
Abstract
Galaxy where the celestial system is the solar system, including one hundred and twenty billion stars and a large number of star clusters, nebulae, as well as various types of interstellar gas and interstellar dust. Scientists have discovered the Milky Way through a long process. Today, most scientists have yet to understand the galaxy, especially the center of the galaxy (Galaxy center), full of unknown fog, many argue.
This article will detail their findings on the center of the galaxy to conduct further depth introduction Secret description leads the reader to understand, this 20th century, the great astronomical discoveries.
Key words：Astronomy,Milky, Galaxy,center
1 科学进步——银河系中心的发现
18 世纪的天文学家认为, 太阳和天空中所有的恒星构成了银河系, 而太阳就处在银河系的中心。这一设想在19 世纪被科学家沙普利推翻了。他研究发现, 银河系的中心不在太阳, 而是趋于人马座的一点。起初，人们用光学望远镜企图窥测到银河系中心的秘密，尽管人们有能力把光学望远镜造得越来越大，能够望得越来越远，但仍然看不见银河系中心真面目。后来才弄清了这一原因，那是因为银心附近布满了大量的尘埃，这些尘埃就像一片白朦朦的大雾或刮起的黄朦朦的沙尘暴一样，可以遮挡住人们的视线。 近几十年以来，红外天文学、射电天文学和x射线天文学的飞速发展，给天文学家探测银河系中心的奥秘提供了新
的观测工具和手段，因为红外线、射电波和x射线均可以穿过尘埃屏障。这样，来自银河系中心的红外线、射电波和x射线，就像是从银河系中心出发的使者，可给 们带来银河系中心的一些重要信息。
银河系的中心也就是银河系的自转轴与银道面的交点，而银河系的核球即银核是在人马星座方向。用赤经、赤纬来表示的话，它2000年时在赤经17度45.6分，赤纬－29°00′，这一“点”就在人马座伽马星西北不远，靠近蛇夫座和天蝎座边界附近。至此, 人们似乎已经发现了银河系中心的秘密, 然而, 不断出现的新的观测结果迫使人们做出更深入的思考。
2 百家争鸣——银河系中心的探知
科学家们通过观测发现，来自银河系中心的红外辐射、射电辐射和x射线辐射相比，比其他区域都强大得多。人们猜测，银河系中心可能不是简单的恒星密集，是什么状况也难下结论。至1971年，两位英国天文学家在分析了对银河系中心区的观测结果后指出，它的中心应该是一个有着一定质量的“黑洞”。他们预言，如果他们所提出的假说是正确的话，那么，银河系中心还应该有一个强射电源，并且这个强射电源发出的辐射应该是同步加速的。几年之后，人们果然在银河系中心方向发现了这样一个发出强烈同步加速辐射的强射电源，它就是人马座a，是所知银河系内最大的射电源。一些人据此判断，人马座a极有可能就是一个大质量的“黑洞”，但是一些人认为只能暂时将它看作是大质量“黑洞”的最佳候选者，但时至今日，仍有一些科学家坚持银河系中心可能是密度极高的恒星集团，并非是什么超巨“黑洞”。他们认为，对于银河系中心存在强射电辐射和红外辐射这种现象，用其他非黑洞理论解释也能说明，譬如恒星之间频繁、剧烈的碰撞或许也能产生人们已经观测到的那些现象。其次，人们对银河系中心的情况了解得确实太小，比如，银心发出的可见光 们完全看不到，而实际上恒星物质的辐射大部分都是在可见光波段。如此一来，在只看到一个物体的很小部分时，就想对整个庞然大物进行整体描述，有如瞎子摸象，肯定会出现差错。因此银河系中心是否有黑洞，其真实的分布状况究竟如何，在没有充分观测证据的情况下，还无法下最后的结论。
3 有据可循——超巨黑洞说的肯定
欧洲科学家宣布了银河系中心存在超巨黑洞的最佳证据。他们说，过去20年中，科学家们一直在观测银河系中心一些星体的活动情况，尤其对一颗名为S2的星体的运行轨道进行了跟踪研究，最终得出结论：S2附近确实存在一个巨型黑洞。质量是太阳7倍的S2，以每小时1.8亿公里的高速每15.2年绕银河系中心一周。之所以如此高速，是因为它周围存在黑洞，“害怕”被黑洞“吞噬”。经过计算，这一黑洞距地球2.6万光年，质量是太阳的370万倍。
宇宙中所有的大型星系中心都有一个超大质量黑洞。超大质量黑洞大多是在130亿年前的早期宇宙中形成的，那时宇宙充斥着大爆炸时期残留的气体云，一些区域用浓稠的星际气体，从而形成了数千万颗恒星。最初的恒星中多数都是超大质量恒星，它们温度极高，燃烧速度也快，它们在死亡时留下了大量的黑洞。
引力将许多黑洞牵引到了一起，在早期宇宙中它们相互合并，形成更大的黑洞，束缚住越来越多的星际气体。气体云在围绕黑洞旋转的过程中演化了数以亿计的恒星，形成了现在的星系。这个超大质量黑洞是整个星系的引力核心，它的引力牵引着该星系中所有的恒星绕自身公转。如果没有这个黑洞，整个星系的结构就会散架。
4 深入考验——中心黑洞不只一个
当一颗恒星正在太空无穿行, 突然, 一个黑洞迎面出现, 眼看就要将其吞噬。令人惊异的是, 这个恒星竟然以极快的速度从黑洞旁边掠过, 瞬时逃亡于茫茫宇宙中。这颗诡异的恒星可不是凭空杜撰出来的, 它在1600 万年前确实曾经从黑洞的魔掌中逃脱过。而当它经过地球附近时, 它的行踪被一名科学家偶然捕捉到了。一般恒星的运行速度最多不会超过每秒240 千米, 而科学家发现的这颗恒星正以每秒850 千米的速度疾驰, 这足以使它逃离银河系的束缚。
科学家根据它的运行轨迹推测, 这颗超速恒星很可能来自银河系的中心, 是从银河系的中心逃逸出来的。那么它为什么没有被超级黑洞所吸引甚至吞噬, 反而能安全地离开呢? 以前人们认为, 这颗恒星曾是一个双星系统的一部分。当这对双星过于靠近银河系中心的黑洞时, 强烈的引力就会将这对双星拆开, 俘获一颗恒星, 同时将另一颗恒星以极大的速度向外抛出。现在, 科学家有了更大胆的假设, 可能银河系中心不止一个黑洞, 而是两个! 超速恒星就是从银河系中心被这两个黑洞抛出来的! 美国科学家杰克·希尔斯就曾经详细讨论过两个黑洞同时作用, 使恒星加速的情况。恒星正是在两个黑洞的共同作用下才有了足以逃脱银河系的惊人速度。
这真是令人匪夷所思! 黑洞不仅放弃了它对恒星引以为傲的强大吸引, 反而慷慨地赠与了恒星冲出银河系的自由。究竟是两个黑洞兄弟有意为之,合力塑造了超速恒星, 还是“ 鹬蚌相争, 渔翁得利”,恒星在黑洞兄弟的斗争中钻了空子, 才获得了惊人的速度? 现在还没有明确的答案。科学家目前一共观测到9 颗这样的超速恒星逃离了银河系, 研究人员估计今年还会发现10 多颗。并且人们已经掌握了越来越多的信息, 比如, 如果一大团恒星盘旋着落向银河系的中心黑洞, 就会有许多恒星在差不多同一个时刻被抛掷出来。每一颗已知的超速恒星都是在不同的时刻离开星系中心的, 所以应该不曾出现过一次超速恒星的大爆发。
随着人们对超速恒星的继续追踪研究, 或许真的能给我们带来关于银河系中心的崭新的图景。
参考文献
1. 百度百科，银河系中心
2. 白维家．银河系中心的秘密[j]．宇宙探索UNIVERSE
3. 朱维和．银河中心的黑洞[j]．《大自然探索》1987年04期
4. 沈志强．银河系中心超大质量黑洞[j]．PHYSICS 2007, 36(12)
5. 无．银河系中心存在黑洞的进一步证据 [j]．物理通报 2002
6. 无．银河系中心存在超大黑洞天文学家又有新证据 [j]．物理通报 2005
浅谈对天文学基础课程的学习与认识
湘潭大学
摘要：天文学是一门最古老的科学，它一开始就同人类的劳动和生存密切相关。它同数学、物理、化学、生物、地学同为六大基础学科。天文学家观测从行星、恒星、星系等各种天体来的辐射，小到星际的分子，大到整个宇宙。天文学家测量它们的位置，计算它们的轨道，研究它们的诞生，演化和死亡，探讨它们的能源机制。由于科技的不断发展，人们对天文学的定义
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