银色天河——银河系
自古以来，人们就能在夏季的星空中看到一条银色的带子贯穿整个天空，就像一条银色的河流，于是就称之为银河。到了近代，天文学家观测发现了银河的许多秘密，于是银河有了新的名字一银河系。
银河系的发现
虽然银河系可以直接用肉眼看见，但是人类却花了很长时间才认识它。在望远镜被发明以后，天文学家利用天文望远镜，发现银河是由数不清的星星组的。
银河系的形状
在地球上看，银河系就像挂在天上的一条长长的河。银河系的中心天体密集，因此鼓了起来，而边缘的星体和物质很少，因此是扁的。
银河系的结构
银河系是一个巨型旋涡星系，它由银心、银晕和银盘构成。由银心向外扩展出四条巨大的螺旋状臂膀，它们环绕着银心，组成了银盘部分；银晕由年轻的恒星组成，它紧紧地包围着银盘。
银心之谜
银河系的中心聚集着大量的物质，而且现代的射电望远镜也能探测到来自银心的很强的电磁辐射，一些科学家推测：这里可能有一个巨大的黑洞。
银河系的居民
银河系就像一个国家，由许多不同大小的区域组成。这些区域是由恒星、行星、卫星、着星、流星体，还有其他的一些宇宙物质组成的。
银河是从哪儿来的
现在，我们已经知道银河系在整个宇宙里是一个很普通的星系，是宇宙中间的一个“星岛”。目卩么，银河系是孤零零的吗？它是不是更复杂呢？实际上在观测银河系的时候，我们发现银河系的周围还有一些别的星系。如果这样的话，我们银河系的势力范围到底有多大呢？或者说银河系的引力范围有多大呢？科学家证实是在89万~100万光年。银河系这个旋涡星系还有很多伴侣，它们共同构成了这么一个庞大的恒星集团。银河系的引力范围如此之大，可能会导致将来发生一些变化，这些伴侣会在银河系强大的引力下，逐渐地向银河系靠拢。例如麦哲伦云，就以每年1000千米的速度向银河系靠近。也许在几十亿年以后，麦哲伦星云会和银河系相撞。
如果我们能够观测到银河系，就能够分析出银河系是什么结构。在银河系里有一个太阳，而在太阳周围有一颗行星叫做地球，这个地球上有高级智慧生命，就是我们人类自己。我们能够观测星空，我们不但能解开银河系之谜，而且可以认识到银河系以外还有哪些星系跟我们银河系是有关系的。目么，在银河系里还有没有跟我们地球人一样的高级智慧生命存在呢？在银河系以外其他的旋涡星系中，有没有智慧生命存在呢？它们之间有没有可能进行交流呢？这是大家非常关心的问题。首先我们说，在太阳系中地球这么一个特殊的环境里，能够形成人类这种高级智慧生命，其实是很不容易的。如果按照康德的那种哲学的推理方式来推理的话，你可以这么想：太阳在银河系里是很普通的一颗星，它就是一个中等大小的黄色的星，这样的星在银河系里很多，既然在太阳周围有智慧生命，目卩么在那些温度不高也不低的恒星周围也有可能有智慧生命。这是顺理成章的一件事情。但是当你真正把地球上的生命跟其他行星对比的时候，就不会那么简单了，并不是说任何一个类似太阳的恒星周围就一定会有智慧生命。所以银河系里尽管有很多跟太阳相同的星，但并不能说这些星周围就一定会有慧生。
那么银河系是怎么生成的？应该说是在宇宙大爆炸过程中产生的。当然关于这个产生过程，仍然是科学研究里一个非常热门的话题，因为现在并没有解决星系是如何形成的这个问题。但至少我们可以这么说：在宇宙大爆炸以后，在宇宙中间已经形成了原子，出现了核，由于核的质量的一些不稳定性，庞大的物质聚集在一起，逐渐地形成了一个星系。我们现在已经观测到了一些宇宙中不均匀性的信息。这种不均匀的东西，会导致早期的宇宙出现不稳定性，会导致星系的产生。如今，我们自己在银河系里研究银河系，也努力认识其他的星系，通过这样一些星系解开宇宙之谜一宇宙到底是怎么形成的？它会向哪个方向去？要想解决这个最大的问题，首先得踏踏实实地把我们的银河系认识。
银河也会运动吗
我们知道，太阳在银河系里有运动。那么银河本身有没有运动呢？我们需要靠观测事实来说话。当我们观测恒星的时候，会有一些新的发现。我们观测了很多星的运动，其中在天空横的方向上的运动叫做自行。还有一种运动，是在我们视线方向上的运动。比如：一辆汽车与观测者的视线方向是一致的，就很难估计它的距离和速度，也就是汽车迎面而来，或者背向而去的时候，看不出它走得多快。但是向着我们视线方向的运行也有办法来观测。什么办法呢？常常在夕卜旅行的人有这样一个经验，坐火车的时候，如果前方有一列火车迎面而来，这列火车的声音就会越来越尖锐。当两列火车互相离开的时候，声音就会越来越钝。也就是说，运动的两列火车发出声音的频率会有变化。
同样的道理，在观测一颗恒星的光的时候，我们把光分解成光谱。在观测光谱的时候我们发现，谱线会有一种运动，谱线的运动就会表示出光的频率的变化。当一颗星接近我们的时候，谱线会发蓝颜色的光，向更蓝方向走一点；当它背向我们去的时候，谱线向红的方向走一点。这种速度我们叫做视向速度。经过了很多年天体运行速度的各种分析以后，我们发现其实银河系是在转动的。在太阳附近，银河系转动的速度达到每秒220千米，这是一个很快的速度。大家想一想，我们发射一个人造卫星，只要每秒8千米的速度它就可以围着地球转了。但是太阳在银河系这一部分的旋转速度竟达每秒220千米。地球围着太阳转，金星、火星、木星、土星都在围着太阳转。在描述行星围绕太阳运动的时候，有一个规律，叫做开普勒定律。符合开普勒定律的一种运行方式是随着距离的不同速度也不同。但是银河系自身的旋转，既不是一个刚体的运行，铁板一块，又不像太阳系里行星围绕太阳的旋转形式，而是在不同的地方运动的速度不一样，为什么呢？太阳系的天体在运行的时候，围绕的中心是太阳。太阳离银河系的核心还有2.7万光年，在这2.7万光年的距离内还有很多的星，这些星的质量都会汇聚到银河系中心来计算。而这些星是不断运动的，所以银河系核心部分的质量在不断地变化。它们之间的速度互相制约，比较复杂。即银河系是由恒星构成的一个庞大的集团，它至少有一千亿颗星，它还在不断地旋转，而这种旋转随着距离银河系核心部分远近的不一样，旋转的速度也不一样。以上证明了银河系在旋转，银河系本身是一个旋涡星系，它有很多旋臂，旋臂非常有意思，是银河系里恒星的诞生场所。
银河系的核心在哪儿
银河系的核心还是比较大的。我们想要观察银河系核心，不妨在夏天沿着人马座方向看。夏天，看南方天空就可以找到人马座。哪个地方非常亮，就表示哪个地方是银河系的中心。银河系中心应该有一个比较大的黑洞，为什么呢？黑洞本身的质量非常大，引力也非常大，它可以把外面的物质吸进去，且只进不出。因此银河系中心，应该有这么一个庞大的黑洞来维持银河系庞大的引力。目卩么有什么证据来证明银河系核心有黑洞，而且是一个比较大的黑洞呢？在银河系的核心部分，我们可以观测到强烈的X射线辐射，而且红外辐射也特别强。因为，当物质高速旋转接近黑洞，被黑洞吞掉的时候，由于运动的速度非常高，就会辐射X射线。所以人们设想，银河系的核心应该也有一个黑洞。
弯曲的银河系
银河系是一个巨大的、由数千亿颗恒星组成的星系。它的中心部分凸出，像一个很亮的圆盘，直径约为2万光年，厚1万光年，平均宽度约为20光年。这个区域由高密度的恒星组成，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9.8万光年，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。在银河中还可以看到许多暗带，是大量的星际介质和暗星云。
早在半个世纪前，科学家就已经发现了银河系“弯曲”的特性，但是始终未能弄清楚银河系弯曲的原因。
一个由意大利和英国天文学家联合组成的国际小组在分析银河系复杂的构造时，追溯到了银河系外层星盘状形成的起源，并且对于银河系星盘的弯曲情况提供了确凿的证据，这一弯曲度比人们原来想象的至少要多出70%。通过近红外线2MASS观察，科学家们对银河系星盘结构，特别是其中的弯曲部分进行了重新构造。通过观察发现，这种弯曲是由银河系星盘在第一、第二银河经度象限时向上凸翘引起的。
近来，科学家观察发现，银河系弯曲区域面积广阔，方圆约有2万光年。1光年为10万亿千米，代表一束光一年内在真空里传播的距离。而分布在银河系中的氢气层形状弯曲尤为明显。
为判定银河系变形原因，科学家对弯曲区域的氢气流情况加以研究。结果又让他们吃了一惊。他们发现，银河系不但弯曲变形，而且还以三种模式颤动，一种模式是像一只碗，银道面弯成一圈，另一种像一具马鞍，第三种像一顶浅顶软呢帽的边缘，背面是弯曲的，正面是垂直向下的，就像“鼓面振动”。
科学家将银河出现异象的外因归咎于银河系“邻居”一大小麦哲伦星云。麦哲伦星云环绕银河系运行，运行一周时间为15亿年。
银河系被大量暗物质所环绕，当大小麦哲伦星云环绕银河系运行时，引起暗物质激荡，导致银河系变形。暗物质无法为人类肉眼所见，但宇宙空间的90%都由其组成。
科学家根据研究成果制作了一个银河系“变形”的电脑模型。模型显示，当麦哲伦星云沿轨道环绕银河系运行时，由于暗物质受激运动，银河系发生弯曲。
过去科学家从质量角度认为，麦哲伦星云质量并不大，只有银河系的2%，这样小的质量不足以影响银河系形态。因此，麦哲伦星云因为质量较小曾一度被排除在嫌疑之外，科学家认为幕后一定有一个拥有2000亿个恒星的大星系影响银河系的形态。
科学家认为，电脑模型揭示了暗物质的重要作用。银河系的暗物质尽管无法为肉眼所见，其质量却将近20倍于银河系其他可见物质。当麦哲伦星云穿过暗物质时，暗物质运动使星云对银河系的引力影响进一步扩大，就像“船只行驶过洋面”，引起威力强大的波浪，足以使整个银河系弯曲并振动不已。
持反对意见的人则认为，银河系发生形变可能与自身的运动轨迹能量变化有关。
究竟是什么原因导致银河系出现变形呢？迄今为止，还是一个谜。
银河系里的蛇状闪电
闪电是地球上常见的一种很普通的自然现象。其实，不仅仅是地球上会出现闪电，银河系中也存在着持续了几百万年的巨型蛇状闪电。
闪电是一种自然现象，暴风云通常产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电，而且还在地面产生阳电荷，如影随形地跟着云移动。阳电荷和阴电荷彼此相吸，但空气却不是良好的传导体。阳电奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上，企图和带有阴电的云层相遇；阴电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸越接近地面。最后阴阳电荷终于克服空气的障碍而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云层涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。一道闪电的长度可能只有数百米，但最长也可达数千米。
闪电的温度从1.7万~2.8万°0不等，也就是等于太阳表面温度的3~5倍。
闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速，因此形成波浪并发出声音。闪电距离近，听到的就是尖锐的爆裂声；如果距离远，听到的则是隆隆声。在看见闪电之后如果开动秒表，听到雷声后即把它按停，然后以3来除，根据所得的秒数，即可大致知道闪电离你有几千米远。
大多数的闪电都是连接两次的，第一次前导闪接，这是一股看不见的空气叫前导，一直下到接近地面的地方。这一股带电的空气就像一条电线，为第二次电流建立一条导路。在前导接近地面的一刹那，一道回接电流就沿着这条导路跳上来，这次回接产生的闪光就是我们通常所能看到的闪电了。
长期以来，人们的心目中只有蓝白色闪电，这是空中的大气放电的自然现象。其实除了蓝白色闪电外还有黑色闪电、干闪电、海底闪电、高速闪电银河系巨型蛇状闪电等多种形态。
银河系巨型蛇状闪电是怎样形成的呢？它和普通闪电又有什么不同呢？
银河系这道巨大的蛇状闪电是天文学家在1992年发现的，它位于人马座，长达150光年，宽2~3光年，并且在不断摆动。科学家估计它已持续了几百万年的时间。
天文学家研究发现，银河系中心巨大蛇状闪电是由于导电分子云与银河系中心的磁场相互作用形成的。由于带电粒子不断生成和消失，因而这一闪电是摆动的。
天文学家在银河系中心还发现了22条类似的闪电，但长度均没有这一。
巨大蛇状闪电是目前在银河系中发现的唯一打两个结的闪电，科学家猜测，打结的地方是因为磁场很强，迫使闪电改变了形状，同时也使打结的地方辐射出的电磁波大大加强。但是，迄今为止，仍没有发现相应证据加以佐证。
银河系里的大碰撞
21世纪科学家的计算表明，宇宙大碰撞的时间要比预先计算的提前。
如果银河系将提前发生大碰撞，人类将会怎样呢？