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第二十一章 银河自转（第1页）

（此章为番外介绍篇）

前面提到太阳系与银河中央的关系，到俄特与林德柏证明银河自转，才迎刃而解。俄特是荷兰人，林德柏是瑞典人，他们在一九二六年就开始著手研究银河自转。他们的方法是研究太阳系附近的星体运行。最重要的发现是高速星（对太阳的相对速度），大多数离银河平面较远，而他们的运行方向呈高度的不对称，完全集中在一边（附图七）。林德柏首先看清楚了这个现象。他认为银河星可以按其分布分成更多系统，在银河平面的星绕银河中心迅速转动。分布在银河上下有相当距离的星则转动较缓。太阳是属于前一系统，所以在太阳系看后一系统的星，多半都逆著我们走，所以才会有这种不对称，同时，我们知道只有接近银河系中心的星转得比太阳系快，这样我们也可观察出银河中心的位置，它是在人马星座方向，凭这理由他支持谢甫利的银河观。

俄特更进一步仔细分析属于我们一个系统的星体，他发现我们不仅绕著人马星座转动，而且这个系统的转动是里面快，外面慢的较差转动（differentialrotation），太阳系距银河中央为一万秒差距八大行星（parsec，一秒差距等于3.24光年）太阳公转速度是每秒钟二百五十公里，即每小时九十万公里，这虽然很快，但绕银河中央一周仍须二亿五千万年。俄特与林德柏虽然奠定了银河自转与太阳系附近的较差自转。

但是真正自银河中央到太阳系以外是如何自转，到底里面比外面快多少，依旧茫然无知，一直到二十二年以后，俄特与他的助手用无线电望远镜观测银河系中氢原子气体的运行，才弄清楚。银河系主要成份是星体，占全质量百分之九十五以上，星际之间并不是真空，而充塞了很稀薄氢原子气体（h1region）约占全质量百分之四除了氢原子气体以外，尚有星际尘，宇宙线粒子（co**icrayparticles）氢离子气体（h2region）以及其他物质。我前面提到星际尘能散射星光，所以造成凯卜庭的错误与寇提斯所看到横卧在涡状星系的阴影。普通光学望远镜在银河方向只能看出五千角差而已（一万六千光年），对整个银河的了解，只有管窥之效。但是无线电波则不然，因为它的波长较长，可以在星际通行无阻，所以自一九三七年詹斯基（k.g.jansky）发现了来自天外的无线电波，使整个天文学大大的迈前了一步。大家都晓得氢原子中有一个电子绕著一个质子转动，电子与质子本身都在旋转（spin）。旋转方向更改便会放出无线电波，波长约21公厘（cm）。

荷兰天文物理学家万德赫（h.c.vandehulst）在一九四四年还是完全用理论预测这个无线电波。但到一九五一年哈佛大学的伊文与普塞（h.i.ewenande.purcell）果然证实了万德赫的预测。俄特与万德赫在荷兰**鼎力支持下兴建无线电望远镜，致力于银河系的研究，他们最初的结果在一九五二年开始陆续发表，把银河自转，银河的总质量，最要紧是银河系的结构问题逐渐弄清楚。银河自转与质量是有直接关系，角速度（angularvelocity）愈近银河中心愈快，从太阳到银河中心一半距离时，自转增加一倍，接近银河中央而角速度增加数倍不止，根据这个自转率，银河质量高度聚集在内部，密度向外递减。

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