奇点天文 dprenvip.com 年轻人的好奇心启蒙网站
在银盘里除上述的星际物质和星云之外，还有大量恒星和银河星团。本世纪 40 年代发现，银河系里的恒星可以根据它们的化学成分、相对于太阳的速度以及分布区域的不同划分为两个星族。银盘里的恒星都是属于星族Ⅰ的，其中包括主序星、蓝超巨星、造父变星、金牛 T 型变星和银河星团等。这些类型的恒星除分布区域的共同性之外，在化学成分上都包含比较多的重元素，含量可达 1％至 4％。此外，在太阳附近的这一族成员与太阳之间的相对运动速度比较低，大都是年龄比较轻的恒星。星族Ⅰ还可以细分为三个星族：极端星族Ⅰ，包括 O 型星、B 型星、蓝超巨星、造父变星、金牛 T 型变星和银河星团等年龄最轻的星体；中介星族Ⅰ，包括 A 型星和有较强金属谱线的 M 型星等年龄稍老一些的星体；盘星族，包括 G、K、M 型主序星、行星状星云、新星及部分处于银河系核球部位的星体。整个星族Ⅰ的星体都分布在银盘里面，以大致为圆形的轨道绕银心旋转。极端星族Ⅰ的恒星分布相当不均匀，大都形成集团，一般年龄不到 108 年，有的甚至只有三五千万年或更短，重元素含量大约要占到 4％。所有这些情况都说明极端星族Ⅰ是诞生得最晚，由受污染最严重的星际物质凝聚而成的。中介星族Ⅰ的年龄在 108 至 1.5×109 年，重元素含量约占 2％，垂直于银道面的无规运动速度比极端星族Ⅰ高。这表明它们已诞生比较久，大都已经分离开，但仍可以看出一定的成团情况。盘星族在银盘内分布得比较均匀，没有成团倾向，年龄为 1.5 ×109 至 5×109 年，重元素含量仅有 1％左右，表明它们是诞生较久的星体。它们垂直于银道面的运动速度更高一些，已经分散到银盘内各处。
从上述星族Ⅰ细分的情况可以清楚地看出，星际物质里的重元素是逐步加多的，恒星形成得愈晚，构成它的原材料污染得愈厉害。最年轻的极端星族Ⅰ的星都在旋臂里；旋臂同时又是星际物质的密集区，有很多星云。新诞生的星大都成团并与星云有密切联系，经过一段时间后，各星无规运动的结果使它们相互分离，散布到比较大的范围里。所有这些情况都和恒星由星际物质凝聚而成的演化理论相符合。
银盘里有旋臂存在这件事，用光学方法测定最年轻光度最高的 O 型星和
B 型星的分布也可以发现。这样做要充分考虑到星际物质对星光的消光作用，不然计算出来的距离就会比实际距离远。从星光红化的程度可以估计受到的散射，而吸收又和散射的大小成比例，因此吸收程度也是可以估算出来的。用光学方法在银盘里观测只限与地球相距 1.5 万光年的范围以内才比较有把握。现在已经用光学方法定出太阳附近的几段旋臂，最靠外的一条主要在英仙座，叫英仙臂，其次是猎户臂，再往里是人马臂。太阳在猎户臂的内边缘里面，不在旋臂上。光学方法测定出来的实际只是三条旋臂在太阳附近的片段，其基本位置与射电方法测出来的相符。猎户臂里恒星形成的活动非常明显，至今还在不断诞生出新的 O 型或 B 型星，使猎户星座区域里散布着许多新诞生的亮星和伴随这些亮星的星云。
在银盘里除了单个恒星、双星、聚星之外还有许多银河星团，大多数聚集在旋臂里面。任何一个星团都是由一团弥漫星云分裂成的，因此它的成员应该有相同的年龄，然而在分裂中形成的碎块却大小不同，形成的恒星质量也不相同，演化的快慢就会出现差异。大质量的很短时间就离开主星序成为红巨星，或者已发生超新星爆发而成为高密度低光度的天体。
星团的赫罗图不仅可以用来确定星团的年龄，而且还可以用来确定该星团与地球的距离。小质量恒星演化得很慢使星团赫罗图主星序下端保留很多星，带状主星序的位置由下端的恒星分布描绘得很确切。由于星团内各星处在同一地区，与地球的距离基本相等，它们的光度就和它们的视亮度成正比，用视亮度所作的赫罗图和用光度所作的赫罗图形状完全相同，仅差一个比例常数，表现为纵坐标的数值不同。因此若把按视亮度所作的赫罗图重迭在标准赫罗图上，再沿纵坐标上下移动两幅图的位置使主星序带状分布重合，就可以找出视亮度和光度之间的比例关系。这时根据视亮度、光度和距离的关系就可以求出星团对地的距离。当然利用星团里的造父变星也可以确定星团的距离，两种办法可以相印证。
现在已经用上述方法确定了 200 多个银河星团的距离，按它们的方位和距离也可以得出太阳附近有三段旋臂。因此，人类虽然处在银河系之内，但从氢的 21 厘米谱线观测、分子云的观测，高光度 O、B 型星团的观测以及银河星的观测都证明银河系有一个旋涡状的银盘。
奇点天文 dprenvip.com 年轻人的好奇心启蒙网站
