银河系的悬臂

我们知道，银河系是一个棒旋星系，因此它具有悬臂结构。银河系的悬臂有以下几条：1、三千秒差距臂，2、英仙座悬臂，3、矩尺悬臂，4、南十字-盾牌座悬臂，5、船底-人马座悬臂。另外还有两条小悬臂--猎户-天鹅座悬臂和外缘悬臂。其中我们太阳系就坐落在其中的一条——猎户-天鹅座悬臂中。

银河系

银河系

悬臂的形成：现在主流的观点是美籍华裔天文学家林家翘与徐遐生在林得布拉德的研究的基础上完善了密度波理论。

在密度波理论中，旋臂不再是固定不变的物质臂，而是运动的密度波的波峰。每时每刻都有新的恒星进入旋臂，也有恒星离开旋臂。恒星不再是固定在旋臂上，而是达成动态平衡。

星系中，旋臂扮演着“引力陷阱”的角色。恒星和气体进入旋臂时，物质的密度增大，导致恒星运动速度降低，密度升高，随之形成逻辑闭环。对于每颗恒星而言，公转过程即可拆分为进入旋臂，减速，离开旋臂，加速，再进入旋臂，如此循环往复；而从宏观看，恒星和气体川流不息进出旋臂，旋臂的形态长期维持稳定。密度波理论的成功之处，便在于可以解释旋臂形态的稳定性。

为了更好地理解密度波理论，不妨将恒星类比为汽车。在川流不息的马路上，关闭一个路段中的一根车道，势必会造成交通堵塞。在堵塞路段，汽车行驶速度缓慢，密度较高。总的来看，拥堵路段中的汽车有进有出，形成动态平衡，这与恒星进出旋臂的方式相仿。同时，汽车进出拥堵路段的速度显然与关闭路段移动的速度大小不是一件事情，在星系中，旋臂有旋臂转动的速度，而每颗恒星有属于自己的速度，二者并不相同。

引用作者：Armstrong.H
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来源：知乎
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