作為小時候就十分感興趣的區域,華楓和雲夢在接下來的十多天裡都沉浸在對天文學如飢似渴的學習中。
河外星系:
在哥白尼的理論中,恆星只是位於最外層恆星天上的光點不可能的。
1584年,喬爾丹諾·布魯諾提出恆星都是遙遠的太陽。
18世紀上半葉,由於E.哈雷對恆星自行的發展和J.布拉得雷對恆星遙遠距離的科學估計,布魯諾的推測得到了越來越多人的贊同。
18世紀中葉,T.賴特、I.康德和J.H.朗伯推測說,佈滿全天的恆星和銀河構成了一個巨大的天體系統。弗里德里希·威廉·赫歇爾首創用取樣統計的方法,用望遠鏡數出了天空中大量選定區域的星數以及亮星與暗星的比例,1785年首先獲得了一幅扁而平、輪廓參差、太陽居中的銀河系結構圖,奠定了銀河系概念的基礎。
在此後一個半世紀中,H.沙普利發現了太陽不在銀河系中心、J.H.奧爾特發現了銀河系的自轉和旋臂,以及許多人對銀河系直徑、厚度的測定,科學的銀河系概念才最終確立。
18世紀中葉,康德等人還提出,在整個宇宙中,存在著無數像銀河系那樣的天體系統。
到1924年,由E.P.哈勃用造父視差法測量仙女星系的距離確認了河外星系的存在。
宇宙的直徑和年齡:
最新的研究認為宇宙的直徑可930億光年,甚至更大。
目前可觀測的宇宙年齡大約為138.2億年。
目前的宇宙理論認為宇宙可能是類似馬鞍狀的負彎曲形狀,該理論源於宇宙大爆炸理論,整個宇宙的外形如同一個吹起的氣球,我們則生活在宇宙的“表面”。
斯蒂芬·霍金表示,我們宇宙的形狀可能是一種難以置信的幾何圖形,更接近於超現實主義的藝術,如同荷蘭藝術家摩裡茨·科奈里斯·埃舍爾創作的圖形一樣。
霍金的想法以弦理論為依據,而該理論目前仍然還處於假設之中,並未被驗證。如果用語言來形容宇宙的形狀,應該是整體呈現多重鑲嵌模式,具有無限重複出現的扭曲面,曲面間環環相扣,如同科奈里斯·埃舍爾創作的“圓形極限IV”圖案,也與美國工程師P.H.&nith創作的“史密斯圓圖”類似,體現出雙曲空間的概念,是一種非歐幾何的空間形態。
層次結構:
當代天文學研究成果表明,宇宙是有層次結構的、不斷膨脹、物質形態多樣的、不斷運動發展的天體系統。
行星、小行星、彗星和流星體都圍繞中心天體太陽運轉,構成太陽系。
太陽系外也存在其他行星系統。約2500億顆類似太陽的恆星和星際物質構成更巨大的天體系統——銀河系。銀河系的直徑約10萬光年,太陽位於銀河系的一個旋臂中,距銀心約2.6萬光年。
銀河系外還有許多類似的天體系統,稱為河外星系,常簡稱星系。目前觀測到1000億個星系,科學家估計宇宙中至少有2萬億個星系。
星系聚整合大大小小的集團,叫星系團。平均而言,每個星系團約有百餘個星系,直徑達上千萬光年。現已發現上萬個星系團。包括銀河系在內約40個星系構成的一個小星系團叫本星系群。
若干星系團集聚在一起構成的更高一層次的天體系統叫超星系團。超星系團往往具有扁長的外形,其長徑可達數億光年。通常超星系團內只含有幾個星系團,只有少數超星系團擁有幾十個星系團。