银河系是星系的典型代表，由1500多亿颗恒星和星际物质组成。银河系主体部分称银盘，直径8.5万光年(1光年=94600×108km)，中央呈近似球形隆起的部分称为核球，直径1-1.3万光年，厚约1万光年，是恒星高度密集区域;核球的中心称为银核，是银河系的质量中心。肉眼见到的银河就是银河系主体在天球上的投影。银盘外围被恒星密度很稀的扁球状银晕所包围，直径达到10万光年(千秒差距=3261.6光年)。

从垂直银河系平面的方向看，银盘内恒星和星际物质在磁场和密度波影响下分布并不均匀，而是由核球向外伸出的四条旋臂组成旋涡结构。旋臂是银河系中恒星和际物质的密集部位。

太阳是银河系众多恒星中的普通一员，它位于银盘中心平面(银道面)附近和一条旋臂(猎户座旋臂)的内缘，距银核约2.7万光年处。

(2)太阳在银河系内的运动

银河系的旋涡结构反映了自身存在自转运动，也就是银河系中的恒星、星云和星际物质都绕银核旋转。太阳绕银核旋转的速度为250 km/s，旋转一周约2.5~3亿年，称为银河年。

银河系内不同星体间的运动也存在复杂的情况。有人提出太阳在旋转过程中可能发生二种周期性变化。一种是从银河系侧面看发生在银道面上下的往复波动，大体每隔35百万年就穿越银道面一次。另一种是从银河系平面看，由于不同星体旋转速度不等，太阳与银河系四个旋臂并不同步并行，大体每隔75百万年就穿越旋臂一次。上述假说在天代学研究领域内尚待进一步验证。

1.3 大爆炸宇宙学与宇宙起源问题

(1)谱线红移与可见宇宙

轰鸣的火车驶近我们时声波频率增强，声调变高;驶离时则声波频率降低，声调变低(多普勒效应)。与此同理，发光星体接近观察者时，见到的星光谱线向频率高的蓝光方向移动，称为蓝移;当离开观察者时，向频率低的红光方向移动，称为红移。

哈勃(E.P. Hubble, 1929)经过大量实际观测发现来自不同星系的光呈现某种系统性的红移现象。根据星系中特定原子发射的光的谱线与地球上实验室内同种原子发射的光进行比较，可求得光源星系离开观察者的退行速度;再根据相同类型恒星的视亮度比较，推算出光源星体离我们的距离。由此获得了“光源越远的星体，离我们而去的速度也越快”的结论，就是著名的哈勃定律。

哈勃定律揭示了遥远的星系正在“逃离”我们而去，整个总星系都处于膨胀的变化之中，已经成为当今人们的共识。另一方面，银河系内部不同恒星的谱线分析证明也有不少蓝移现象，反映星系内部仍然具有吸引力，1996年哈勃太空望远镜还拍摄到距地球6300万光年处(乌雅座南部)星系间发生超级碰撞的照片。因此，宇宙的膨胀看来主要发生在星系团之间的空间迅速增大，星系本身尺度变化不大，类似吹胀气球时在气球表面看到的情况。现知宇宙中不同部位的密度特征也可能与之有关(表2-1)。

(2)大爆炸宇宙学说