我們的銀河系長什么樣

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仰望星空人們對銀河有各種各樣的猜想。古希臘神話中銀河是天后赫拉的乳汁鋪就而成的;而在中國神話里銀河就是天上的一條河流，用來分開牛郎織女;而在印度，銀河就是天堂的恒河。

直到伽利略用望遠鏡觀測銀河，才發現銀河其實是由無數恒星構成的。然而，由于我們自身位于銀河系之中，無法從外部觀察，所以銀河的真實形態并不容易被獲知。隨著科學技術的不斷進步和天文儀器的日益強大，天文學家在認識銀河系大小、描摹銀河系畫像的道路上不斷推陳出新，一次次改變著人類對于銀河系的認知。

360度全景視野的銀河（由照片拼接成）

18世紀后期，英國科學家赫歇爾第一次給出了銀河系形狀的定量估算，他測量了天空中大約117600顆恒星的位置，但是他認為太陽系在銀河系的中心，建立的赫歇爾銀河系圖也就這樣讓人看不懂了。

后來隨著對河外星系的認識，部分天文學家認為銀河系可能和我們鄰近的M31仙女星系一樣（仙女座方向，肉眼可見），是一個漩渦星系，中心有一個核球外邊有數條旋臂。1918年美國天文學家沙普利認為太陽系在銀河系邊緣;1926年瑞典天文學家貝蒂爾·林德布拉德分析出銀河系也在自轉;1951年美國耶基斯天文臺提出銀河系有3條旋臂分別是英仙臂、獵戶臂和人馬臂;再后來加上新發現的三千秒差距臂（3kpc）的4條主旋臂說逐漸成為主流。現在最新的研究顯示銀河系實際上可能只有兩條主旋臂。

由于紅外線、X射線和伽馬射線不能穿透地球大氣層，為了研究宇宙的奧秘天文學家發射了4顆太空天文臺：哈勃空間望遠鏡、康普頓伽馬射線天文臺、錢德拉X射線天文臺、斯皮策空間望遠鏡。通過這些望遠鏡我們終于獲得了更加精確的銀河系全景圖像。

今天，我們對銀河系結構有了更為細致的認識。銀河系大致為一個扁平圓盤，直徑約為10萬光年，比我們的鄰居M31的還要小，M31是一個直徑為22萬光年的漩渦星系。武仙座A（Hercules A）是一座相對更大的星系，寬度達150萬光年。

銀河系中心厚度大約為1.2萬光年，太陽系附近厚度2000光年。如果銀河系的直徑和飛盤一樣大，那么這個圓盤的厚度大約是一張紙的厚度。這個圓盤上分布了約4000億顆恒星。

在銀河系中心是一個棒狀結構，棒的長度約為銀心到太陽距離的一半，棒的兩端有數條旋臂延伸出來。通過觀測銀河系中心附近的天體運動，科學家發現銀河系核心是一個大約400萬倍太陽質量的黑洞，天文學家將它命名為人馬座A*（Sagittarius A*），發現它的兩位科學家還因此獲得了2020年諾貝爾物理學獎。

太陽系距離銀河系中心大概2.6萬光年，處于銀河系的一條次級旋臂的內側邊緣，這個次級旋臂被稱為獵戶座旋臂。最新的研究認為在以前認為的4條主旋臂中，盾牌-半人馬臂和英仙臂中都包含了大量恒星，而人馬臂和矩尺臂中則沒有發現密集的恒星。據此有科學家提出銀河系只有兩條主旋臂的理論。這個理論其實符合人們對其他星系的觀測結果，即當星系中心有一個棒狀核心時，棒的兩端連接著兩條長長的旋臂，但銀河系是否真的長成這樣還有待進一步的驗證。

我們知道地球圍著太陽轉，其實太陽系也圍繞銀河系中心在轉動，而且速度并不慢為220 km/s。以這樣快的速度只要2分54秒就能繞地球赤道一周。而太陽系需要大約2.5億年才能繞銀河系運轉一周或者說完成一個銀河年。自從46億年前我們的太陽系誕生以來，我們的太陽系圍繞銀河系運轉了不到20圈。自人類起源以來，它才旋轉了1/1250圈。

銀河系外的恒星流，包含數百萬顆恒星

而且銀河系周圍至少還有三條巨大的恒星流環繞著它。這些恒星流距離地球1.3萬到13萬光年，這很可能是銀河系曾經吞噬掉的古老星團的殘骸。目前科學家們認為銀河系正在吞噬一個名為人馬矮星系（Sagittarius Dwarf Galaxy）的小星系。未來銀河系將會在大約20億年后和仙女座星系發生碰撞，這次碰撞可能會持續55億年之久。當碰撞結束后，銀河系和仙女座星系將不再是兩個螺旋星系，而會變成一個橢圓星系。