银河系究竟长啥样？收集了一亿颗恒星数据后，天文学家有了答案

发布者：湖光山色 2023-10-8 19:20

人类曾以为脚下的地球就是宇宙中心，所有星球都在绕地球旋转，但现在我们知道地球只是太阳系里的一颗行星，太阳也只是银河系里的一颗恒星。

由此带来的全新问题是，身处银河系内的我们，是如何知道银河系真实形状的，太阳系究竟位于银河系的哪一部分？

夜空中那条被称为银河的光晕带，蕴藏着第一个问题的答案，因为如果银河系是一个球形结构，那么地球夜空就应该均匀布满恒星，光晕带的出现意味着太阳系处在一个扁平的盘状结构中，并且在光晕带把夜空一分为二的情况下，我们还能确定太阳系位于盘状结构的内部。

在理想情况下，测绘银河系最好的办法就是飞出银河系之外，比如飞到距离银河系50万光年的地方，到时候直径18万光年的银河系就一览无余了，但现实情况是人类目前飞的最远的旅行者一号才飞了0.02光年，别说飞出银河系了，连太阳系都还没飞出去。

因此想要在银河系内部就知道银河系的形状，天文学界只能通过恒星标注和对照其他星系这两个办法，早在18世纪天文学家威廉·赫歇尔就用自制的望远镜把夜空分成了600个小方块，并且观测标注了其中的所有恒星。

在这些恒星位置数据的组合下，威廉·赫歇尔意识到银河系是一个盘状结构，并且太阳比较接近这个结构的中心，但由于那个年代的他并不知道星际尘埃的存在，所以他绘制的银河系全景图跟今天相比还是有较大差距的。

银河系结构图的真正诞生要等到20世纪才行，因为当时天文学家们第一次意识到了造父变星的存在，并且通过造父变星确认了仙女座星系是一个独立于银河系之外的大型星系，有了仙女座星系做对比，银河系的形状就能大致确认了。

在获得银河系的图像后，天文学家们最关心的问题是太阳究竟位于银河系的什么地方，这个问题也是在20世纪初被解决的。

当时的天文学家夏普利通过记录1300个河外星系，分析出了星系内恒星分布的基本规律，即越靠近星系中心区域恒星就越多，球状星团也越多，而我们在地球并没有看到恒星布满夜空的情况发生，所以这说明太阳系至少不在银河系中心区域。

根据地球夜空的恒星密度，夏普利推断出太阳位于银河系猎户座旋臂上，距离银河系中心2.6万光年，而猎户座旋臂位于人马臂和英仙臂之间，属于银河系的三环，这个区域的恒星分布密度适宜，刚好可以让太阳这种黄矮星周围的行星孕育出生命。

目前欧空局的盖亚卫星还在对银河系进行更精密的测绘，它将至少收集10亿颗恒星的位置数据，这恰好是银河系恒星总量的1%，通过跟踪这10亿颗恒星的位置变化，天文学家就能获得更真实的银河系图像。

总体来看

虽然人类文明现在连太阳系都飞不出去，但在天文卫星和天文望远镜的帮助下已经大致摸清了银河系的基本情况，未来随着对银河系研究的深入，也许我们能发现外星文明也说不定。