○蘇光路

好大的銀河系！它存在的歷史已經(jīng)有150億光年。所有數(shù)字都是一般人的頭腦難以想象的。它雖說只比普通的星系稍微大一些，但直徑足有10萬光年，意味著以光速前進(jìn)，從一端沖到另一端，需要10萬年，折合成千米數(shù)是多少呢，不好意思，我的計(jì)算器無法完成這種天文計(jì)算了。

銀河系中有太陽一樣的恒星近2000億顆，其中，大約400億顆恒星集中在中央的核球上，核球的直徑為3000光年，呈橢圓球形，由年齡超過100億年的老年星球構(gòu)成。我們?cè)诘厍蚰軌蚩吹降暮阈菙?shù)量只有區(qū)區(qū)的6974顆。

初識(shí)銀河真面目

以銀河系的眼光看地球，我們的家園也就是一小片飄零的草葉，借助超級(jí)颶風(fēng)也難發(fā)出輕微的聲響，人類更渺小到可忽略不計(jì)的零存在了。是聰明智慧賦予我們洞察蒼穹寰宇的渴望與能力，雖然在體量上兩者之間沒有可比性，但對(duì)彼此的認(rèn)知與探索上，主動(dòng)權(quán)永遠(yuǎn)掌握在我們手上。

我們知道地球是球形的，因?yàn)樘龅厍虻男l(wèi)星可以為我們拍到地球的照片?？墒堑浆F(xiàn)在，人類的探測器也才剛剛跨越太陽系邊緣，人類自己也無法預(yù)料自己何時(shí)才能跳出銀河系，涉足河外星系。我們可以看到的銀河星辰又微乎其微，那么銀河系的真面目，到底是怎樣被科學(xué)家逐一還原的呢？

有天文觀測經(jīng)驗(yàn)的人知道，夜幕下仰望蒼穹，我們只能看到天空有一條銀色的飄帶，由于被大地?fù)踝×艘暰€，這并不是銀河系的整個(gè)側(cè)面，銀河系側(cè)面完整的景象是天文望遠(yuǎn)鏡升入太空后才觀察到的，那景象十分壯觀：整個(gè)天空就像一個(gè)大圓球包圍著我們，一條扁平細(xì)長的銀色條帶環(huán)繞整個(gè)天際，這道銀河把圓球形的天空一分為二，每一半都是個(gè)半球！這讓我們覺得地球是被銀河系環(huán)繞著，因?yàn)?，兩個(gè)半球我們都能看到。由此，天文學(xué)家推測銀河系側(cè)面是扁平的，根據(jù)飄帶的形狀猜想，銀河系的側(cè)面應(yīng)該是扁平而中間鼓凸的形狀，很像一個(gè)凸透鏡的側(cè)面。

準(zhǔn)確命名有反復(fù)

隨著空間探測科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)星系不外乎這樣幾個(gè)類型，首先是橢圓形狀的，叫做“橢圓星系”，其特點(diǎn)是從哪個(gè)方向看它都是橢圓形的，就像一枚鴨蛋一樣，銀河系側(cè)面是扁平的，顯然不屬于橢圓星系。其次是漩渦形狀的，叫做“漩渦星系”，漩渦星系的側(cè)面就像個(gè)凸透鏡，扁平而中間鼓凸，與銀河系的側(cè)面一樣，由此，科學(xué)家猜測，銀河系很可能是漩渦星系。其他還有透鏡星系、圓盤星系和形狀怪異的罕見星系，就外形而言，它們均與銀河系不搭界。

天文望遠(yuǎn)鏡觀測發(fā)現(xiàn)，有很多漩渦星系或透鏡星系的中心都有個(gè)中間粗兩頭稍尖的棒子形狀，天文學(xué)家當(dāng)時(shí)雖然還不知道星系中心的棒子是怎么形成的，但根據(jù)星系之間的聯(lián)系，天文學(xué)家推測銀河系的中心很可能也橫亙著一根巨型棒子。

談到近年來天文學(xué)的巨大成就，就不能不提“哈勃太空望遠(yuǎn)鏡”和后來的“斯皮策紅外望遠(yuǎn)鏡”，前者2016年4月，為人類探測到最遙遠(yuǎn)的星系：“GN-z11”星系。在此之前，人類能看到的最遠(yuǎn)星系距離我們132億光年，而“GN-z11”星系距離我們有134億光年之遙。134億光年是啥概念？它意味著我們看到的GN-z11其實(shí)是134億年前的樣子。它發(fā)出的光，在宇宙中走了134億年，才被我們捕捉到。這讓我們距離揭開宇宙大爆炸之謎又向前邁進(jìn)一大步?！肮胀h(yuǎn)鏡”一只手為我們展現(xiàn)億萬光年之外的神秘星界，另一只手給人類天文學(xué)插上了騰飛的翅膀。

“斯皮策紅外望遠(yuǎn)鏡”升空兩年后，清晰探測到了銀河系在紅外光下的形象。由于紅外線更容易透過氣體和塵埃，因此銀河中心的景象就展現(xiàn)在斯皮策望遠(yuǎn)鏡中?？茖W(xué)家根據(jù)銀河系更真實(shí)的側(cè)面形狀清楚看到，銀河中心不僅有個(gè)棒子，而且還是兩根。銀河系其實(shí)是漩渦星系中的一類——棒旋星系。而中心有棒子的星系一般只有兩個(gè)較大的旋臂，銀河系便是。天文學(xué)家對(duì)銀河系給出的確切稱謂是——有兩個(gè)大旋臂的棒旋星系。

尋找銀河系的中心

早在一個(gè)多世紀(jì)前，世界天文學(xué)家就達(dá)成這樣的共識(shí)：我們的地球乃至整個(gè)太陽系就處于銀河系中心的位置。根據(jù)是，如果我們是在銀河盤的邊緣部位，那么看到的星星分布，肯定是一側(cè)比另一側(cè)密集；如果我們是在銀河的中心部位，那么環(huán)顧四周，星星的分布密度肯定差不多。這就像我們身在樹林中，如果位于樹林的邊緣地帶，那么朝四周看，一邊看到的可能也就是稀疏的幾棵，而朝另一個(gè)方向看，看到的是密如屏障的叢林。

后來科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)，銀河系內(nèi)還分布著大量氣體和塵埃，使浩渺銀河看起來宛如一個(gè)超級(jí)迷宮。這無疑更增加了在銀河圓盤上確定地球位置的難度。

宏觀世界的難題常常受到微觀世界的啟迪，以物質(zhì)組成的最小單位原子為例，它周圍的電子運(yùn)動(dòng)也好像沒有規(guī)律，但都是以原子核為中心，也就是電子云有個(gè)中心，這中心就是原子核。那銀河系也一定有個(gè)中心，所有恒星都圍繞它運(yùn)動(dòng)。找到這個(gè)中心后，以中心為基準(zhǔn)，再尋覓我們的位置就容易了。

天文學(xué)家很快發(fā)現(xiàn)了一種叫“銀暈”的光暈，就是銀河系的中心。銀河系中的星團(tuán)看似各自為政，不相關(guān)聯(lián)，但是能看出它們都在圍繞一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。而且越靠近這個(gè)點(diǎn)，球狀星團(tuán)的密度就越大，數(shù)量也越多，于是在它們圍繞的那個(gè)點(diǎn)周圍形成了一個(gè)球形的光暈，這就叫“銀暈”。一般的星系中心都有一個(gè)球狀星團(tuán)組成的光暈包圍著。很顯然，這些球狀星團(tuán)圍繞的那個(gè)點(diǎn)，就是球形光暈的中心，就是銀河系中心！

找到了銀河系的中心，就等于找到了綱，綱舉目張，接下來的事情就好辦了。有了造父變星這個(gè)好幫手，剩下的工作就是縝密計(jì)算了。造父變星是一類高光度周期性脈動(dòng)變星，也就是其亮度隨時(shí)間呈周期性變化，它的光變周期（即亮度變化一周的時(shí)間）與它的光度成正比，根據(jù)造父變星周光關(guān)系可以確定星團(tuán)、星系的距離，因此它被天文學(xué)家譽(yù)為“量天尺”。

首先銀河系中心上方的某個(gè)星團(tuán)與地球的距離可以推算出來，之后根據(jù)三角關(guān)系算出銀河系中心與地球間的基本距離。經(jīng)過先計(jì)算后印證，印證后再計(jì)算的方法，我們總算知道了地球所處的太陽系位于銀河盤面內(nèi)，距離銀河系中心大約2.6萬到2.8萬光年。

科學(xué)家還根據(jù)銀暈中垂直于盤面運(yùn)動(dòng)的球狀星團(tuán)作為參照，算出太陽系圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)的速度。因?yàn)檫@些球狀星團(tuán)是垂直于盤面運(yùn)動(dòng)的，可以看作是豎在銀河盤面的一根標(biāo)桿，從而可以算出太陽系圍繞銀河系中心的運(yùn)轉(zhuǎn)速度大約是220千米/秒，也就是太陽系圍繞銀河系中心轉(zhuǎn)一圈需要2.3億年時(shí)間。