原标题：【天文地理】银河系只有一张真正的全景图，其余流传的没一张是真照片，地理老师告诉你真正的银河系结构

　　夏季晴朗的夜空，如果你身处光污染不是很严重的地方，就可以很容易的看到天空中有一条明显的星带，这条星带中星星的密集程度远远高于星带以外的区域，这就是我们平时所说的银河，在西方国家则被称作“Milky Way”，因为在古希腊的神话中，银河是乳汁形成的。

　　根据美国著名天文学家爱德文·哈勃（Edwin Hubble）的分类系统，我们的银河系是一个螺旋星系，但最近绘图证据表明，银河系很可能是一个典型的棒旋星系。银河系有超过2000亿颗恒星，这个估计是根据银河系的质量得出的，其质量约为太阳的0.8–1.5×10^12倍。直径大约为十万光年，我们的太阳位于距离中心约28000光年的地方。

　　银盘：这就是银河系中大部分恒星所处的位置。银盘是由年老和年轻的恒星、以及大量的气体和尘埃组成。在银盘中的恒星大致以圆形的轨道绕着星系中心运动。恒星之间的引力相互作用导致这种圆周运动有一些上下起伏，就像旋转的木马。

　　（3）旋臂：这些区域从中心向外延伸，太阳系位于银河系的其中一条旋臂上——猎户臂。

　　银河系拥有以下几条主旋臂：三千秒差距臂、矩尺臂、盾牌-南十字臂、人马臂、英仙臂、外缘旋臂。我们的银河系位于更小的支臂上——猎户臂（全称猎户-天鹅臂，或称猎户支臂）。银盘的直径约十万光年，而中间的棒状结构估计长约27,000光年。

　　为什么银河系会呈现出螺旋状呢？这实际上是由于银河系的旋转，或相反是由其银心附近的银盘内部物质的旋转所导致的。恒星并不会一直处于一条旋臂之中，而是会围绕着银心运动：如果恒星是一直处于一条旋臂中的，那么旋臂之间将紧随着时间会缠绕得越来越紧（20亿年左右），因为银河系中心的恒星其旋转的速度比外围快。

　　这种螺旋实际上是一种所谓的密度波和驻波。交通堵塞是最好的类比方式来描述这种：汽车行驶在一座城市的繁忙马路上，在一天的某些时候这些车堵在一起。但有些车最终穿过这场拥堵，而后面来的车又挤到了堵车大军中，中间始终有堵车的路段。这种波就处于某些特定的位置，这里暂时积累了一些物质，新的物质出去旧的物质补进。

　　球状星团：由成千上万甚至数十万颗恒星组成的球形结构，银河系中大约有数百个球状星团分布于银河盘面的上方和下方。球状星团以椭圆轨道围绕银心运动，其方向随机分布，一般轨道平面与银盘成较大倾角。球状星团中的恒星要比银盘的恒星更古老，而其中很少或根本没有气体和尘埃。

　　上图是著名的梅西耶二号球状星团。它是大量的恒星，受到引力的束缚，高度集中在一个球形的区域。

　　银晕：这是笼罩在整个银河系之上的一个大型、昏暗的区域，这里恒星的密度很低。银晕是由热气体以及可能的暗物质所组成。

　　所有这些组成部分绕银河系的中心运动，并且通过引力束缚在一起。因为引力取决于质量，你可能会认为银河系的大部分质量是集中于银盘或银盘中心附近。然而，通过研究银河系和其他星系的自转曲线（描述星系盘面不同半径和轨道速度之间的关系图表），天文学家认为大部分星系的质量在集中于外部（如银晕），这里的恒星或气体发出的光较少。

　　银河系还有小型卫星星系，其中两个比较著名的是大、小麦哲伦星云（以葡萄牙探险家斐迪南·麦哲伦命名）。它们位于银河系盘面的下方，在南半球的夜空中肉眼可见。大麦哲伦星云的直径约14,000光年，距离银河系约160,000光年；小麦哲伦星云的直径为7,000光年，距离银河系约190,000光年。天文学家认为，银河系正从这些绕行的卫星星系中汲取气体和尘埃。

　　这是一张由哈勃空间望远镜拍摄的的老鹰星云的一个小区域，这里被称作“创世之柱”，在这里，每一个细小的柱子中都隐藏着新生的恒星，而受到星云周围恒星风的影响，新的恒星仍在不断产生，这是一个完美的恒星摇篮。

　　银河系、仙女座星系和三角座星系等约50个星系组成了本星系群，而本星系群又是室女座超星系团的一部分，而室女座超星系团又是拉尼亚凯亚超星系团的一部分，而拉尼亚凯亚超星系团又是整个宇宙的一部分。

　　当你抬头仰望美丽的星空时可曾幻想过它的全貌是何模样？随着航天科技不断发展，我们能够看到月球视角的地球，能看到太阳系各大行星的“肖像”。人造卫星、航空母舰、空间站，我们似乎对宇宙空间有了更多了解，对“星辰大海”的梦想征途有了更多愿景。

　　但是，我们的脚步现在只能够迈在太阳系内，太阳系以外的星系，我们知之甚少。在这有2000亿甚至更多的恒星与我们同处的美丽星系中，太阳系也只不过是一个很普通且简陋的星系罢了。银河系，这浪漫的名字下遍布着谜题，藏匿着许多未知，而我们身在其中，很难认清它的“真面目”。

　　目前还没有人亲眼见过银河系的全貌，网络上所流传的银河系照片也都是靠想象制作的，迄今为止，银河系只有一张线度全景图。

　　你一定看到过很多银河系的照片吧，照片里漫天星河仿若从古老的时光中落落大方走来，熠熠生辉，看起来是浪漫而永恒的。但我必须打破你美好的幻想，因为那些并非真正的银河系照片。

　　迄今为止，唯一一张银河系星光全景视图来自一个名为“斯皮策”的太空望远镜。它属于美国宇航局，我们所拥有的唯一一张银河系星光全景视图是用它10年时间拍摄到的200多万张红外快照拼接构成的。对于这张全景照片，美国宇航局斯皮策空间科学中心的成像专家罗伯特·赫特（Robert Hurt）说：“如果我们真的把它打印出来，将需要一个像体育场一样大的广告牌来展示它。”

　　人类花了十多年时间研究从太阳系中的小行星到可观测宇宙边缘最偏远的星系等事物。在此期间，斯皮策一共花了4142小时，172天在红外光下拍摄银河系的圆盘或者平面，美国的科学家们把它拍摄的200多万张红外线照片拼接成一个广阔的视图。斯皮策捕获了大约3%的银河系太空，但是由于它聚焦于银河系平面所在的地球带，所以这张照片只显示了银河系一半以上的恒星。

　　当我们从太阳系看向银河系中心时，我们可以看到一个拥挤、因尘土飞扬而看起来显得模模糊糊的区域挤满了星星。尘埃的数量随着距离的增加而增加，从而阻挡了可见的星光，因此，可见光望远镜是无法深入到这个区域的。值得庆幸的是，红外光可以穿过尘埃，让斯皮策能够向银河系中心扫描，这使得我们有机会一窥银河系的真面貌。

　　我们能看见的所有星星无一例外属于银河系，人类能见的星星只不过是银河系的冰山一角罢了。几千年来，人类仰望夜空，敬畏银河。今天，天文学家们继续着这一传统，不断向天空探索着。

　　在天气晴朗无云的时候，从地球的角度看，夜空中的银河在十分黑暗的地方是可见的，我们不能从明亮的城市灯光下看到银河系。它看起来就像一条在天空中流淌的银光闪闪的长河，所以我们将它称为“银河”。你也许会问既然我们能够看到银河系，为何拍摄银河系全景图却这么困难呢？

　　首先，我们银河系的庞大规模足以令人瞠目结舌，NASA估计银河系的直径在 10 万到 12 万光年之间。为了获得银河系的全景视图，我们首先需要一个能够在太空中工作的照相机，它能为我们提供一个广阔的视野。然后我们需要把照相机飞到银河系上方大约 10 万光年的地方，把它对准地球——以我们目前的推进技术，这需要 22 亿年才能完成。

　　以目前人类的科技水平，我们所制造的飞行器能够飞出的最远的地方，就是飞出日光层后到达的不受太阳风影响的地方，它处于恒星之间的星际空间，我们还没有能力制造出能够完全摆脱太阳引力的飞行器。谭老师地理工作室综合整理

　　1923年以后，科学家们通过不同的波长来观察我们的星系（即无线电波、红外线、X射线、伽马射线），这个观测方式使我们获得了更接近银河本身的图像。比较无奈的是，天文学家通过这种方式可以看到的银河系只占整个银河系的10%左右，那10%的另一边是什么基本上是个谜。

　　虽然我们为了看清银河系做了很多努力，但我们仍然受限于视角、规模和可见性障碍等重重困难。

　　银河系究竟是什么样子呢？早期的天文学家认为银河系是一个螺旋星系，很像附近的仙女座星系，而有很多关于银河系的具体形状的讨论认为它是一个螺旋型星系，但具体的形状一直是有争议的，有科学家认为银河系更像是一个带有零碎的马刺和更小的臂状结构的棒形螺旋。

　　直到 20 世纪，天文学家哈洛·沙普利测量了球状星团的分布和位置，天文学家们才能够准确地描绘出我们的银河系实际上的样子，并确定了银河系的中心距离地球 28000 光年，中心是一个凸起，而不是平坦的区域。在2005年的时候，斯必泽空间望远镜证实了银河系其实是一个棒旋星系，而不是一个普通的螺旋星系，这使得我们离银河系的真面目又近了一步。

　　我们所在的星系被一个光环包围着，数百个古老的球状星团在扩展的光晕周围聚集。旋臂包含恒星、冷的分子气体、发光的恒星形成区域和黑暗的尘埃。星系隆起部分主要包含较老的恒星，看起来比旋臂更红。由于中心凸起被拉长，银河系被归类为棒旋星系。

　　我们所在的太阳系在银河系的一条旋臂上，如果你能飞上太空，飞上我们的星系，向下看，你会看到一个巨大的螺旋，有点像一个风车。

　　面对浩瀚银河，深觉人类渺小。时光不老，而人类却代代更替，从古时“嫦娥奔月”到今朝航天器“上九天揽月”，我们怀着一颗敬畏之心，不断前进，探索着宇宙的未知。迢迢星河，长路漫漫，相信终有一天，我们会见到银河系的线G备考资源，随问随答，专题设计，优质课件，请扫码加入知识星球

　　注：本文由谭老师地理工作室综合自我们都爱地理、中学地理研究、中学地理课、匠心地理、轻轻松松学地理、高考地理、讲地又讲理、老丁侃地理、星球地理、如此这般学地理等各地理公众号或文中水印等，在此

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