這張照片是銀河系的全景照片。
銀河系全貌
在這張照片中每一個像素都是一顆恆星。如果沒有特別標註,我們根本就看不到地球所在的太陽系在哪裡。目前科學家測得銀河系的直徑有10萬到18萬光年,估計銀河中包含了大約1200億顆恆星。地球深處浩瀚的銀河系其中,現在的人類根本就沒有能力飛出銀河系。那我們是怎麼拍下整個銀河系的呢?
既然人類無法飛出銀河系,那麼我們看到的銀河系全貌就不是拍下來的。這是科學家經通過對銀河系的觀測用計算機模擬出來的。
圖示:太陽系在銀河系中的位置
銀河系是什麼形狀的?我們在地球上觀察銀河就會略知一二。特別是在夏天,我們會看到天空中的銀河。我們看到的銀河是銀河系的一部分。我們之所以稱它是「河」是因為它的形狀是帶狀的。我們在銀河系中看到銀河系呈帶狀而非圓球狀。這就說明了銀河系的呈偏平盤狀結構。
圖示:銀河是銀河系的一部分
通過銀河的形狀我們可以推測出銀河系盤狀結構。但是我們在銀河中是不可能看到它的正面結構的。這時候我們可以藉助於其它星系的形狀來推測銀河系的形狀。宇宙中和銀河系類似的星系有很多。我們不在它們其中,因此我們也就能夠看到它們的全貌。例如距離地球254萬光年的仙女星系,距離地球300萬光年的三角座星系。通過對它們的觀測,我們可以推斷出銀河系正面是呈漩渦狀結構的。
因此,這樣我們就可以大體的知道銀河系的形狀了。
圖示:仙女星系
至於銀河系和其它星繫結構具體差別在哪裡呢?這就像人類一樣,我們都有人類的共同特點,但是每一個人都擁有自己的特點。銀河系也是一樣擁有自己與眾不同之處。找出銀河系的獨特之處,這就要科學家們對銀河系進行仔細的觀察了。
科學家通過長期的觀察,對銀河系中的大量恆星進行了觀測。通過觀測科學家把這些銀河系中的恆星的質量、亮度和位置等信息進行了記錄。2016年,歐洲航天局公布了藉助蓋亞空間探測器測繪完成的銀河系三維地圖。這其中包含了大約11.4億顆恆星的位置和亮度。這是目前為止人類繪製的最精確的銀河系三維地圖。雖然這些恆星數量還不到科學家估計的銀河系恆星數量的10%。但是它也讓我們對銀河系的形狀有了進一步的了解。
圖示:銀河系三維地圖來自歐洲航天局
目前科學家對銀河系的結構也有了一定的認識。銀河系是由銀盤、銀心、銀暈、懸臂組成。銀盤是銀河系的主要組成部分,它的直徑接近16萬光年,厚度大約有2000光年。銀心位於銀河系的中心。銀心的直徑大約兩萬光年,厚度有1萬光年。銀心的位置是銀河系恆星密度最高的地方。這裡每立方光年的空間中恆星多達29萬顆。
此外,銀河系的銀盤還被一個直徑可達30萬光年的球形銀暈包裹著。科學家通過長期的觀測發現,銀河有兩條主旋臂和兩條尚未成型的懸臂。它是一個棒旋星系而非漩渦星系。
科學家通過觀測了解到了銀河系中大量恆星的信息和銀河系的基本結構。掌握了這些信息後,科學家通過計算機模擬出銀河系的全貌圖片就不是什麼難事了。不過銀河系實在是太大了,有些地方我們很是很難觀測到的。目前科學家繪製的銀河系全貌圖和真實的銀河系究竟差距有多大?我們也許永遠也不知道。