不識銀河真面目,只緣身在此星中,科學家是如何知道銀河系全貌的

引言：通過一張張的銀河系全貌圖，我們了解到原來銀河系如此璀璨，其中有明顯的幾根旋臂，銀河系中心的亮度不可言喻。但人類本身就在銀河系中，人造探測器又無法飛出銀河系對它進行全貌觀測，那麼銀河系全貌圖是怎麼來的呢？

據天文學家的介紹，對於人類來說目前宇宙的可探測範圍在直徑為930億光年左右。暫且不討論這可觀測範圍之外是否還存在宇宙的其他空間，光是這930億光年的範圍就足以讓人類望洋興嘆。雖然想要探測完宇宙中所有的星系是完全不可能的，但是經過一百多年的努力，現在人類也能夠觀測到宇宙中上億個河外星系。通過太空望遠鏡等其他專業的天文觀測設備，這些銀河外星系的整體樣貌都被記錄了下來，但唯獨人類身處的銀河系的全貌一直無法被觀測到。

這就和「不識廬山真面目，只緣身在此山中」的道理是一樣的，太陽系位於銀河系銀道面以北大約100光年的「郊區」，與銀河系中心的距離超過了2.6萬光年。 再加上銀河系自身的範圍至少在10萬光年左右，沒有人造探測器能夠順利地飛出太陽系，更別說飛出銀河系去探測銀河系全貌了。那麼問題來了，既然人類現階段以及在未來很長一段時間都不具備直接探測銀河系的能力，那麼網絡上流傳的銀河系全貌圖又是怎麼來的呢？

有說法認為是天文學家通過對河外星系進行長時間的觀測，然後根據它們的結構特點創造出了銀河系的全面圖。在常人看來這種方法確實行得通，但是缺乏科學性，那麼天文學家們又是怎麼做的呢？雖然無法直接觀測到自己所在星系的全貌，但可以通過研究銀河系中的恆星系、星雲之間的分布情況來推斷出銀河系的大概結構，這種方法的依據是銀河系中各恆星系或星雲之間都存在引力作用。

據史料記載，最早應用這個方法的應該是天文學家赫謝爾，他因此也被譽為「研究銀河繫結構第一人」。通過赫謝爾的記錄，後世天文學家發現，那時候的他已經通過觀測恆星系的運行方向來判斷出銀河系大概呈現出圓盤形，這與近現代天文學上得到的理論是吻合的。但由於那個年代天文觀測設備十分有限，因此赫謝爾在這方面的貢獻也僅限於此，但他的研究為近現代研究銀河繫結構奠定了基礎。

隨著人類航天探測技術日益發展，如今太空中已經布置了許多人造太空探測器，它們的使命就是為人類揭開宇宙中一張張神秘的面紗。其中歐洲航天局在2013年發射了著名的「蓋亞衛星」，該衛星的主要任務是對銀河系中的恆星系進行大規模的觀測，並且能夠精確地測出它們的方位以及與地球的距離。在蓋亞衛星長期的觀測後，天文學家表示目前已經確認的恆星已經超過了10億顆。

這對人類是一則好消息，同時也是壞消息。好消息是人類能夠更加準確地對銀河系全貌和結構進行研究，壞消息是人類已經確認的恆星僅僅佔銀河系總恆星數的1%左右。