我们与浩渺的银河

○苏光路

好大的银河系！它存在的历史已经有150亿光年。所有数字都是一般人的头脑难以想象的。它虽说只比普通的星系稍微大一些，但直径足有10万光年，意味着以光速前进，从一端冲到另一端，需要10万年，折合成千米数是多少呢，不好意思，我的计算器无法完成这种天文计算了。

银河系中有太阳一样的恒星近2000亿颗，其中，大约400亿颗恒星集中在中央的核球上，核球的直径为3000光年，呈椭圆球形，由年龄超过100亿年的老年星球构成。我们在地球能够看到的恒星数量只有区区的6974颗。

初识银河真面目

以银河系的眼光看地球，我们的家园也就是一小片飘零的草叶，借助超级飓风也难发出轻微的声响，人类更渺小到可忽略不计的零存在了。是聪明智慧赋予我们洞察苍穹寰宇的渴望与能力，虽然在体量上两者之间没有可比性，但对彼此的认知与探索上，主动权永远掌握在我们手上。

我们知道地球是球形的，因为跳出地球的卫星可以为我们拍到地球的照片。可是到现在，人类的探测器也才刚刚跨越太阳系边缘，人类自己也无法预料自己何时才能跳出银河系，涉足河外星系。我们可以看到的银河星辰又微乎其微，那么银河系的真面目，到底是怎样被科学家逐一还原的呢？

有天文观测经验的人知道，夜幕下仰望苍穹，我们只能看到天空有一条银色的飘带，由于被大地挡住了视线，这并不是银河系的整个侧面，银河系侧面完整的景象是天文望远镜升入太空后才观察到的，那景象十分壮观：整个天空就像一个大圆球包围着我们，一条扁平细长的银色条带环绕整个天际，这道银河把圆球形的天空一分为二，每一半都是个半球！这让我们觉得地球是被银河系环绕着，因为，两个半球我们都能看到。由此，天文学家推测银河系侧面是扁平的，根据飘带的形状猜想，银河系的侧面应该是扁平而中间鼓凸的形状，很像一个凸透镜的侧面。

准确命名有反复

随着空间探测科学的发展，科学家发现星系不外乎这样几个类型，首先是椭圆形状的，叫做“椭圆星系”，其特点是从哪个方向看它都是椭圆形的，就像一枚鸭蛋一样，银河系侧面是扁平的，显然不属于椭圆星系。其次是漩涡形状的，叫做“漩涡星系”，漩涡星系的侧面就像个凸透镜，扁平而中间鼓凸，与银河系的侧面一样，由此，科学家猜测，银河系很可能是漩涡星系。其他还有透镜星系、圆盘星系和形状怪异的罕见星系，就外形而言，它们均与银河系不搭界。

天文望远镜观测发现，有很多漩涡星系或透镜星系的中心都有个中间粗两头稍尖的棒子形状，天文学家当时虽然还不知道星系中心的棒子是怎么形成的，但根据星系之间的联系，天文学家推测银河系的中心很可能也横亘着一根巨型棒子。

谈到近年来天文学的巨大成就，就不能不提“哈勃太空望远镜”和后来的“斯皮策红外望远镜”，前者2016年4月，为人类探测到最遥远的星系：“GN-z11”星系。在此之前，人类能看到的最远星系距离我们132亿光年，而“GN-z11”星系距离我们有134亿光年之遥。134亿光年是啥概念？它意味着我们看到的GN-z11其实是134亿年前的样子。它发出的光，在宇宙中走了134亿年，才被我们捕捉到。这让我们距离揭开宇宙大爆炸之谜又向前迈进一大步。“哈勃太空望远镜”一只手为我们展现亿万光年之外的神秘星界，另一只手给人类天文学插上了腾飞的翅膀。

“斯皮策红外望远镜”升空两年后，清晰探测到了银河系在红外光下的形象。由于红外线更容易透过气体和尘埃，因此银河中心的景象就展现在斯皮策望远镜中。科学家根据银河系更真实的侧面形状清楚看到，银河中心不仅有个棒子，而且还是两根。银河系其实是漩涡星系中的一类——棒旋星系。而中心有棒子的星系一般只有两个较大的旋臂，银河系便是。天文学家对银河系给出的确切称谓是——有两个大旋臂的棒旋星系。

寻找银河系的中心

早在一个多世纪前，世界天文学家就达成这样的共识：我们的地球乃至整个太阳系就处于银河系中心的位置。根据是，如果我们是在银河盘的边缘部位，那么看到的星星分布，肯定是一侧比另一侧密集；如果我们是在银河的中心部位，那么环顾四周，星星的分布密度肯定差不多。这就像我们身在树林中，如果位于树林的边缘地带，那么朝四周看，一边看到的可能也就是稀疏的几棵，而朝另一个方向看，看到的是密如屏障的丛林。

后来科学家才发现，银河系内还分布着大量气体和尘埃，使浩渺银河看起来宛如一个超级迷宫。这无疑更增加了在银河圆盘上确定地球位置的难度。

宏观世界的难题常常受到微观世界的启迪，以物质组成的最小单位原子为例，它周围的电子运动也好像没有规律，但都是以原子核为中心，也就是电子云有个中心，这中心就是原子核。那银河系也一定有个中心，所有恒星都围绕它运动。找到这个中心后，以中心为基准，再寻觅我们的位置就容易了。

天文学家很快发现了一种叫“银晕”的光晕，就是银河系的中心。银河系中的星团看似各自为政，不相关联，但是能看出它们都在围绕一个点旋转。而且越靠近这个点，球状星团的密度就越大，数量也越多，于是在它们围绕的那个点周围形成了一个球形的光晕，这就叫“银晕”。一般的星系中心都有一个球状星团组成的光晕包围着。很显然，这些球状星团围绕的那个点，就是球形光晕的中心，就是银河系中心！

找到了银河系的中心，就等于找到了纲，纲举目张，接下来的事情就好办了。有了造父变星这个好帮手，剩下的工作就是缜密计算了。造父变星是一类高光度周期性脉动变星，也就是其亮度随时间呈周期性变化，它的光变周期（即亮度变化一周的时间）与它的光度成正比，根据造父变星周光关系可以确定星团、星系的距离，因此它被天文学家誉为“量天尺”。

首先银河系中心上方的某个星团与地球的距离可以推算出来，之后根据三角关系算出银河系中心与地球间的基本距离。经过先计算后印证，印证后再计算的方法，我们总算知道了地球所处的太阳系位于银河盘面内，距离银河系中心大约2.6万到2.8万光年。

科学家还根据银晕中垂直于盘面运动的球状星团作为参照，算出太阳系围绕银河系中心旋转的速度。因为这些球状星团是垂直于盘面运动的，可以看作是竖在银河盘面的一根标杆，从而可以算出太阳系围绕银河系中心的运转速度大约是220千米/秒，也就是太阳系围绕银河系中心转一圈需要2.3亿年时间。