关于银河系的结构，你要知道这些

2023-04-04来源：科技日报

 银河系是太阳系所在的星系，被誉为“天河”“星河”。长期以来，人们不仅惊叹于银河系美丽的外观，更对其宏大的结构和演化历程等感到好奇。

  此前，基于郭守敬望远镜和开普勒太空望远镜观测数据，我国天文学家发现，目前已知最早的银河系薄盘恒星年龄约为95亿年。相关研究成果发表于英国《皇家天文学会月刊》。

  银河系的结构是怎样的？这种结构经历了怎样的演化历程？科学家是如何发现银河系结构的？

  针对上述问题，记者采访了中国科学院国家天文台、中国科学院大学研究员平劲松。

  “人类所在的银河系是一个涡旋结构的棒旋星系，其直径约为10万光年，中央厚约1万光年，边缘厚约3000至4000光年。”平劲松介绍，“银河系中间厚、边缘薄，就像两个扣在一起的圆形盘子。”

  银河系有4条主旋臂和一些次级旋臂。4条主旋臂分别是英仙座旋臂、矩尺旋臂、人马—船底座旋臂和盾牌—南十字臂。“我们所在的地球处于与银河系中心距离约27700光年的位置，位于猎户座旋臂的内侧。”平劲松说，“仰望星空时，人们看到的所谓‘星河’，仅仅是银河系的一部分，而非整个银河系。”

  据介绍，宇宙中的星系最初都是椭圆或椭球星系，其他结构的星系都由椭圆星系演化而来。100年前，美国天文学家哈勃按星系的形态把星系分为三大类，分别是椭圆星系、螺旋星系和不规则星系。后来，人们通过更精细的观测获得了新的星系构形，将三大类星系又细分为了椭圆星系、透镜星系、旋涡星系、棒旋星系和不规则星系五大类。“天文学家目前观测到的数量最多的星系是旋涡星系。旋涡星系的外形比较美观，好似水中的旋涡。”平劲松说，“在地球表面，用小型望远镜就能看到的仙女座星云，就是典型的旋涡星系。”

  银河系的形状是如何演化而来的，目前学术界尚无明确定论。“目前存在的一个推测是，银河系的主要质量都是暗物质，可见物质只是少数。暗物质是个球形，把银河盘面裹在里面。这样就导致银河系的外缘物体运动速度快，进而逐渐形成了目前银河系的旋涡结构。”平劲松表示。

  人类对银河系结构的认识，并不是一蹴而就的。

  “人的肉眼就是最原始的遥感探测器。”平劲松表示。最早的银河系结构，是历代天文学家通过肉眼观星得出的认识。早期的银河系被认为是只有两条旋臂的涡旋星系。

  上世纪60年代发展起来的超远距离的射电天文干涉测量技术，使人类对银河系天体的观测水平得到了长足进步。近年来，中国、美国、德国、意大利、荷兰、韩国、日本和波兰共8个国家的天文学家，启动了“贝塞尔”重大科学计划。这一计划使用三角视差方法，分析了近200个大质量恒星形成区的相关特征，得到了银河系旋臂的结构、太阳系的位置以及它绕银河系中心旋转的速度。科学家们结合历史上的光学观测结果，绘制出了尺度为“10万×10万”光年的全新银河系结构图。“结构图显示，大质量恒星形成区的分布清晰地勾画出4条主旋臂，从而确认银河系是一个普通的棒旋星系。”平劲松说。（实习记者 李诏宇）