我们怎么知道银河系是一个螺旋星系？欧阳娜娜真敢穿，低领口着实吸睛，窈窕少女青春洋溢

 

对银河系的认知是一个非常久远的话题，在古代，人们无法理解这么密集的条状的星星群落形成的原因，所以想当然的认为那是一条天河，并命名为银河，人们编织出牛郎织女在银河上搭建鹊桥相会这样美丽的神话故事来表达对银河的赞颂。

但是，随着科技的发展，我们发现银河远比一条河复杂的多，它是裹挟着我们不停旋转的一个螺旋星系。

那么我们又是如何一步步得知银河系的奥秘的呢？

这实际上是一个相当复杂的演绎练习，解答它需要使用射电天文学和其他领域的大量数据。

直观的观察肯定是放在第一位的，这也是第一个令人信服的证据。

看看下面这张照片，你就能得到关于银河系形状的第一个线索。

这张照片拍摄于2007年7月22日，展示了内华达州黑岩沙漠上空的银河图像。

当然，上面的图片只是银河系的一部分图像，如果我们对整个天空拍一张全景照片，然后把它们缝成一个标准的几何投影，我们就会得到这个美丽的图像（建议横屏观看）。

这张壮观的360度全景图片覆盖了整个南天球和北天球，展示了环绕我们这颗蓝色星球的宇宙景观。

这张图是从地球的视角看到的银河系，因为我们身在银河系之中，所以，我们无法总览银河全貌，只能从侧面看银河系的平面，我们能看到的就是上图中那道明亮的条纹。

但是，在可见光频段，银河系被厚厚的尘埃所阻挡，我们无法窥探其全貌。

为了深入了解宇宙，科学家发明了可以穿透尘埃观察宇宙的的红外线天文望远镜。

在20世纪90年代，天文学家们利用2MASS红外天空调查拍摄了整个天空，也让我们看到了整个银河系的更深度、更具细节的图景，如下图。

从这些图像和一些深入的探测工作，我们可以清楚地看出，银河系是一个由恒星组成的扁平系统，中心凸起位于人马座。

所以，我们知道银河系是一个非常平坦的三维系统，因为从内部看，它在天空上的投影是一个非常狭窄的暗恒星带。从而，我们也可以知道它没有一个巨大的中心核，因为当我们沿着银河在天空上看的时候，我们没有从上部或者下部看到任何能巨大的“光球”，我们只能在银河系的中心看到一个非常不显眼的中心核。

通过我们对河外星系的研究，我们知道星系大致可以分为螺旋形、椭圆形、透镜状和不规则形，基于此，我们很容易得出结论，它一定是一个有微型中心核的螺旋型星系的一个版本。

这是克劳博士和他在夏威夷大学的暑期学生拍摄的NGC 4565星系（位于室女座东侧的一个螺旋星系）。

注意，银河系的图像是从我们星系内部拍摄的。我们不能走出银河系去看它的真实样子，因为距离(超过10万光年)太远了，用一句诗概括我们的处境，那就是“只在此山中，云深不知处”。

所以，通过上面的直观观察，虽然我们可以推测出银河系的大概结构，但是其详细结构仍然无法得知。

要绘制出其详细的结构，还要依赖于对填充在银河系中的星际气体云的运动方式的观察研究。

通过观测这些气体云的位置和速度，我们可以相当直观地绘制出这些云的运动轨迹。通过很多种版本的研究，一个清晰的螺旋图案出现了，如下图所示:

上面这张地图是天文学家首次用射电望远镜绘制主要中性氢云的位置图。

通过了解螺旋星系如何旋转（遵循开普勒定律），你可以将云层的速度和探测方向与地图上的特定位置联系起来。使用不同的旋臂示踪剂（HII区域、分子云等）可以绘制许多版本的这样的地图，其结果也是相当的一致。

这里有一个总结了更多通过研究星际介质揭示的基本细节。

下面是一幅艺术家的作品，从外面看银河可能是什么样子:

从上图可以看出，我们所在的位置标记为黄点Sun，我们从地球上观察银河系，就是从图中的黄点看向银河系中心，我们的目光越过英仙座臂（朝向天鹅座）、部分人马座和半人马座臂（朝向星宿座、人马座和蛇夫座），然后穿过中心旋棒。星际尘埃遮蔽了星系中心的大部分。

随着观测技术的发展，我们对银河系的了解更加深入，科学家利用斯隆数字巡天的测光和光谱数据，对银河系的银盘进行了研究表明，表明银盘存在下图中的波浪状的结构，并且银盘的尺寸也可能比传统认为的更大。

这种波浪结构，颠覆了以前的银河系平滑的扁平盘状结构的印象，也使我们对银河系的认知更加深了一步。

从古代的牛郎织女银河搭建鹊桥相会，到现在银河波浪结构的发现，人们在自身和宇宙的认知上有了巨大的进步，不得不感叹智慧的力量真是无穷呀！