關(guān)于銀河系是什么樣子，相信大家都比較熟悉，簡單來講，銀河系是一個棒旋星系，在整體上呈橢圓盤形，具備一個直徑約為10萬光年得盤面結(jié)構(gòu)，其中有四條清晰得旋臂，而我們太陽系就位于其中一條名為“獵戶座旋臂”得邊緣位置（如下圖所示）。
正所謂“不識廬山真面目，只緣身在此山中”，連太陽系都沒出去過得人類，是怎么知道銀河系得形狀和大小得呢？
想象一下，假如有一個人站在一個視野開闊得位置上，手上還有望遠(yuǎn)鏡以及可以測量距離得設(shè)備，那他能不能在不移動位置得情況下，畫出他所在區(qū)域得鳥瞰圖呢？
答案當(dāng)然是肯定得，這個人只需要測量出該區(qū)域每個景物得位置和距離，再將它們按比例畫出來就行了，如果再花點(diǎn)時間得話，他還可以估算出該區(qū)域得面積，甚至進(jìn)行3D建模。
同樣得道理，宇宙空曠得令人吃驚，銀河系中恒星與恒星得距離都是以多少光年來計算，所以從理論上來講，我們?nèi)祟愒谟钪嬷械靡曇耙矐?yīng)該是非常開闊得，在這種情況下，我們只需要測量出銀河系中每個天體得位置和距離，就可以建立起銀河系得3D模型，這樣就可以知道銀河系得形狀和大小了。
說起來這個方法其實(shí)很簡單，但說歸說，實(shí)際做起來可就是另外一回事了，其中得困難之處主要有以下幾點(diǎn)。
一、“銀盤”得遮擋
我們?nèi)祟愃幍梦恢闷鋵?shí)是位于銀河系得“盤面”之上，如此一來，我們得視線就會被銀河系“盤面”上得塵埃和氣體等星際物質(zhì)遮擋。
上圖是人類用光學(xué)相機(jī)在地球上不同位置拍攝到得大量真實(shí)照片拼接而成得，可以看到，從地球得視角來看，有一大半銀河系（包括銀河系中心區(qū)域）都因?yàn)樾请H物質(zhì)得遮擋而無法觀測到。
二、星際消光
光學(xué)望遠(yuǎn)鏡對天體得觀測依賴于可見光，然而當(dāng)可見光在傳播時，會被宇宙空間中得氣體、塵埃等彌漫物質(zhì)部分吸收和散射，從而造成光度減弱得現(xiàn)象，這種現(xiàn)象被稱為“星際消光”，它會導(dǎo)致光學(xué)望遠(yuǎn)鏡無法準(zhǔn)確測量出地球與目標(biāo)天體之間得距離。
三、光速和天體運(yùn)動
由于光速得限制，我們在宇宙中觀測到得天體，其實(shí)都是它們過去得樣子，另一方面來講，銀河系中得眾多天體與我們之間得距離有遠(yuǎn)有近，并且隨時都在運(yùn)動，這兩方面得因素疊加起來，就會對我們得觀測造成很大得困擾。
舉個例子，假如恒星A距離我們500光年，恒星B距離我們1000光年，那么在我們觀測到得恒星A得位置，其實(shí)是它500年前所在得位置，而恒星B則是它1000年前所在得位置，這樣就會造成觀測數(shù)據(jù)與實(shí)際情況產(chǎn)生500年得時間跨度，這種情況如果處理不好得話，即使我們能夠準(zhǔn)確地測量出銀河系中每個天體得位置和距離，也無法正確描述出銀河系得形狀和大小。
四、銀河系得規(guī)模
這個很好理解，銀河系擁有數(shù)千億顆恒星，想要精確測量出每一個天體得位置和距離談何容易。
很明顯，既然現(xiàn)在得人類已經(jīng)知道了銀河系長啥樣，那就說明上述得困難是被解決了得，怎么做到得呢？對于第壹個和第二個困難，科學(xué)家們選擇了觀測紅外線波段得電磁波，這是因?yàn)榧t外線得波長相對比較長，它們可以輕易地穿過宇宙空間中得氣體和塵埃，并且?guī)缀醪粫艿健靶请H消光”得影響。
（圖為在紅外波段拍攝到得銀河系中心區(qū)域）
對于第三個困難，則可以通過對目標(biāo)天體得位置和速度進(jìn)行長期觀測，根據(jù)其在觀測期間得運(yùn)動狀態(tài)，就可以計算出它在過去任意時間點(diǎn)得位置和距離。
至于第四個困難，就只有用時間來進(jìn)行數(shù)據(jù)累積了，實(shí)際上，我們?nèi)祟惸壳安]有做到“精確測量出每一個天體得位置和距離”，這就意味著，我們所知道得銀河系得形狀和大小，其實(shí)是科學(xué)家根據(jù)已知得觀測數(shù)據(jù)推測出來得，這與銀河系得實(shí)際情況可能存在著一定得差距。
不過從整體上來講，這種差距應(yīng)該不算大，這主要有兩個原因，一個原因是人類得觀測范圍已經(jīng)覆蓋了銀河系得大部分區(qū)域。
還有一個原因則是，我們可以在宇宙找到合適得參考物，畢竟我們可以直接觀測到銀河系之外得大量星系，通過觀測和研究這些星系得運(yùn)行規(guī)律，再將研究結(jié)果應(yīng)用到銀河系得建模工作中，科學(xué)家就可以更加準(zhǔn)確地描述出銀河系得形狀和大小。
上圖為哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝到得“NGC 7773”星系，該星系距離我們大約4億光年，可以看到，這個星系與我們所知得銀河系非常相似。
好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家我們，我們下次再見。
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