在北半球夏季的夜空中,如果观测条件非常好,通过肉眼很容易就能看到一条白色的光带横跨整个天空,这就是银河系的盘面。人马座方向的银河看起来最厚最明亮,因为那是银河系中心的方向,恒星分布比较密集。那么,银河系的结构究竟是怎样的呢?

  我们身处银河系之内,无法直接看到银河系全貌。目前,我们还没有能力飞出银河系,在远处给我们的星系拍张全景照片,但通过对银河系中恒星的研究,再结合对河外星系的观测,天文学家大致能够勾勒出银河系的样子。

  我们的银河系呈现为中间凸起的圆盘状,银盘直径至少10万光年,银盘平均厚度2千光年。在银河系中心,是一个半径为1万光年的核球结构。从银河系中心延伸出四条巨大的旋臂,分别包括盾牌-半人马臂、船底-人马臂、英仙臂以及外缘臂。太阳系位于猎户支臂上,远离银心,距离那里大约2.6万光年。

  根据计算机的模拟结果,银河系中心十分明亮,就像仙女座星系等螺旋星系那样。那么,银心的巨大光点究竟是什么东西呢□□?

  就像我们在夜空中看到的大部分星星那样,银心中的巨大亮点其实是恒星,但不是一颗恒星,而是非常密集的恒星。恒星通过核聚变反应能够不断发光发热,从而照亮整个银河系,也让银心变得十分明亮。那么,银心中的恒星有多密集呢□?

  在银河系中,越接近银盘边缘,恒星的密度越低;越接近银心,恒星的密度越高。平均而言,银河系中恒星与恒星之间相隔约4光年。太阳与距离最近的恒星——比邻星相隔大约4.2光年,太阳附近每立方光年的空间中平均只有0.004颗恒星,即每250立方光年的空间内才会有一颗恒星。

  相比之下,银心附近的恒星分布极为密集。将近30万颗恒星聚集在银心周围的1立方光年空间中,这意味着恒星与恒星之间的平均距离仅为6光天,相当于地球和太阳距离的1000倍。在距离银心130光年的空间中,存在着大约1000万颗恒星,这相当于平均每立方光年的空间中有7200颗恒星。正是由于大量的恒星聚集在银心周围,使得银心附近变得十分明亮。

  不过,在明亮的银心之中,还存在一个“黑暗之心”,一个质量超过太阳400万倍的超大质量黑洞,名为人马座A*。一直以来,天文学家只能通过观测该黑洞周围的恒星运动来研究热人马座A*。但通过事件视界望远镜(EHT),我们在不久的未来将会看到银河系的“黑暗之心”。

  虽然在北半球夏季时,地球夜空朝向银心,但我们通过肉眼其实看不到银心的恒星。肉眼可见的恒星距离我们大都没有超过1000光年,我们只能看到太阳系附近的恒星。尽管银心周围遍布恒星,但浓厚的星际尘埃严重阻挡了我们的视线。