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銀河系到底有幾個盤
（2008年02月19日 00:07）
來源︰中國國家天文
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□作者: 趙君亮亞
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銀河系中心及局部放大照片 |
揭開銀河系的秘密
古人早就注意到，晴朗的夜空中橫亙著一條不規則的銀白色光帶，這就是銀河，希臘神話中把它取名為“奶路”。鑒于銀河的神秘性，在各個民族中誕生了許多美麗動人的詩句和神話故事。不過在現代大都市中，由于燈光的嚴重污染，年輕人往往不知道銀河為何物。
古代哲學家早就開始思考銀河的本質，但由于缺乏科學依據，這種思考往往只是一些主觀臆想，如亞里士多德(Aristotle，公元前384年〜公元前322年)把銀河看作為一種純粹大氣現象，不承認它是天上之物。第一個正確認識銀河本質的當推古希臘哲學家德謨克利特(Democritus，公元前460年〜公元前370年)，他天才地猜想銀河由無數恆星構成，只是因為這些恆星太暗、太密而無法加以分辨，結果便表現為一條模糊的光帶。德謨克利特的見解同樣沒有科學上的根據，因而即使在科學界，很長時間內關于銀河的本質並沒有形成正確的認識。
1608年，荷蘭眼鏡商人利伯希(H.Lippershey)在一次偶然的機會中發明了望遠鏡。這一消息為伽利略得知後，這位意大利著名科學家馬上意識到望遠鏡的發明對天文觀測的重要性，他立即親自動手制作和改進望遠鏡，並隨即把它用于觀測天體和天象，很快做出了一系列重大的天文發現，如看到月球上的環形山、太陽黑子和木星的4顆大衛星，發現了金星的位相變化等。
1609年冬，伽利略用自己的望遠鏡對銀河進行觀測，發現在望遠鏡的視場中銀河展現為無數個密密麻麻的星星。伽利略對這一發現所作的結論是，“我認識到了銀河的本質和構成銀河的物質。
⋯⋯長期以來困擾哲學家們的所有爭論業已得到解決，我們終于可以從令人厭煩的舌戰中解脫出來。銀河不是別的，而是由無數顆恆星匯集而成的龐大系統。” 這樣就從觀測上證實了德謨克利特的見解。不過可惜的是伽利略沒有就此作深入的探討，當時別的天文學家對此也不太感興趣。
伽利略之後，英國人賴特(T.Wright)于1750年指出，銀河和所有的恆星構成了一個巨大的扁平圓盤狀系統，這是天文學家對銀河系外形的首次描述。1755年，普魯士哲學家康德(I.Kant)更進一步就銀河系的盤狀結構提出了自己的觀點，康德的解釋是當觀測者沿著盤面看時，為數眾多的恆星便無法分辨，並密集成天穹上的景觀——“奶路”，而在朝著盤面以外的方向觀察時，所看到的就是離散分布的一些近距離亮星。不僅如此，康德和賴特一樣，認為所有恆星都繞著銀河系中心轉動。不過在那個年代，天文學家所關心的主要是太陽系內天體，而不是範圍大得多的銀河系。
探究銀河系結構的關鍵性實測研究是由英國天文學家、天王星發現人威廉•赫歇爾(W.Herschel)開創的。赫歇爾出生于德國，年輕時是一位音樂家。1785年，赫歇爾通過恆星計數得出，銀河系中恆星分布的主要部分為一個扁平圓盤狀結構。他用望遠鏡通過目視方法計數了117600顆恆星。老赫歇爾在這些恆星計數工作的基礎上，再加上若干假設，得出了天文學史上第一個真正意義上的銀河系模型。由于赫歇爾的工作，使人類的視野從太陽系擴展到銀河系中的廣袤恆星世界，因此他被後人譽為“恆星天文學之父”。1834年〜1838年間，他的兒子約翰•赫歇爾(J.Herschel)又把工作擴展到南半球，在好望角計數了70000顆恆星。
照相術的發明為天文觀測提供了強有力的工具，荷蘭天文學家卡普坦(J.C.Kapteyn)率先利用照相方法進行恆星計數，為此他花費了大約 40年的時間，並建立了自己的銀河系圖像。在卡普坦的圖像中，銀河系表現為一種由恆星組成的盤狀結構，直徑5.5萬光年，厚度為1.1萬光年，其中包含了 474億顆恆星，這已經比較接近銀河系的實際情況。不過在赫歇爾和卡普坦的銀河系圖像中，太陽被錯誤地放在銀河系中心或中心附近。1917年，美國天文學家沙普利(H. Shapley)證實了太陽並不在銀河系中心，而是位于比較靠近銀河系邊緣的地方。這一結論為認識太陽在銀河系中的位置，以及進一步研究銀河系的結構和運動，奠定了正確的科學基礎。
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文章作者:趙君亮亞
責任編輯:skylook
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