人类是怎样窥探到银河系全貌的？是用什么做到的？_知识

大家人类存活在地球上，那麼地球针对人们而言都早已特别变大，而大家的地球又处在太阳系之中，太阳系又处于银河系之中。宇宙空间之中有成千上万的星球，成千上万的星体，所以说好像银河系一样的星球，在宇宙空间中也是有无数的。银河系是一个棒旋星系，假如从地球上看银河系得话，觉得好像皇帝在天上上的形环，它的总品质类似是太阳的2100亿倍左右。不难看出银河系的巨大也是没有办法预料的，由众多的星团跟星轨构成。

大家的地球是坐落于银河系的一条悬臂上，间距银河系的核心大概126亿光年。很多人十分的怪异，大家人类日常生活在地球上，而地球也单单是出现于银河系的一个角落，大家人类是如何知道银河系的样貌的呢？并且也是怎么判断出地球在银河系之中的地方呢？

这统统得益于科学家们也有生物学家，通过许多人的勤奋努力，对太阳系的经纬度开展了观察，观查星体中的间距是多少？随后又根据了星体的健身运动，进而推断了银河系的样子。并且在智能科技以后，研发出了天文望远镜，天文望远镜就可以对大家周边的一些室内空间开展照相，根据这种照片，科学家们就明确了星体的部位。

以前在2014年的情况下，美国的宇航局就运用了太空望远镜，地球周边的室内空间拍摄了照片，这一些照片的总数接近高达200引马镇，也更是由于这200引马镇的照片，科学家们通过了科学研究，进而生成了一张银河系的照片，这张是360度的全景图银河系图，展现出了银河系的样貌。

可是有一点，就算是大家拍了许多在宇宙空间之中的一些照片，但是大家所如今见到的银河系图，并不是他真正的一个样貌，是由科学家们推断出去的，针对银河系究竟是什么样子？以现阶段大家人类的科学技术水准看来，对银河系而言或是一种不明情况，终究大家还没有办法摆脱太阳系，更不要说摆脱太阳系去看看银河系的样貌了。

未来科技水准持续的提升，人类可以获得进一步的发展趋势，很有可能便会摆脱太阳系，科学研究银河系，那时候大家就可以了解银河系的真正样貌了。

当你抬头仰望美丽的星空时可曾幻想过它的全貌是何模样？随着航天科技不断发展，我们能够看到月球视角的地球，能看到太阳系各大行星的“肖像”。人造卫星、航空母舰、空间站，我们似乎对宇宙空间有了更多了解，对“星辰大海”的梦想征途有了更多愿景。

但是，我们的脚步现在只能够迈在太阳系内，太阳系以外的星系，我们知之甚少。在这有2000亿甚至更多的恒星与我们同处的美丽星系中，太阳系也只不过是一个很普通且简陋的星系罢了。银河系，这浪漫的名字下遍布着谜题，藏匿着许多未知，而我们身在其中，很难认清它的“真面目”。

目前还没有人亲眼见过银河系的全貌，网络上所流传的银河系照片也都是靠想象制作的，迄今为止，银河系只有一张真正的360度全景图。

唯一的银河系全景图

你一定看到过很多银河系的照片吧，照片里漫天星河仿若从古老的时光中落落大方走来，熠熠生辉，看起来是浪漫而永恒的。但我必须打破你美好的幻想，因为那些并非真正的银河系照片。

迄今为止，唯一一张银河系星光全景视图来自一个名为“斯皮策”的太空望远镜。它属于美国宇航局，我们所拥有的唯一一张银河系星光全景视图是用它10年时间拍摄到的200多万张红外快照拼接构成的。对于这张全景照片，美国宇航局斯皮策空间科学中心的成像专家罗伯特·赫特（Robert Hurt）说：“如果我们真的把它打印出来，将需要一个像体育场一样大的广告牌来展示它。”

人类花了十多年时间研究从太阳系中的小行星到可观测宇宙边缘最偏远的星系等事物。在此期间，斯皮策一共花了4142小时，172天在红外光下拍摄银河系的圆盘或者平面，美国的科学家们把它拍摄的200多万张红外线照片拼接成一个广阔的视图。斯皮策捕获了大约3%的银河系太空，但是由于它聚焦于银河系平面所在的地球带，所以这张照片只显示了银河系一半以上的恒星。

当我们从太阳系看向银河系中心时，我们可以看到一个拥挤、因尘土飞扬而看起来显得模模糊糊的区域挤满了星星。尘埃的数量随着距离的增加而增加，从而阻挡了可见的星光，因此，可见光望远镜是无法深入到这个区域的。值得庆幸的是，红外光可以穿过尘埃，让斯皮策能够向银河系中心扫描，这使得我们有机会一窥银河系的真面貌。

关于银河系的拍摄

我们能看见的所有星星无一例外属于银河系，人类能见的星星只不过是银河系的冰山一角罢了。几千年来，人类仰望夜空，敬畏银河。今天，天文学家们继续着这一传统，不断向天空探索着。

在天气晴朗无云的时候，从地球的角度看，夜空中的银河在十分黑暗的地方是可见的，我们不能从明亮的城市灯光下看到银河系。它看起来就像一条在天空中流淌的银光闪闪的长河，所以我们将它称为“银河”。你也许会问既然我们能够看到银河系，为何拍摄银河系全景图却这么困难呢？

首先，我们银河系的庞大规模足以令人瞠目结舌，NASA估计银河系的直径在 10 万到 12 万光年之间。为了获得银河系的全景视图，我们首先需要一个能够在太空中工作的照相机，它能为我们提供一个广阔的视野。然后我们需要把照相机飞到银河系上方大约 10 万光年的地方，把它对准地球——以我们目前的推进技术，这需要 22 亿年才能完成。

以目前人类的科技水平，我们所制造的飞行器能够飞出的最远的地方，就是飞出日光层后到达的不受太阳风影响的地方，它处于恒星之间的星际空间，我们还没有能力制造出能够完全摆脱太阳引力的飞行器。

1923年以后，科学家们通过不同的波长来观察我们的星系（即无线电波、红外线、X射线、伽马射线），这个观测方式使我们获得了更接近银河本身的图像。比较无奈的是，天文学家通过这种方式可以看到的银河系只占整个银河系的10%左右，那10%的另一边是什么基本上是个谜。

虽然我们为了看清银河系做了很多努力，但我们仍然受限于视角、规模和可见性障碍等重重困难。

银河系“画像”

银河系究竟是什么样子呢？早期的天文学家认为银河系是一个螺旋星系，很像附近的仙女座星系，而有很多关于银河系的具体形状的讨论认为它是一个螺旋型星系，但具体的形状一直时有争议的，有科学家认为银河系更像是一个带有零碎的马刺和更小的臂状结构的棒形螺旋。

直到 20 世纪，天文学家哈洛·沙普利测量了球状星团的分布和位置，天文学家们才能够准确地描绘出我们的银河系实际上的样子，并确定了银河系的中心距离地球 28000 光年，中心是一个凸起，而不是平坦的区域。在2005年的时候，斯必泽空间望远镜证实了银河系其实是一个棒旋星系，而不是一个普通的螺旋星系，这使得我们离银河系的真面目又近了一步。

我们所在的星系被一个光环包围着，数百个古老的球状星团在扩展的光晕周围聚集。旋臂包含恒星、冷的分子气体、发光的恒星形成区域和黑暗的尘埃。星系隆起部分主要包含较老的恒星，看起来比旋臂更红。由于中心凸起被拉长，银河系被归类为棒旋星系。

我们所在的太阳系在银河系的一条旋臂上，如果你能飞上太空，飞上我们的星系，向下看，你会看到一个巨大的螺旋，有点像一个风车。

结语

面对浩瀚银河，深觉人类渺小。时光不老，而人类却代代更替，从古时“嫦娥奔月”到今朝航天器“上九天揽月”，我们怀着一颗敬畏之心，不断前进，探索着宇宙的未知。迢迢星河，长路漫漫，相信终有一天，我们会见到银河系的真实面貌。

众所周知银河系是一个由上千亿颗恒星组成的巨大天体系统，直径长达数十万光年的距离，太阳系就处于银河系的一条悬臂内，名为猎户座悬臂，离银心大约为26万光年。

之前我们经常说到，银河系的形状呈现出椭圆形，拥有四条清晰对称的旋臂，但是有一个事实我们却不得不接受，那就是我们平时所看到的银河系图，其实并不是银河系的真实样貌，而是天文学家想象出来的。到目前为止人类所拍摄的银河系全景照片只有一张，是2014年3月24日，由美国威斯康星大学的一个科学小组利用斯皮策太空望远镜所拍摄。

上图画面，便是唯一一张360度银河系全景照片，大约 200万张图像合并而成，像素高达200亿，虽然展示的仅是天空中3%的区域，但却包含了银河系中一半以上的恒星，揭示出了银河系最真实的结构，如果通过打印机打印出来，需要一个体育场大的面积，才能完全展示。

不过这张360度全景照片也并不是银河系的全貌，由于我们身处于银河系之中，导致我们永远都无法看到银河系的整个样子，只能通过现有的观察数据来进行推算。

其实在早期时期，英国天文学家威廉赫歇尔就用自制的反射望远镜，通过对恒星的计数，首次提出了银河系是扁平状的假说，认为我们的太阳系是在银河系的中心，后来随着天文学的进步以及在强大的望远镜帮助下，科学家们又利用造父变星的周光关系，对众多球状星团的分布进行研究，发现我们的太阳系并非是位于银河系的中心，而是位于银河系中心的边缘地带，由此提出了银河系是一个透镜形的恒星系统，

如今随着更高科学技术的提升，科学家们已经可以通过观测大量的恒星数据，将这些数据输入到计算机中模拟出来，从而能大致的得出银河系的主体结构形状，并且在将来还会不断的被修正，2015年的时候科学家就研究发现，其实银河系比之前所认为的要大百分之五十以上，因此银河系的直径也从原来的10万光年，修正到了16-18万光年之间。

所以说人类或许永远都无法知道银河系的全貌，因为我们要想拍摄银河系的整体结构，必须距离银河系数十万光年，但对于目前的人类而言，仅最远的人造飞行器也只飞了220亿公里，甚至连太阳系都无法离开，更别提长达十几万年的银河系了，这不由得让我们想到，地球、人类在宇宙中，真的如同一粒微不足道的尘埃。

人们老有这样的疑问：人类并没有飞出银河系，怎么网络上有那么多银河系呢，而且有的还惟妙惟肖，细节清晰？

银河系只有一张照片，其余的都是电脑合成或者构想的。

就像网络上有无数张黑洞，其实只有一张是真正的照片一样，银河系也只有一张照片是真的照片。

唯一的一张照片是NASA发射的斯皮策太空望远镜，经过10年拍摄获得的200万张照片合成的，是一张银河系360度全景图。就是上面那张照片。一般人还看不懂，只有专业人士或者天文爱好者才能够看出端倪，从中获得许多知识、信息和乐趣。

这张包含的信息量很大，有200亿像素，如果把它打印出来，需要一个体育场那么大的地方才能够展示，因此NASA决定公布数字版，免费让全球科学家和天文爱好者们查询。

斯皮策望远镜是一台世界最大的红外望远镜。

这台望远镜于2008年3月升空，其轨道很独特，一直躲在地球背面与地球保持同样角速度绕太阳旋转，这样可以躲避太阳光直射，为望远镜提供天然冷却，降低液氦用量，确保望远镜红外波段性能。

科学家们之所有把望远镜送上太空，是因为在那里观测可以避免大气的扰动，可以更清晰的看往深空。每一台轨道天文望远镜，实际上就是一台轨道天文台。斯皮策望远镜原计划任务为25年，但实际服役了15年。

使得NASA无可奈何不得不让斯皮策退役的原因，主要是这台望远镜在环绕太阳的轨道上，依靠地球引力牵引，但每年会以01天文单位（约1500万千米）的速度逐渐远离地球，现在已经距离地球254亿千米了，存在冷却剂耗尽，远红外功能只能停止，电力不足等诸多问题，而且还将渐行渐远，所以NASA不得不于2020年1月30日让其退役。

斯皮策兢兢业业的服役了15年，当然不只是拍摄了一张银河系。

斯皮策望远镜还有许多深空发现。如类星体、令人震撼的“宇宙巨眼”螺旋星云、130亿光年的黑洞、直接观测到行星、探测到13000光年最远的行星、发现濒死恒星附近巴基球、识别太阳系外行星大气分子等等。

这里就不一一为斯皮策评功摆好了，回到它拍摄的这张。

这张巨大的银河系，大家通过逻辑想一想，就应该知道，不可能是一张从外部拍摄的银河系全貌，斯皮策还没这个本事跑到20万光年直径的银河系外面去摆拍，而是在我们地球这个位置，环绕着拍了一圈银河系而已。

这实际上就是在银河系肚子里向外拍摄的一张照片，这张照片只占有3%的天区，却包含了银河系一半以上的恒星，而且由于红外线能够穿越星际尘埃，拍摄到了被遮挡的银河系中心密集的恒星亮光。

但充斥网络的无数银河系外观照片又是怎么来的呢？

原来那些所谓的“照片”并不是照片，而是电脑制作出来的构想图。有些是科学家，有些是艺术家，有些就是爱好者弄的。他们根据人类长期天文观测得到的数据资料，通过电脑建模，模拟出了银河系的样子。

自从伽利略发明了望远镜，数百年来，人们就对太空充满了兴趣，观测得到了许许多多的天文资料，尤其是近百年来了，人们获得了大量准确的天文天体方位信息，而且观测到了大量的银河系外星系，拍摄到了这些五花八门星系的真实照片。

根据星系的外形，大致分为椭圆星系、螺旋星系和不规则星系。

有人又把螺旋星系分成旋涡星系、棒旋星系、螺旋星系三种，这几种星系大致都有螺旋状悬臂。但旋涡星系一般更大一些，悬臂更精致一些，由于有弥漫物质充填其中，看起来更饱满光亮一些；相对来说螺旋星系的悬臂就要松散一些；而棒旋星系就是在中心有一个呈棒状高密度恒星区，有两条对称大的悬臂，还有若干小悬臂。

不规则星系一般都是较小的星系，质量只有太阳的1亿倍到几十亿倍之间，也有达到100亿倍的，它们没有固定结构，形状不规则。

椭圆星系一般都是大星系，研究认为是星系碰撞融合后形成的大型星系，里面绝大多数都是成熟和老年恒星。

科学家们根据发现的这些星系，通过掌握的银河系各种信息数据，就渐渐完善了银河系的样子，认定我们银河系是一个棒旋星系，而我们太阳系家族，就坐落在距离银河系中心26万光年的一条猎户支臂上，以每秒约240千米的速度，围绕着银河系中心公转，转一圈约需225亿年。

现在网络上流传的所有银河系外观，都是人们想象的或者通过电脑建模的，并非照片。

宇宙最浪漫的星系

宇宙最浪漫的星系，宇宙是非常浩瀚无垠的世界,在它的直径范围里含有众多一直以及未知的星系,可以说是多如沙粒,而且其中的很多星系有着极其璀璨的外表,下面我带大家简单了解一下宇宙最浪漫的星系

宇宙最浪漫的星系1

大麦哲伦星云在南半天球距离南天极约20°左右的地方，位于剑鱼座与山案座两个星座的交界处，跨越了两个星座，占据了8°×7°的天区，相当于 200多个满月的视面积。环绕着我们的星系-银河系运转，距离约为163光年，直径大约是银河系的1/5，恒星数量约200亿颗。在北半球大部分地区都看不见它们，在我国南沙群岛一带，也只能在非常接近南方地平线的地方寻找到它们，中心的超级黑洞比太阳重200万倍。

双胞胎星系(2MASX J00482185-2507365 occulting pair)由两个重叠的螺旋星系构成，位于玉夫座星系(NGC 253)附近。它们的光芒照亮了周围尘埃带，像是一盏灯，照亮了其星系半径6倍的区域，天文学家借助它的帮助，观察到一些自身发光不足的星系。

星系NGC 3370 是一个充满尘埃的螺旋星系，位于狮子座里，距离地球大约9800万光年。星系NGC 3370的中心分布着轮廓鲜明的尘埃带和一个不太容易辨认的核。这张清晰度非常高的是哈勃太空望远镜利用高级测量摄像机拍摄，我们通过它甚至能看到该星系里的单个造父变星。造父变星曾被用来测定天文距离。1994年，星系NGC 3370里的一颗Type Ia sypernova发生爆炸。

M81星系团是位于大熊座，包含著名的M81、M82和其他依些视亮度较高星系在内的星系集团，而集团大概的质量中心，是距离本星系群最近的星系集团。估计这个星系团的总值量约为（103 ± 017）×10M☉。 M81星系团、本星系群和其他依些邻近的星系集团都属于室女座超星系团（本超星系团）。

草帽星系(The Sombrero Galaxy)又称阔边帽星系、墨西哥草帽星系。是位于室女座，距离地球2930万光年的Sa-Sb型之旋涡星系，光度 87等。梅西尔编号M104，NGC 4594。因星系中央隆起明亮的核与核附近像草帽的帽檐般向四周辐射散开的宇宙灰尘，使其看起来好似一顶墨西哥草帽而得名。

大螺旋星系(NGC 123)最迷人的地方在于其拥有数以万计的'蓝色的恒星，散布其间。大片星际气体好似将这片蓝色舞动成漩涡状。而那些不被我们所了解的暗物质，在这种漩涡的外延逃逸。

涡状星系，梅西叶编号为 M51，亦称为51a、M51a或者 NGC 5194，位于北天的猎犬座(Canes Venatici)里的一个庞大的螺旋星系，距离地球大约2300万光年。它是天空中最著名的一个螺旋星系。天文爱好者很容易就能观察到这个星系和它的伙伴，在观测条件良好的天气下，天文爱好者甚至可以通过双筒望远镜看到这两个星系。

黑眼星系（Black Eye Galaxy，M64，NGC4826）也称为睡美人星系、魔眼星系，因有一条引人入胜的壮观黑暗尘带横亘在明亮的星系核心之前而得名，位于后发座，距离我们大约1700万光年。

棒旋星系是旋涡星系的核心有明亮的恒星涌出聚集成短棒，并横越过星系的中心；其旋臂则看似由短棒的末端涌现至星系之中。而在普通的螺旋星系，恒星都是由核心直接涌出的；在星系分类法以符号SB表示。

哈氏天体是一个非常著名的环星系，天体跨越大约10万光年，位于北天的巨蛇座星系内，距离地球大约6亿光年。它的外围是由明亮的蓝色恒星组成的环状物，而中心处的圆球则主要是由许多可能较老的红色恒星构成。介于两者之间的是一道几乎完全黑暗的裂缝。虽然这些类似的天体已被识别出，并被归类为环状星系，但是哈氏天体是如何形成的，目前仍不为人知。

宇宙最浪漫的星系2

第一：旋涡星系

旋涡星系是人类目前观测到的数量最多的星系，同时也是外形最美丽的星系。它的外观就像是江河中的漩涡，因次得名漩涡星系。这一类星系都含有大量的弥漫物质，从正面看，它们就像一个个美丽的旋涡；从侧面看，则呈现梭状。例如，仙女座星系M31便是一个典型的旋涡星系。过去我们的银河系曾也被认为是一个旋涡星系，但最新的研究表明银河系其实是一个棒旋星系。

第二：戒指星系

戒指星系也就是著名的哈氏天体，它是一个非常受科学家关注的环星，这个星系大概跨度有10万光年，和我们的银河系大小相似，它位于北天的巨蛇座星系内，距离我们地球有6亿光年之遥。因为它的外围多是明亮的蓝色恒星组成，而中心则主要是许多较老的暗红色恒星构成，两者之间有一道几乎完全黑暗的裂缝使得哈氏天体整体上像是我们人类的戒指一般，因此称为戒指星系。但是哈氏天体是如何形成的，目前仍不为人知。

第三：车轮星系

车轮星系是一个位于玉夫座方向的美丽星系，这个星系原本是一个螺旋星系，但是在2亿年前，有一个较小的星系突然撞向了这个星系的中央，在两个星系相互作用之下逐渐融合，但是也形成了现在的车轮状。这是人类观察到的最完全的碰撞环星系。它有一个非常明亮的核心，一个内环，而外部还有一个星暴环。由于有众多新形成了恒星和古老的恒星融为一体，成就了这个色彩斑斓的美丽星系。

第四：草帽星系

当年，美国宇航局的下属机构哈勃望远镜珍藏小组为庆祝成立5周年，公布了一张用哈勃望远镜拍摄到的美丽星系照片，这就是著名的“草帽”星系照片，同时也是科学家使用“哈勃”所拍摄到的最大之一。草帽星系又称M104星系、阔边帽星系或者墨西哥草帽星系。它位于室女座，距离我们地球有2930万光年的距离。这个星系外形非常奇特，它有一个非常明亮内核，周围环绕着许多红色鲜艳的恒星，而中央核向四周辐射散开的宇宙灰尘明显隆起，使它看起来就像一顶墨西哥草帽。

第五：银河系

银河系是我们所在的星系，它属于一种棒旋星系，是由2500亿颗恒星、大量的星团、星云以及各种类型的星际气体、星际尘埃组成。银河系的体型巨大直径有10万光年，如果从我们地球上看夜空中的银河系就像是环绕整个天空的银色环带。事实上银河系整体上呈扁球状，它像一个巨大的圆盘，中心是明亮而密集的核心，周围则主要有两条旋臂和两条未形成的旋臂环绕，外观上像一个美丽的超大棒棒糖，我们的太阳系就位于银河系一个旋臂——猎户臂上。

观测地点：上海（就不要问我在上海市区怎么看到银河的了……= =）

观测时间：20:00

观测一：8月15日