不過(guò)站在地球上，我們只能看到天空有一條銀色的飄帶，由于被大地?fù)踝×艘暰€，這并不是銀河系的整個(gè)側(cè)面，銀河側(cè)面完整的景象是望遠(yuǎn)鏡升入太空后才觀察到的，那景象十分壯觀：整個(gè)天空就像一個(gè)大圓球包圍著我們，一條扁平細(xì)長(zhǎng)的銀色條帶環(huán)繞整個(gè)天空，這道銀河把圓球形的天空一分兩半，每一半都是個(gè)半球！這容易理解，我們身在“河”中，就會(huì)看到四周都被“河”環(huán)繞。假如我們到了岸邊，就不是這景象了，就只會(huì)看到河是我們身旁的一條飄帶，我們的另一側(cè)就沒(méi)有飄帶環(huán)繞了。

由此可知，銀河系側(cè)面是扁平的，根據(jù)這條帶中間有些鼓的情況，可以推測(cè)，銀河系的側(cè)面應(yīng)該是扁平而中間鼓凸的形象，很像一個(gè)凸透鏡的側(cè)面。

橢圓？漩渦？還是透鏡？

僅僅知道銀河系的側(cè)面是凸透鏡形狀，還只是很粗淺的認(rèn)識(shí)。

我們觀察其他的星系會(huì)發(fā)現(xiàn)，有的是橢圓形狀的，叫做“橢圓星系”，橢圓星系的側(cè)面一般還是橢圓形，就像一枚鴨蛋一樣，側(cè)面從哪個(gè)方向看都是橢圓形，而銀河系側(cè)面是扁平的，因此銀河系應(yīng)該不是橢圓星系。

有的星系是漩渦形狀的，叫做“漩渦星系”，漩渦星系的側(cè)面就像個(gè)凸透鏡，扁平而中間鼓凸，與銀河系的側(cè)面一樣，由此，科學(xué)家猜測(cè)，銀河系很可能是漩渦星系。

但是側(cè)面具有這種形象的星系還有其他情況，例如“透鏡星系”，整個(gè)星系看上去就像個(gè)凸透鏡，側(cè)面也是扁平而中間鼓凸，但正面卻像橢圓星系，是個(gè)圓盤(pán)或橢圓，看不出有旋臂。除了透鏡星系，還有一些罕見(jiàn)的星系，側(cè)面也與銀河系相似，但也不是漩渦星系，例如圓環(huán)星系，其正面則是一個(gè)大圓環(huán)環(huán)繞著中心的圓亮斑。但罕見(jiàn)星系太稀少了，因此科學(xué)家認(rèn)為，銀河系即使不是漩渦星系，也是透鏡星系，不太可能是罕見(jiàn)星系。

看來(lái)，要確定銀河系到底是漩渦還是透鏡，主要是看有沒(méi)有旋臂。

銀河系旋臂在哪兒，氫知道

那么，如何探測(cè)銀河系的氫氣體云呢？

氫會(huì)在較高的溫度下發(fā)射一種波長(zhǎng)為21厘米的光波，這是因?yàn)闅湓与娮幼赞D(zhuǎn)方向變化時(shí)，從與原子核自轉(zhuǎn)同向，變成與原子核自轉(zhuǎn)反向后，就會(huì)釋放出波長(zhǎng)為21厘米的紅外光。只有氫原子會(huì)放出這種波長(zhǎng)的光，因此，通過(guò)這種光，就可以看到氫氣體云。

但是這樣，望遠(yuǎn)鏡也只能看到氫氣體云在側(cè)面的分布情況，無(wú)法看到它在銀河盤(pán)面上分布的情況。

科學(xué)家自有辦法。因?yàn)殂y河盤(pán)在自轉(zhuǎn)，盤(pán)面上不同部位的氫氣體云轉(zhuǎn)動(dòng)情況，在地球上看來(lái)，方向和速度肯定不同，物理學(xué)上有個(gè)“多普勒效應(yīng)”，說(shuō)的是一種波的波長(zhǎng)會(huì)因?yàn)椴ㄔ磁c觀察者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而改變。那么根據(jù)氫氣體云中波長(zhǎng)的變化情況，科學(xué)家可以測(cè)出所觀察到的氫氣體云相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)的速度和方向。就像我們站在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤(pán)上時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)上不同部位的物體的運(yùn)動(dòng)速度和方向相對(duì)于我們都不同。反過(guò)來(lái)，通過(guò)不同物體的不同速度，我們也可以推測(cè)出轉(zhuǎn)盤(pán)上的物體位于轉(zhuǎn)盤(pán)的什么位置，但前提需要知道人站在轉(zhuǎn)盤(pán)上的位置。

如何探測(cè)銀河系的氫氣體云

因此，要想通過(guò)氫氣體云的速度和方向推測(cè)出它們?cè)阢y河盤(pán)上的位置，還需要知道地球在銀河盤(pán)上的位置。

銀河系盤(pán)面上哪一點(diǎn)是我們？

銀河系盤(pán)面上哪一點(diǎn)是我們

這容易理解，就像我們看一個(gè)盤(pán)子，如果從側(cè)面去看，看到的是扁平的截面，但是若在盤(pán)子的上方或下方看的話，看到的是橢圓。在正上方看的話就是個(gè)圓了。銀河系也是這樣，我們?nèi)粼阢y河系上方看，就會(huì)看到下面的天空被銀河系擋住了，而上面的天空又一覽無(wú)余，或者是下面的天空大部分被銀河系擋住了，所以我們應(yīng)該在銀河系的盤(pán)里面。

可是我們具體是在銀河盤(pán)的哪個(gè)部位呢？

這個(gè)想法沒(méi)有錯(cuò)，但是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家不知道銀河盤(pán)內(nèi)還布滿(mǎn)了大量的氣體和塵埃，它們會(huì)對(duì)星光產(chǎn)生遮擋，使得我們無(wú)法看到銀河盤(pán)中遠(yuǎn)方更多的星星，看到的只是一條星星分布密度差不多的銀河條帶包圍著地球，于是，根據(jù)上述樹(shù)林的例子來(lái)推測(cè)，100年前的科學(xué)家認(rèn)為，地球是在銀河系的中心部位！

后來(lái)科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)，銀河盤(pán)內(nèi)還分布著大量氣體和塵埃。我們位于銀河中心的說(shuō)法也就不可靠了。那么到底銀河盤(pán)上的哪一點(diǎn)是太陽(yáng)系呢？只觀察銀河的側(cè)面，我們是無(wú)法知道的。

可是我們具體是在銀河盤(pán)的哪個(gè)部位呢

銀河系中心的光暈有奧秘

一種神奇的星體幫了天文學(xué)家大忙，它們就是亮度發(fā)生周期性變化的造父變星。通過(guò)觀察造父變星的情況，可以測(cè)出銀河系周?chē)母鱾€(gè)星系所處的位置。之后，天文學(xué)家通過(guò)觀察一種特殊的星團(tuán)即球狀星團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，獲知了銀河中心到底在哪里。

我們向銀河盤(pán)兩側(cè)看，可以發(fā)現(xiàn)圍繞銀河中心的銀河暈，這個(gè)銀河暈是球狀星團(tuán)組成的，球狀星團(tuán)的運(yùn)動(dòng)與銀河盤(pán)內(nèi)的星星運(yùn)動(dòng)根本不同，它們各有各的軌道，各有各的運(yùn)動(dòng)方向，銀河盤(pán)內(nèi)的星星只是在水平的銀河盤(pán)內(nèi)圍繞一個(gè)中心旋轉(zhuǎn)，而這些星團(tuán)會(huì)上下運(yùn)動(dòng)、側(cè)向運(yùn)動(dòng)，什么樣的軌道都有，但不管它們?nèi)绾胃髯詾檎?，運(yùn)動(dòng)如何沒(méi)有規(guī)律，卻能看出它們都在圍繞一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。而且越靠近這個(gè)點(diǎn)，球狀星團(tuán)的密度越大，數(shù)量越多，于是在它們圍繞的那個(gè)點(diǎn)周?chē)纬闪艘粋€(gè)球形的光暈，叫“銀暈”。一般的星系中心都有一個(gè)球狀星團(tuán)組成的光暈包圍著。很顯然，這些球狀星團(tuán)圍繞的那個(gè)點(diǎn)，就是球形光暈的中心，就是銀河中心！

銀河系中心的光暈有奧秘

因?yàn)槟抢锸且χ行?，一個(gè)星系的中心肯定是這個(gè)星系的引力中心。就像原子周?chē)碾娮觽冞\(yùn)動(dòng)也好像沒(méi)有規(guī)律，但卻都是以原子核為中心，也就是電子云有個(gè)中心，這中心就是原子核。

科學(xué)家還根據(jù)銀暈中垂直于盤(pán)面運(yùn)動(dòng)的球狀星團(tuán)來(lái)作為參照，算出太陽(yáng)系圍繞銀河中心旋轉(zhuǎn)的速度。因?yàn)檫@些球狀星團(tuán)是垂直于盤(pán)面運(yùn)動(dòng)的，可以看作是豎在銀河盤(pán)面的一根標(biāo)桿，從而可以算出太陽(yáng)系圍繞銀河中心的速度大約是220千米/秒，也就是太陽(yáng)系圍繞銀河中心轉(zhuǎn)一圈需要2.3億年。

銀河系棒子攪動(dòng)的漩渦

但銀河中心有沒(méi)有棒子呢？通過(guò)上面的分析還無(wú)法知道。因此2005年之前的銀河系全貌圖所繪制的銀河系中心都是沒(méi)有棒子的。

直到2005年，斯皮策紅外望遠(yuǎn)鏡升空兩年后，探測(cè)到了銀河系在紅外光下的形象。由于紅外線更容易透過(guò)氣體和塵埃，因此銀河中心的景象就展現(xiàn)在斯皮策望遠(yuǎn)鏡中，給出了銀河系更真實(shí)的側(cè)面形狀，通過(guò)這個(gè)形象，科學(xué)家可以看出，銀河中心還真有個(gè)棒子形狀的星系棒，銀河系其實(shí)是漩渦星系中的一類(lèi)——棒旋星系。而中心有棒子的星系一般只有兩個(gè)較大的旋臂，于是，科學(xué)家認(rèn)為，他們根據(jù)氫氣體云計(jì)算出的旋臂數(shù)量有誤差，之后他們重新宣布，銀河系其實(shí)是只有兩個(gè)大旋臂的棒旋星系。

銀河系棒子攪動(dòng)的漩渦

銀河系的面容就這么被推測(cè)出來(lái)了。當(dāng)然，要想確定銀河系更細(xì)節(jié)的真容實(shí)貌，最好等人類(lèi)跳出銀河系回頭看的那一天。

銀河系的地外文明探究

英國(guó)愛(ài)丁堡天文臺(tái)的研究人員頓坎-福爾岡不久前便嘗試著構(gòu)建了數(shù)個(gè)用于測(cè)試生命在銀河系出現(xiàn)過(guò)程的模型。為此，他還利用了在最近幾年內(nèi)獲取的有關(guān)其他天體化學(xué)構(gòu)成和太陽(yáng)系外行星的數(shù)量與特性等數(shù)據(jù)。

通過(guò)對(duì)比各種模型的運(yùn)算結(jié)果，福爾岡得出結(jié)論稱(chēng)，在銀河系中可能存在著300－40000個(gè)高等文明，而且它們完全有能力與地球人類(lèi)文明建立聯(lián)系。

銀河系的地外文明探究

如果按照天文學(xué)家Frank Drake提出的公式——即現(xiàn)在我們所謂的Drake公式，用以揭示地外智慧存在的可能性，如果一個(gè)文明能夠克服最初的技術(shù)導(dǎo)致自身毀滅的傾向，則文明可以延續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。如果這一結(jié)論是正確的，那么無(wú)論如何，在整個(gè)銀河系中文明的數(shù)量將會(huì)是非常龐大的。

另外，需要補(bǔ)充的是，福爾岡在研究過(guò)程中將地外生命的特點(diǎn)限定的與地球上的非常類(lèi)似。但事實(shí)上，最新的研究顯示，生命可能具有的形態(tài)和存在環(huán)境，遠(yuǎn)比人們先前想象的復(fù)雜的多。