在20世紀(jì)，天文學(xué)家繪制了一張巨大的天空?qǐng)D，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了太陽(yáng)系和整個(gè)星系的范圍。但近年來，宇宙制圖師重新繪制了銀河系的圖像。為什么?因?yàn)樵S多天體以前從未見過。

銀河系是太陽(yáng)系所在的恒星系統(tǒng)，包含2000多億顆恒星、大質(zhì)量星團(tuán)和星云，以及各種星際氣體和塵埃。它的直徑約為10萬(wàn)光年，中心厚度約為1.2萬(wàn)光年，總質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的1400億倍。銀河系是一個(gè)具有螺旋結(jié)構(gòu)的螺旋星系，即星系中心和四個(gè)螺旋臂，相距4500光年。我們的太陽(yáng)位于銀河系獵戶座的臂上，距離銀河系中心約26000光年。如果從側(cè)面看，銀河系就像一個(gè)橢圓形的平面，稱為銀河盤;星系中心鑲嵌著一個(gè)叫做銀核的球狀區(qū)域，直徑為8000光年，那里聚集著恒星、氣體和塵埃;最中心的部分是人馬座A

在星系的中心，電子和反電子發(fā)生了100噸重的碰撞。(正電子)每秒鐘都會(huì)發(fā)生一次，從而產(chǎn)生一個(gè)發(fā)光的伽瑪射線閃光。銀河系的大部分輻射(從可見光到伽瑪射線)主要來自星系核，那里生活著大量明亮的“短命”新星。但是關(guān)于湮滅輻射的來源有很多觀點(diǎn):首先，暗物質(zhì)的衰變可能是宏觀黑洞發(fā)射的結(jié)果;第二，超新星爆炸的結(jié)果;其次是黑洞或中子星，它們?cè)凇巴淌珊阈恰睍r(shí)也可能會(huì)湮滅輻射。簡(jiǎn)而言之，形勢(shì)是不可預(yù)測(cè)的。

研究人員最近表示，如果銀河系的磁場(chǎng)發(fā)生變化，正電子也會(huì)輻射，它們?cè)阡螠缰巴鶗?huì)運(yùn)行數(shù)萬(wàn)光年。最后，天文學(xué)家應(yīng)該關(guān)注一顆*人馬座a恒星，它是一個(gè)巨大的中心黑洞，質(zhì)量大約是太陽(yáng)的400萬(wàn)倍。

它通常處于平靜狀態(tài)，就像火山的休眠狀態(tài)。但是幾百萬(wàn)年前，它爆發(fā)過一次正電子，形成了一個(gè)球形湮滅暈，但是還沒有看到伽馬射線。當(dāng)然，黑洞不發(fā)射任何東西。正電子發(fā)射是指當(dāng)光材料以越來越快的速度接近黑洞時(shí)，黑洞附近會(huì)發(fā)生碰撞，產(chǎn)生各種高能現(xiàn)象。

在銀河系的中心，這個(gè)球狀星系核形成的原因和方式仍然是個(gè)謎。

大多數(shù)理論家認(rèn)為，在120億到130億年前星系形成后不久，恒星聚集形成了一個(gè)凸起。經(jīng)過10億年的時(shí)間，這些天體慢慢地匯聚成這個(gè)球狀區(qū)域。但是最新的關(guān)于銀核行星的研究指出，許多銀核行星比預(yù)期的要年輕，年齡在20億年到50億年之間。天文學(xué)家M. Ritchie說，我們需要計(jì)算這些年輕的行星是否奇異。

銀芯中還存在行星帶，沿銀盤平行方向插入，貫穿整個(gè)銀芯，形成行星密集柱狀區(qū)域(稱為銀柱)。在柱狀區(qū)域的兩端，大量的恒星涌出，形成了典型的銀河系玩具風(fēng)車形狀。

里奇的探索揭示了一個(gè)罕見的特征:圓柱形區(qū)域的旋轉(zhuǎn)形狀像圓柱一樣滾動(dòng)，甚至驅(qū)動(dòng)著星系的其他部分。這在其他星系也可以看到，也許在宇宙中是普遍存在的。

新的理論可能會(huì)闡明這些問題。中國(guó)的一個(gè)天文學(xué)家小組正在用計(jì)算機(jī)模擬銀核的形成。他們基于里奇的星系核軸向速度理論對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，結(jié)果與當(dāng)前主流理論相反。主流理論認(rèn)為，原始星系一定是與其他行星盤相撞，當(dāng)所有的殘骸結(jié)合在一起，就形成了星系核。他們認(rèn)為，原始星系的旋轉(zhuǎn)圓盤可能會(huì)自然地產(chǎn)生一個(gè)手狀的圓柱體，然后慢慢變得稠密，形成今天的形狀。

該模型為銀核和柱狀體的形成提供了直接的解釋。大多數(shù)柱狀星系都有美麗對(duì)稱的旋臂，就像我們的銀河系一樣。

本杰明說:“星系天文學(xué)就像一個(gè)巨大的拼圖，很多拼圖都放錯(cuò)了地方。”在20世紀(jì)50年代，天文學(xué)家第一次修正了一些拼圖的位置。通過跟蹤中性氫氣的分布，其譜線為21厘米，這意味著它可以在不被塵埃阻擋的情況下穿過太空。突然，科學(xué)家們看到了來自星系另一邊的氣體云信號(hào)，這使得他們繪制了星系的大結(jié)構(gòu)圖。然而，直到最近10年，天文學(xué)界才使用其他數(shù)據(jù)獲得了明確的結(jié)果。

例如，哈佛斯密松寧中心的研究者T.戴姆和P.撤迪厄斯報(bào)告說，他們發(fā)現(xiàn)了一條彎曲的臂，處于銀心的遠(yuǎn)邊。這條臂現(xiàn)被稱為3一KPC，十分類似于近地球這邊的那條臂的對(duì)偶。曾經(jīng)他們又發(fā)現(xiàn)了一條最遠(yuǎn)的臂，現(xiàn)在知悉，它是Scutum Centinuation旋臂的一部分，而該臂有時(shí)消失在銀河的另一側(cè)，而后又在目前觀測(cè)到的一側(cè)重新出現(xiàn)。

戴姆說我們的星系有很多神奇的地方。到目前為止，對(duì)星系結(jié)構(gòu)最好的科學(xué)總結(jié)并不是教科書上所說的一幅圖片，而是一幅藝術(shù)性的星系概念圖，就像從上面看到的美麗的鏡面漩渦(非常對(duì)稱)。他說，銀河系并不像模型顯示的那樣有序。

在不久的將來，天文學(xué)界可能會(huì)進(jìn)行一次大規(guī)模的測(cè)量，利用脈沖(一種天文現(xiàn)象，如激光端口，放大天文輻射)來繪制星系的結(jié)構(gòu)。他們將在五年內(nèi)精確測(cè)量銀河系中大約400個(gè)脈沖的距離，包括從星系中心到星系的遠(yuǎn)端。

長(zhǎng)期以來，這一測(cè)量方法一直受到人們的關(guān)注。它的初步工作表明，太陽(yáng)到星系中心的距離和星系本身的旋轉(zhuǎn)速度，前者為2740萬(wàn)光年，后者為250公里每秒。太陽(yáng)系圍繞中心運(yùn)行需要2.3億年。

高速旋轉(zhuǎn)意味著銀河系的質(zhì)量比之前預(yù)計(jì)的大5%。Rich等人在2008年報(bào)告說，如果是這樣的話，銀河系和仙女座星系的引力將把它們拉到一起，加速碰撞。

繪制一幅完整的銀河系地圖可能并不容易，但這個(gè)龐大的測(cè)繪項(xiàng)目已經(jīng)開始。歐洲航天局(European Space Agency)的蓋亞(Gaia)探測(cè)器將探測(cè)到接近太陽(yáng)系的10億個(gè)天體，相當(dāng)于銀河系天體總數(shù)的1%。如果這項(xiàng)工作成功，無(wú)疑將為銀河系的研究開辟一個(gè)新時(shí)代。

本杰明說:“我們現(xiàn)在正在用各種方法繪制銀河系的地圖。人們正在關(guān)注舊數(shù)據(jù)和新發(fā)現(xiàn)的更新。人們還發(fā)現(xiàn)，在星系盤外有一個(gè)由稀疏的行星組成的暗球狀暈，以及一個(gè)緊密聚集的球狀星團(tuán)，它們都在銀河系內(nèi)移動(dòng)。這樣，銀河系的總跨度就遠(yuǎn)不止10萬(wàn)光年，而是30萬(wàn)光年。