银河系的结构是什么样的

自银河系被赫歇耳发现之后，人们一直没有停止过对银河系的探索，至今已把银河系的空间范围扩大了约10倍。不过，在赫歇耳之后一个多世纪的时间里，人们对银河系结构、轮廓的研究并没有取得太大的进展。直到1914年，在美国威尔逊天文台工作的天文学家沙普利才在这方面取得了重大的突破。

银河系

银河系是一个旋涡星系，直径10万光年，但只有2000光年厚。它的生命从数十亿年前开始，那时它是一个巨大的圆形的气体云，正在它自身引力的作用下塌陷。它的自转使它变得扁平，形成现在的形状。

当时威尔逊天文台有世界上最大的反射式天文望远镜，即“胡克望远镜”，其口径为2.54米。沙普利用它探寻球状星团，并且以一种被称为“造父变星”的脉动变星作为研究对象。

沙普利先后对大约100个球状星团进行了观测。他的统计显示，人马座以内有1/3的球状星团；以人马座为中心的半个天球分布了90%以上的球状星团。沙普利根据这一结果推测，在银河系内，球状星团与恒星一样对称分布。但如果太阳是银河系的中心，那么，地球上人们看到的天空中的球状星团就应该是对称分布，可是观测结果并不与之一致。沙普利猜想可能存在另一种可能，即太阳实际上处于远离银河系中心的地方，这样，地球上人们看到的球状星团才呈现出不对称分布的现象。

知识档案

小问答：银河有多大？

太空广阔无垠，不可想象。天文学家一般用光速来计算距离。在真空空间中，光速为3.0×105千米/秒。也就是说，阳光要8分钟才能穿过1.5×108千米的空间而抵达地球表面。

在天文学上，这样的距离实在是微不足道的。天文学家以光年为单位来计算太空距离。光年也就是光在一年内所走的距离，大约为9.46×1012千米。用这个单位来计算，银河系中最接近太阳的恒星与太阳之间的距离为4.22光年，整个银河系的直径大约为10万光年。此外，在银河以外的空间里，还有数不尽的其他星系在宇宙中运行。

沙普利

沙普利依据上述想法，大胆地把太阳放在偏离银河系中心的地方，那么由球状星团组成的天体系统的中心就是银河系的中心，此中心距太阳约15000秒差距（1秒差距等于3.26光年），位于人马座方向。

沙普利利用周光关系推测，距离太阳较近的球状星团为12000秒差距，由它组成的天体系统范围实际上就是银河系的范围，而著名的武仙座球状星团距太阳为30000秒差距。随后50多年的天文观测大体上印证了沙普利的银河系模型的正确性。