赫歇耳发现银河系的结构

在月明星稀的夜晚，人们会注意到在深蓝色天幕上有一条白茫茫的大河。关于这条河的起源也有很多美丽的传说，古代中国人把它称为隔开牛郎和织女的“天河”。直到1784年，英国天文学家威廉·赫歇耳才真正把这条“天河”的结构展现在世人面前。

威廉·赫歇耳是英国一位以业余天文学爱好者的身份成长起来的杰出天文学家。据天文史书记载，赫歇耳一生自磨自制的望远镜镜面（反射镜面）竟有400多块，他一生最大的愿望就是要弄清楚“宇宙的结构”。

你也许不会相信，赫歇耳是通过数星星数出这个伟大发现的。

1784年，赫歇耳下决心要弄清楚天上到底有多少颗星星，并且要弄明白它们在天空中是如何排列的。想数清天上星星的个数谈何容易，那可是一项异常繁重艰难的工作。

为了实现自己的愿望，赫歇耳满怀信心地投入到观测工作中去。

赫歇耳把星空分区进行研究，在分出的683个区域中，每个天区的大小为15′× 15′，与他那架能放大175倍的望远镜的视场大小相符合。为了保证观测资料的准确性，赫歇耳对每个选定的天区至少要观测3次以上，并选择不同的时日进行观测。

赫歇耳（1738～1822年）提出银河系是庞大的天体系统，由恒星连同银河一起构成。

在进行完第1083次观测后，赫歇耳总共数出的恒星达到了11.76万颗之多。从数星星的过程中，他注意到一种现象：恒星从这一方向望去特别多，从另一方向望时又显得很少；愈接近天上那条乳白色的光带——银河，恒星排列就愈密集，恒星的数目在银河平面方向上拥有最大值，而在与银河平面垂直的方向上最少。赫歇耳依据观察结果推断：银河系是由恒星构成的“透镜”状或“铁饼”状的庞大天体系统。

银河系的自转原理示意图

银河系并不是匀速自转的，其速度受各方面引力的影响也各不相同，位于猎户臂中的太阳就是一个高速运行着的天体。

他认为，太阳应该居于银河的中心。如果你从银河的平面方向望去，会发现一些亮星，也会看见许多更远更暗的星星，再往外则是数目更多、更远、更暗淡的星星；大量十分遥远的用肉眼不可能一一分辨出来的星星由于亮度太低，只能看到白茫茫的光带，像是天上的河流；若地球上的人从与银河平面垂直的方向看，恒星看上去就会很少，只能看到比较近的、相当亮的恒星。

依据恒星观测结果，赫歇耳自制了一幅银河系结构图，他将太阳置于银河的中心。他的贡献还不仅这一项，他在聚星、双星、星团、星云观测研究方面也做出了许多划时代的贡献，编成了包括2500个星云、星团的大型星表。

美国天文学家哈洛·沙普利等人，于1920年依据赫歇耳的研究计算出了银河系的较为确切的大小，即宽约10万光年，恒星达2000亿颗以上。

沙普利的研究不仅修正了赫歇耳的理论，而且在银河系的轮廓、结构、运行等方面也有新的发现，被称为“第二次哥白尼革命”，是人类对宇宙认识的又一次飞跃。

现在，科学家们已经证实银河系是一个像运动员投掷的铁饼那样是扁圆球形，被称为“银盘”。盘中心较凸出的部分称为“银核”，核的中心叫“银心”。分布在盘状空间范围内的星星，在银核附近排列得最密集，绕着“银核”旋转着的众多恒星，构成了银盘，银盘的中央平原叫做“银盘面”，两侧是由许多颗恒星组成的小集团，叫“球状星团”。这部分天区叫做“银晕”。

银河系的所有恒星都围绕其中心——人马座做圆周运动，而旋转速度因距银心的远近而不同，银心附近和银盘边缘转得比较慢，太阳附近旋转速度最快。