銀河係如同人類“最熟悉的陌生人”。經過200多年的努力
，我們仍未完全看清它的容顏。一項最新研究成果
，讓我們離銀河係真容更近一步。

　　晴朗的夜晚，仰望星空，會看到一條乳白色的亮帶貫穿夜空，這便是包括太陽在內的千億顆恒星的棲身之地——銀河。

　　從200多年前起
，人們開始試圖弄清銀河係的結構。

　　這並不簡單
，不僅因為我們身在其中，也因為各種星際介質幹擾著人們視線、遮蔽著銀河係的本來麵目。

　　jinri，guojiatianwentaiyanjiurenyuancedezuixinyinhexiqingzhumiduyuguangxuexiaoguangbilv，zhexianggongzuojiangyouzhuyurenshixingjijiezhi
，shilijieyinhexijiegouzhengtuzhongdezhiguanzhongyaodeyibu。

　　太陽並非銀河中心

　　17世紀，伽利略把望遠鏡對準天空中乳白色的亮帶，發現這是一片恒星密集的區域。18世紀中葉
，英國人賴特提出了銀河係的猜想，認為銀河係像個扁平的透鏡，太陽隻是其中的恒星之一。

　　第一個為銀河係畫像的人，是英國人威廉·赫歇爾。這位18世shi紀ji的de天tian文wen學xue家jia製zhi作zuo了le當dang時shi最zui大da的de望wang遠yuan鏡jing，發fa現xian了le天tian王wang星xing。他ta同tong樣yang關guan注zhu恒heng星xing世shi界jie。在zai多duo年nian觀guan測ce後hou
，他ta根gen據ju天tian空kong中zhong各ge個ge方fang向xiang的de恒heng星xing數shu量liang，於yu1785年(nian)畫(hua)下(xia)了(le)一(yi)幅(fu)銀(yin)河(he)係(xi)結(jie)構(gou)圖(tu)。由(you)於(yu)無(wu)法(fa)測(ce)定(ding)遙(yao)遠(yuan)恒(heng)星(xing)的(de)距(ju)離(li)
，赫(he)歇(xie)爾(er)假(jia)設(she)天(tian)空(kong)中(zhong)所(suo)有(you)恒(heng)星(xing)具(ju)有(you)相(xiang)同(tong)的(de)發(fa)光(guang)本(ben)領(ling)，並(bing)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)觀(guan)測(ce)到(dao)的(de)恒(heng)星(xing)亮(liang)度(du)來(lai)估(gu)計(ji)它(ta)們(men)到(dao)地(di)球(qiu)的(de)距(ju)離(li)。他(ta)得(de)到(dao)的(de)銀(yin)河(he)係(xi)“畫像”扁(bian)而(er)平(ping)，具(ju)有(you)不(bu)規(gui)則(ze)輪(lun)廓(kuo)，太(tai)陽(yang)位(wei)於(yu)銀(yin)河(he)係(xi)中(zhong)央(yang)。赫(he)歇(xie)爾(er)用(yong)統(tong)計(ji)法(fa)首(shou)次(ci)確(que)認(ren)了(le)銀(yin)河(he)係(xi)為(wei)扁(bian)平(ping)狀(zhuang)圓(yuan)盤(pan)的(de)假(jia)說(shuo)，從(cong)而(er)初(chu)步(bu)確(que)立(li)了(le)銀(yin)河(he)係(xi)的(de)概(gai)念(nian)。

　　1906年
，荷蘭天文學家卡普坦提出“選區計劃”，重新研究銀河係的結構。他得到的銀河係模型與赫歇爾類似：太陽居中，中心的恒星密集，邊緣稀疏。

　　jihuyukaputantongshi，meiguotianwenxuejiashapuliduiyinhexijiegouyezhankaileyanjiu。zaofubianxingdefaxian，shikexuejiayoukenengjingquecedingtiantidejuli。shapuligenjuqiuzhuangxingtuanzhongzaofubianxingdeguangbianzhouqi，quedingtamendaodiqiudejuli
，jinercongqiuzhuangxingtuandefenbulaiyanjiuyinhexidejiegouhedaxiao。1918年nian，沙sha普pu利li提ti出chu
，銀yin河he係xi是shi一yi個ge透tou鏡jing狀zhuang的de恒heng星xing係xi統tong，其qi中zhong心xin位wei於yu人ren馬ma座zuo方fang向xiang，而er不bu是shi太tai陽yang係xi。後hou來lai的de觀guan測ce逐zhu漸jian證zheng明ming，沙sha普pu利li的de模mo型xing較jiao為wei接jie近jin真zhen實shi的de銀yin河he係xi，因yin而er被bei沿yan用yong至zhi今jin。

　　星際塵埃是個“核心人物”

　　得到銀河係的真實結構並不容易。按照沙普利的估算
，銀河係的大小為30萬光年。按照當時的技術水平
，這已是非常精確的估算。然而，這個數字是現代測量的銀河係大小的3倍。其中原因
，是沙普利忽略了星際介質對星光的消光作用。

　　宇(yu)宙(zhou)空(kong)間(jian)中(zhong)到(dao)處(chu)都(dou)充(chong)斥(chi)著(zhe)星(xing)際(ji)介(jie)質(zhi)。天(tian)體(ti)發(fa)射(she)的(de)光(guang)在(zai)到(dao)達(da)地(di)球(qiu)前(qian)
，會(hui)被(bei)星(xing)際(ji)介(jie)質(zhi)吸(xi)收(shou)或(huo)者(zhe)散(san)射(she)掉(diao)一(yi)部(bu)分(fen)
，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)我(wo)們(men)觀(guan)測(ce)到(dao)的(de)天(tian)體(ti)亮(liang)度(du)比(bi)預(yu)想(xiang)的(de)要(yao)暗(an)，這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)通(tong)常(chang)被(bei)稱(cheng)作(zuo)星(xing)際(ji)消(xiao)光(guang)。而(er)銀(yin)河(he)係(xi)在(zai)光(guang)學(xue)波(bo)段(duan)那(na)朦(meng)朦(meng)朧(long)朧(long)的(de)圖(tu)像(xiang)，就(jiu)是(shi)消(xiao)光(guang)存(cun)在(zai)的(de)關(guan)鍵(jian)證(zheng)據(ju)。因(yin)此(ci)
，研(yan)究(jiu)星(xing)際(ji)消(xiao)光(guang)是(shi)獲(huo)得(de)銀(yin)河(he)係(xi)結(jie)構(gou)的(de)重(zhong)要(yao)步(bu)驟(zhou)。而(er)由(you)於(yu)不(bu)同(tong)的(de)成(cheng)分(fen)會(hui)對(dui)星(xing)光(guang)產(chan)生(sheng)不(bu)同(tong)的(de)消(xiao)光(guang)值(zhi)，消(xiao)光(guang)研(yan)究(jiu)也(ye)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)我(wo)們(men)深(shen)入(ru)理(li)解(jie)星(xing)際(ji)介(jie)質(zhi)的(de)組(zu)成(cheng)成(cheng)分(fen)。

　　lejieyinhexijiegou
，jiushiyanjiugezhongwuzhizaiyinhexizhongdefenbu。xingjijiezhizaiduiyinhexijiegoudeyanjiuzhong

，youzhejuzuqingzhongdezuoyong。zaiguangxueboduan，xiaoguangzhuyaoyouxingjijiezhizhongdechenaichansheng


，xiaoguangdaxiaoshoudaochenaidezongzhiliang、成分組成和尺寸的影響。而在X射線波段
，未完全電離狀態的重元素會吸收部分輻射。

　　因此光學波段的消光(用V波段的消光表征)可以用來揭曉星際介質中的塵埃成分。由X射線吸收(用氫柱密度表征)可以得知星際介質中重元素的分布
，進而根據星際介質中的重元素與氫元素的特定比例關係，獲得處於原子、分fen子zi和he電dian離li三san種zhong狀zhuang態tai氫qing元yuan素su的de總zong量liang。通tong過guo這zhe兩liang個ge波bo段duan的de觀guan測ce，科ke學xue家jia不bu僅jin可ke以yi知zhi道dao相xiang應ying的de銀yin河he係xi結jie構gou，而er且qie可ke以yi研yan究jiu塵chen埃ai成cheng分fen與yu氣qi體ti成cheng分fen的de相xiang互hu關guan係xi。這zhe也ye是shi銀yin河he係xi氫qing柱zhu密mi度du與yu光guang學xue消xiao光guang比bi率lv這zhe個ge參can數shu備bei受shou關guan注zhu的de原yuan因yin。

　　對“最熟悉陌生人”的新認識

　　早(zao)在(zai)上(shang)世(shi)紀(ji)八(ba)十(shi)年(nian)代(dai)，人(ren)們(men)已(yi)經(jing)認(ren)識(shi)到(dao)氫(qing)柱(zhu)密(mi)度(du)與(yu)光(guang)學(xue)消(xiao)光(guang)比(bi)率(lv)這(zhe)一(yi)參(can)數(shu)對(dui)於(yu)認(ren)識(shi)銀(yin)河(he)係(xi)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)。而(er)當(dang)前(qian)廣(guang)泛(fan)采(cai)用(yong)的(de)數(shu)值(zhi)依(yi)舊(jiu)是(shi)美(mei)國(guo)科(ke)學(xue)家(jia)博(bo)林(lin)(Bohlin)在1978年得到的。多年來，人們一直致力於測得更精確可信的結果。

　　測量這一參數總體有三種方法。通常光學消光的測量較為容易，不同方法主要是采用了不同方法測量氫柱密度。

　　所謂氫柱密度，是假設在視線方向有一個橫截麵積為固定值的柱體，這個柱體中包含的氫元素數量即為氫柱密度。Bohlinshiyongdebanfa，shigenjuxingjijiezhizhongzhongxingqinghefenziqingduiziwaiboduanhengxingpuxiandexishou，laigujiqingzhumidu。lingwailiangzhongfangfafenbieshi，genjuzhongxingqingyuanziheyiyanghuatanfushelaiceliangqingzhumidu、根據星際介質對恒星光譜在X射線波段的吸收來測量氫柱密度。然而，由於星際介質成分複雜、樣本量小而不可靠等原因，以往的測量結果不夠令人滿意。

　　最新工作采用了上述第三種方法
，即根據Xshexianboduanxishouceliangzhongyuansufengdu，jinergenjuzhongyuansuyuqitichengfenbiliguanxidedaoqingzhumidu。zaozaishangshijiqishiniandai，jiuyoukexuejiayongzhezhongfangfayanjiuguoyinhexijiegou。danyouyushujuhuoqukunnan，yiwangkexuejiajinxingzhexiangyanjiushi，yangbenliangzuiduoyebuguo20個左右。為了擴大樣本量
，研究第一次同時將超新星遺跡、行星狀星雲、X射線雙星的X射線輻射計算在內，將樣本量擴大到100個左右，重新計算了銀河係氫柱密度與光學消光比率。

　　最終的結果顯示，這一比率大體上不隨著星際介質所處的空間位置變化而變化，而由該比值得到的銀河係中氣體和塵埃的質量比約為140。這意味著
，銀河係中的氣體比預想的要多。

　　銀河係是一個有一定厚度的盤形。最新的工作還計算了在距離銀心2千秒差距(1秒差距約為3.26光年)到10千秒差距之間的氫元素分布。研究認為銀盤密度比以往認識的更高，衰減則更快。這說明銀盤比以往認為的更薄，但是密度更大。

　　銀河係如同人類“最熟悉的陌生人”——雖然近在身旁，卻一直無法看清它的容顏。經過科學家200多年的努力

，銀河係結構的輪廓越來越清晰。然而，銀河係依然存在著很多未解的謎題
，我們依舊在路上。