2014年5月21日
喜欢解谜的科学家总爱凑近观察，或者喜欢把东西搞成碎片，然后一片片地细究。而有时候，认识一个大的系统，需要站得远一点。假如我们要看清一张比星系还大的图样，那就得用到一些聪明的方法了。
18世纪80年代，刚发现天王星的威廉·赫歇尔（William Herschel）又把他的望远镜对准了银河，他想要看清那些恒星团块的外形。空中是那条浓浓的牛奶之路，明亮的银河如同一个扁平的圆环围绕着我们。他非常明智地得出了结论，我们处于一大团形如“磨盘”的恒星中央。（如果你不减肥，可以想像一下奶酪轮是什么样子的。）
随后，想要找出银河系外形的努力便受阻了。赫歇尔只看得到可见光谱内的邻近恒星；他不知道来自遥远恒星的光会被星际尘埃吸收掉。“如同在充满迷雾的森林，根本搞不清置身何处，”天文学家劳伦斯·马歇尔（Laurence Marschall）说。那我们要如何知道这个身处其中的巨大星系长得什么样呢？总不至于要坐上宇宙飞船飞得老远去看吧？
还好我们不需要。一个多世纪后，哈罗·夏普利（Harlow Shapley）运用最先进的技术测量了遍布银河系的许多星群的距离。他将星系的直径锁定在了10万光年。而且，对不同方向测量的结果显示，我们并非位于这个磨盘的中央。很快，天文学家们又找到了一个更好的方法来研究星系：观测由氢元素发出的具有特征性的无线电波，因为它能够穿透星系尘埃的迷雾。通过测定遍布星系的氢气团距离，天文学家绘制了一张更为详尽的星系地图。看哪，这是一个棒旋星系！和其它许多美丽的棒旋星系是一样的，它并不是一个美味的奶酪轮。随后几十年，又有更好的方法被发明出来，“我们已经可以描绘银河系美丽的旋臂了，”天文学家凯文·姜（Kevin Jiang）说。
使用间接的方法会遇到许多困难，而且需要不断的完善。最近，甚长基线阵列——超过5000英里长从夏威夷到维尔京群岛的一组雷达观测站得出了新的研究结果。具体地说，我们所在的小旋臂更像是巨大的英仙座旋臂的分支，而非中等大小的人马座旋臂的分支。
但是不要着急，这个研究还需要更多的认识。就像之前那样，未来新的证据也许又会把我们送回人马座旋臂。事实上，我们的星系究竟有两个旋臂还是四个都未有定论。但在我们能够飞行10万光年回首眺望之前，这一渐进的过程仍然是能够期待的最好方法。不识庐山真面目，只缘身在此山中。
作者 Amos Zeeberg，是鹦鹉螺杂志的数字编辑，此人颇具浪漫气质。
本文原载科学杂志《鹦鹉螺》网站 nautil.us
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