銀河系有多大？這不是我們經(jīng)常能看到的么？橫跨北半球到南半球，我們稱為銀河與英文中的Milk Way意思都類似，都是白白的一條帶子。但從古到今，一直以來都沒有人想過銀河里流淌的到底是什么？
當(dāng)伽利略將望遠(yuǎn)鏡指向天空的那一刻開始，人類的世界就從天圓地方拓展到了無垠的宇宙，當(dāng)然伽利略的望遠(yuǎn)鏡還僅僅只能解析銀河系中比較亮的恒星，但人類終于發(fā)現(xiàn)，天上那條乳白色亮帶不是牛奶，更不是銀色的河流，而是無數(shù)星星的組合！
當(dāng)然伽利略最偉大的發(fā)現(xiàn)并不是發(fā)現(xiàn)銀河是無數(shù)恒星的組合，而是建立起了一個系統(tǒng)實驗來驗證理論，具有嚴(yán)謹(jǐn)邏輯的近代科學(xué)體系，伽利略被稱為“近代科學(xué)之父”，他的卓越工作是牛頓經(jīng)典力學(xué)體系的基礎(chǔ)。
赫歇爾最擅長的事情就是親自動手制造望遠(yuǎn)鏡，可不像各位想象的那樣買鏡片自己組裝，他是自己磨制反射鏡，再磨平面鏡，再整體組裝成望遠(yuǎn)鏡！發(fā)現(xiàn)天王星的望遠(yuǎn)鏡就是他自己磨制的。實在佩服這樣的動手型天文學(xué)家，當(dāng)然發(fā)現(xiàn)天王星是他天文事業(yè)從業(yè)余轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)的關(guān)鍵點，從此他獲得了官方支持，也以更大的熱情投入到了天文觀測事業(yè)，他終身未嫁的親妹妹卡羅琳·赫歇爾則是赫歇爾得力的觀測助手！
下圖是赫歇爾歷經(jīng)數(shù)年觀測117600顆恒星的位置后繪制的銀河系，當(dāng)然還請各位不要笑話，這和現(xiàn)代銀河系大相徑庭，赫歇爾認(rèn)為銀河系大約有1億顆恒星，銀河系的尺度大約有7500光年，厚度約1300光年，并且他錯誤的認(rèn)為地球在銀河系中心。
我們不能否認(rèn)赫歇爾天文觀測成績，因為在他以后100年內(nèi)在沒有比他更了解銀河系，但他恒星測距方式有誤，因為赫歇爾是觀測恒星亮度的方式來判斷距離，這個依據(jù)是恒星都是相同質(zhì)量與發(fā)展階段得出的比較結(jié)果，但事實上銀河系中的恒星大小，質(zhì)量與發(fā)展階段都不一樣，所以赫歇爾的記錄幾近廢物？
當(dāng)然不是，他準(zhǔn)確記錄了恒星的位置和當(dāng)時恒星的亮度，現(xiàn)代觀測中可以以此為依據(jù)，對比數(shù)百年來恒星發(fā)展是否有變化，是否有自行等等，所以即使就算這份資料無法參考銀河系的大小與結(jié)構(gòu)，但它依然是最為詳盡的銀河系恒星位置與亮度觀測資料。
在我們真正認(rèn)識銀河系之前，早已有哲學(xué)家提出過銀河系是一個漩渦狀的星系，但苦于沒有證據(jù)，只能說是一個思想火花，盡管它可能是對的，但也僅具指導(dǎo)意義！
卡普坦的銀河系
從1906年起，荷蘭天文學(xué)家卡普坦用了約十幾年時間測定了恒星的位置，建立了宇宙島模型，他認(rèn)為銀河系是透鏡狀的，直徑約為55000光年，厚度約為11000光年，太陽位于中心附近。由于他測定恒星光度時未考慮星際塵埃的消光影響，所以他取得的數(shù)據(jù)大約只有后來認(rèn)識到的銀河系一半大小，但這已經(jīng)是有史以來最精確的銀河系模型了。
沙普利的銀河系
從1918年起，美國天文學(xué)家沙普利用威爾遜天文臺2.5米口徑的望遠(yuǎn)鏡，觀測了大約100個球狀星團(tuán)，根據(jù)這些星團(tuán)的位置分布關(guān)系，沙普利認(rèn)為銀河系是一個透鏡狀星系，地球不在銀河系中心，并且計算出地球距離銀河系中心大約5萬光年的位置（后改為3萬光年）。
哈勃的仙女星系
我們說銀河系，跟仙女星系有啥關(guān)系？因為哈勃在1923年測定出仙女星系至少距離地球約100萬光年，因此這是第一個被正式認(rèn)定的河外星系，這意義非凡，因為第一次有了“鏡子”，我們可以清楚的看到仙女星系的漩渦結(jié)構(gòu)，以此類推，銀河系是不是也像仙女星系那樣是一個旋渦星系呢？
射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)銀河系懸臂
由于光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的局限（銀盤面上塵埃與恒星的遮擋），一直都認(rèn)為銀河系是個透鏡狀星系，但隨著射電望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的發(fā)展，對于銀河系的認(rèn)識馬上就改觀了，1951年，天文學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了銀河系至少有3條旋臂，隨后則發(fā)現(xiàn)了更多的旋臂，但根據(jù)“斯必澤”望遠(yuǎn)鏡的觀測，銀河系有兩條主要旋臂，分別為：盾牌-半人馬臂和英仙臂，其他都是從主要旋臂上產(chǎn)生的支臂！
直到2004年才發(fā)現(xiàn)銀河系是一個棒旋星系
LAMOST望遠(yuǎn)鏡下的銀河系
其實這就是我們熟悉的郭守敬望遠(yuǎn)鏡，這是一臺視場為5度的超廣角反射式施密特望遠(yuǎn)鏡，在焦平面上放置的不是CCD，而是4000根光纖，它的目的是取得恒星的光譜，所以它是全世界恒星光譜去得效率最高的望遠(yuǎn)鏡。
LAMOST觀測發(fā)現(xiàn)，銀河系在它預(yù)計5萬光年邊緣，恒星數(shù)量并沒有如意料中的突然減少，而是緩慢的減少，有支臂的邊緣甚至都延伸到了6.2萬光年的位置，而根據(jù)恒星稀疏規(guī)模比對，甚至銀河系的半徑將要擴(kuò)大到10萬光年，這比早先估計只有仙女星系(半徑11萬光年)一半直徑擴(kuò)大了不少，甚至和仙女星系不相上下！
另外伊巴谷衛(wèi)星和蓋亞衛(wèi)星的銀河系3D建模計劃可不要遺漏了，兩顆衛(wèi)星的其中一個科學(xué)任務(wù)就是盡可能測定更多的銀河系恒星位置，建立起一個銀河系的3D結(jié)構(gòu)模型，蓋亞的最新一批數(shù)據(jù)將在2022年公布，到那時我們將會認(rèn)識一個更精確的銀河系。
最后別忘記了，銀河系一直都在吞噬其周圍的矮星系，所以銀河系還在成長，早先有資料表明大小麥哲倫星系會被吞噬，但最新的模型表明它們將會限于仙女星系合并，然后再一起和銀河系合并。
我們現(xiàn)在知道，銀河系中心是一個年老恒星組成的核球，大致呈棒狀，兩條主要旋臂從兩端伸出，環(huán)繞整個銀河系，而在核球中心則是一個質(zhì)量高達(dá)太陽400萬倍的黑洞，在我們地球上看來，它位于人馬座，因此這個黑洞被稱為Sgr A*黑洞！
我們是根據(jù)它吞噬物質(zhì)發(fā)出的X射線才獲知到這個黑洞的存在，而后續(xù)的環(huán)繞整個看不見的實體公轉(zhuǎn)的恒星軌跡則準(zhǔn)確的測出了它的質(zhì)量。
當(dāng)然僅憑400萬倍太陽質(zhì)量的黑洞是HOLD不住整個銀河系的，整個核球以及銀河系眾多恒星都將與黑洞一起成為引力的提供者，不過各位可千萬不要忘記了還有那看不見的暗物質(zhì)也在骨架上起到銀河系定心錨的作用！
