探究银河系有多大？(2)

　　由此可知，银河系侧面是扁平的，根据这条带中间有些鼓的情况，可以推测，银河系的侧面应该是扁平而中间鼓凸的形象，很像一个凸透镜的侧面。

　　椭圆?漩涡?还是透镜?

　　仅仅知道银河系的侧面是凸透镜形状，还只是很粗浅的认识。

　　我们观察其他的星系会发现，有的是椭圆形状的，叫做“椭圆星系”，椭圆星系的侧面一般还是椭圆形，就像一枚鸭蛋一样，侧面从哪个方向看都是椭圆形，而银河系侧面是扁平的，因此银河系应该不是椭圆星系。

　　有的星系是漩涡形状的，叫做“漩涡星系”，漩涡星系的侧面就像个凸透镜，扁平而中间鼓凸，与银河系的侧面一样，由此，科学家猜测，银河系很可能是漩涡星系。

　　但是侧面具有这种形象的星系还有其他情况，例如“透镜星系”，整个星系看上去就像个凸透镜，侧面也是扁平而中间鼓凸，但正面却像椭圆星系，是个圆盘或椭圆，看不出有旋臂。除了透镜星系，还有一些罕见的星系，侧面也与银河系相似，但也不是漩涡星系，例如圆环星系，其正面则是一个大圆环环绕着中心的圆亮斑。但罕见星系太稀少了，因此科学家认为，银河系即使不是漩涡星系，也是透镜星系，不太可能是罕见星系。

　　另外，有很多漩涡星系或透镜星系的中心还有个两头稍尖的棒子，银河系的中心会不会也有根棒子呢?虽然关于星系中心的棒子，科学家不知道是怎么形成的，但是星系中心的棒子却很常见。

　　看来，要确定银河系到底是漩涡还是透镜，主要是看有没有旋臂。

　　银河系旋臂在哪儿，氢知道

　　如何才能知道银河系有没有旋臂呢?所谓旋臂，就是恒星密集的地方。科学家早就发现，恒星密集的地方往往也是气体云密集的地方，通过探测其他星系，科学家观察到的漩涡星系的旋臂与那个星系的氢气体云的分布图差不多，漩涡星系的旋臂所在之处也是气体云集中的地方。那么如果探测出银河系的氢气体云分布，不就可以知道银河系中恒星的分布情况了吗?不就可以知道银河系有没有旋臂了吗?

　　那么，如何探测银河系的氢气体云呢?

　　氢会在较高的温度下发射一种波长为21厘米的光波，这是因为氢原子电子自转方向变化时，从与原子核自转同向，变成与原子核自转反向后，就会释放出波长为21厘米的红外光。只有氢原子会放出这种波长的光，因此，通过这种光，就可以看到氢气体云。

　　但是这样，望远镜也只能看到氢气体云在侧面的分布情况，无法看到它在银河盘面上分布的情况。

　　科学家自有办法。因为银河盘在自转，盘面上不同部位的氢气体云转动情况，在地球上看来，方向和速度肯定不同，物理学上有个“多普勒效应”，说的是一种波的波长会因为波源与观察者之间的相对运动而改变。那么根据氢气体云中波长的变化情况，科学家可以测出所观察到的氢气体云相对于地球运动的速度和方向。就像我们站在一个转动的转盘上时，转盘上不同部位的物体的运动速度和方向相对于我们都不同。反过来，通过不同物体的不同速度，我们也可以推测出转盘上的物体位于转盘的什么位置，但前提需要知道人站在转盘上的位置。