银河系拥有
2000
亿颗恒星，被一个球形光晕和一个球形区域环绕，整个星系处于旋转状态，靠近中央的区域旋速较快，越远的区域旋速越慢。正常物质无法完全解释这种旋速差异，不可见的暗物质可能在其中扮演角色。
某些最早期星系出现气体漩涡
这些“新生儿”与银河系一样旋转
银河系充斥着无数星际物质，气体和尘埃云吸收恒星光线同时遮挡银河系的中央区域，让观察总体结构成为一种不可能。由于这个原因，恒星统计数据始终无法涵盖整个银河系，仅限于太阳周围大约
1
万光年的区域。直到
20
世纪中叶，科学家才在这方面取得突破，当时天文学家开始借助射电望远镜观测宇宙。
银河系拥有
2000
亿颗恒星好似一个巨大的漩涡
氢是宇宙内最常见的元素。作为星际物质的一部分，中性氢（
H1
）遍布恒星之间的太空，进而充斥整个银河系。这意味着氢气云的分布能够影响整个银河系的外形，就像骨骼塑造我们的体形一样。
如何让这些“宇宙骨骼”露出真容？答案是纳米宇宙。在基态氢原子中，原子核的旋转方向与绕核电子反向平行。如果两个氢原子对撞，原子核和电子的旋向可能处于平行状态，一段时间后恢复原来的反平行状态。这个过程会释放能量，能量以电磁波的形式向外辐射。尽管星际物质的密度极低，但由于原子不断发生对撞，导致电磁波谱的
H1
区域发光。
银河系的中央区域跨度
100
0
×
500
光年
由南非的
MeerKAT
射电望远镜拍摄
电磁辐射几乎畅通无阻，不仅能够穿透尘云，同时还能被射电望远镜俘获。借助这个观察宇宙的新窗口，天文学家得以发现银河系的旋臂。上世纪
70
年代，研究人员发现只把氢当成银河系形态的指示器是不够的，因为旋臂内的氢浓度低于预计。为此，科学家开始寻找新线索。最重要的指示器当属星际分子云。它们会放射出一氧化碳辐射。
在准确描绘银河系肖像的道路上，科学家不断向前迈进。从侧面看，银河系好似一个略微弯曲的车轮。这个“宇宙车轮”的直径在
10
万光年左右，厚度只有
5000
光年。银河系的中央潜伏着一个超大质量黑洞，周围被一个明亮的球形凸起环绕。
从侧面看，银河系好似一个略微弯曲的车轮
这个“宇宙车轮”的直径在
10
万光年左右，厚
5000
光年，一个明亮的球形凸起环绕中央
在距银河系中央大约
1.5
万光年的位置，一个由尘埃、气体云和恒星构成的环向外延伸。银河系拥有多条旋臂，绝大多数以所在星座的名字命名，例如人马臂、英仙臂、矩尺臂、盾牌
-
南十字臂和天鹅臂。
太阳系座落于猎户臂，距银河系中央
2.6
万光年，几乎处在主平面上。银河系拥有
2000
亿颗恒星，被一个球形光晕和一个球形区域环绕，前者含有数千个球状星团，后者由微小的氢等离子体构成。整个星系处于旋转状态，靠近中央的区域旋速较快，越远的区域旋速越慢。正常物质无法完全解释这种旋速差异，不可见的暗物质可能在其中扮演角色。
银河系艺术概念图
在揭示银河系旋臂谜团的道路上，天文学家还面临另一个挑战。尽管处于旋转状态，银河系的旋臂并没有因此瓦解，在几十亿年时间里一直保持原有形态。一种解释是，冲击波穿过整个星系，压缩旋臂内的物质，就像是一条拥堵的高速路。不过，科学家并不清楚何种因素导致了这些密度波。
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