新發現：我們所在的銀河系旋臂是以往認為的四倍大

地球在銀河系裡面，所以我們只能看到它的一部分(一個旋臂)。天文學家利用很多手段試圖了解銀河系，比如測量星體之間的距離。

「我們太陽系所在的銀河系部分，是天文學家們以往認為的四倍大。」

最近在Science Advances上有一篇論文發表，稱我們周圍這片被恆星，氣體和灰塵包圍的區域——叫做本地旋臂(Local Arm)，或獵戶座支臂(Orion Spur)，或獵戶座－天鵝座旋臂(Orion-Cygnus Arm)——實際上有2萬光年長。

哈佛—史密森天體物理中心的Mark J.Reid是這篇文章的合著者之一，他說這個發現意味著銀河系比以往科學家們知道的要更加對稱和規則。雖然對銀河繫結構更好的了解，並不代表影響我們的引力或其他力會發生變化，但對理解未來可能的大規模星系運動會有幫助。

銀河系有四個長達8萬光年的主旋臂繞銀河中心旋轉，相比它們，我們所在的本地旋臂還是短了許多。通常一些書里會說銀河系的直徑是10萬光年，但Reid說，最近的證據表明很可能是7萬光年，因為在那個地方，恆星密度確實開始減小。

Reid說，「當我們在本地旋臂裡面測量星體距離時，我們驚奇地發現，很多以往認為是在臨近旋臂里的物體，實際位於我們所在的旋臂。」

這篇新研究同時發現，本地旋臂的旋轉角和恆星形成率(rate of start formation)，和更大的旋臂相同(最大的兩個旋臂是盾牌座－半人馬座旋臂(Scutum-Centaurus Arm)和船底座－人馬座旋臂(Carina-Sagittarius Arm)）。這說明我們所在的本地旋臂，雖然小一些，但更像是一個真正的旋臂，而不是一個支臂，因為支臂的方向會與主旋臂交叉。

我們的銀河系有超過10億顆恆星（也許是1000億），還有很多氣體和灰塵。它呈扁平的盤狀(厚度大約1000光年），總體上是一個螺旋形——我們這個宇宙里的很多星系都是這樣。

Reid說，我們的太陽系，大約在從銀河中心到邊緣這段距離的四分之三處。太陽繞銀河旋轉一周約需要2億5千萬年。

美國有一個超長基線干涉陣列(Very Long Baseline Array), 專門用來進行天文觀測，它由10台射電天文望遠鏡組成，分布在相隔很遠的地方，從夏威夷到維京群島(Virgin Islands)，這些望遠鏡通過新墨西哥州的一個基地進行協調合作。為了測量本地旋臂，來自五個國家的科學家組成一個團隊，分析由超長基線干涉陣搜集得到的電磁輻射。

一項雄心勃勃的計劃在2010年啟用了這些望遠鏡，希望利用它們來畫出銀河系的3D立體結構，幫助科學家更好地理解銀河系。

「因為我們在它裡面，所以沒法看到全貌。」Reid說，「就像500年前，人們想知道地球長什麼樣一樣。我們計劃通過測量不同區域的距離，來増進我們對銀河系的了解。」

觀測得到的數據也會讓科學家重新估計銀河系的質量。五月份有科學家宣稱，銀河系比以往認為的要輕很多，大約只是太陽質量的７千億倍。

編譯自：

Our Part of the Milky Way Is Four Times Bigger Than We Thought

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