睡前聊一會兒，夢中有世界。聽衆朋友，你好。燦爛星空、浩瀚銀河，總是帶給人們無限遐想。但是銀河系究竟長啥樣，卻是一道未解之謎。不久前，中外科學家團隊歷經17年科研攻關，繪製出了迄今爲止最精確的銀河結構圖，讓這一問題得到了破解。今晚，我們就來聊一聊這個話題。

據這項發表在《科學美國人》雜誌上的最新研究成果表明，中美德三國天文學家領導的國際團隊，利用“甚長基線干涉技術”，精確測量了位於銀盤上近200個大質量恆星形成區，繪製出尺度約爲10萬光年見方的銀河系結構圖，清晰展示了銀河系是一個具有4條旋臂的棒旋星系。當銀河系以精確的結構圖呈現在世人面前，科學進步不僅揭開了我們所居住星系的神祕面紗，也拓展了人類認知的邊界。

早在1785年，英國著名天文學家赫歇爾就通過恆星記數的方法，第一次提出銀河系是一個由億萬顆恆星組成的扁平系統。但受制於距離遙遠和觀測困難，這個扁平的恆星系統的內部結構一直沒有人能弄清楚。直到21世紀初，美國、德國和中國的天文學家主導成立了由8個國家22位天文學家參加的“銀河系棒和旋臂結構遺珍巡天”重大科學計劃。通過十多年的觀測和大量數據處理，最終得到了銀河系旋臂的結構、太陽系的位置以及太陽系繞銀河系中心旋轉的速度。這一重大成果爲研究銀河系乃至星系的形成提供了重要觀測依據。

銀河系結構圖：利用多臺射電望遠鏡，天文學家對銀河系進行了數千小時的觀測，測量了一些天體結構之間的距離。下圖是有史以來最好的銀河系結構鳥瞰圖。數據展示了圍繞銀河系中心的四個主要的旋臂結構。我們的太陽（天文學家將其視爲四象限測繪座標的中心）會圍繞銀河系運轉，環繞一週大概需要2.12億年。靠近太陽軌道的地方，有一條較小的旋臂（藍色）。未來，使用南半球上的射電望遠鏡開展的研究可能會揭示出第四象限中大部分目前未直接觀測到的其他結構。| 製圖：埃琳娜·哈特利（Elena Hartley）

事實上，科學家繪製出迄今最精確銀河系結構圖，不僅是天文研究的重大突破，也是人類認識宇宙的重大突破。從中國先民仰觀俯察提出“天圓地方說”，到古希臘數學家畢達哥拉斯提出大地是球體這一概念，從15世紀哥白尼提出的“日心說”帶來思想變革，到近代天體物理研究突破太陽系，抵達更爲遙遠的宇宙深處，人類對宇宙的探索從未停止。在這個過程中，人類不斷突破既有知識瓶頸，提高改造和利用自然的能力，重塑着人與宇宙的關係。正因如此，此次繪製出銀河系結構圖，被不少人視爲“人類繼認識地球和太陽系後，跨入我們居住的巨大銀河系的關鍵一步”。

這些進步的取得，建立在一代代人的努力之上，是一個漫長而艱鉅的過程。“裝備”的先進與否，很大程度上決定了天文學的發展和成就。就拿這次中外科學家採用的“甚長基線干涉測量”技術來說，這種射電天文學測量方法，需要用多個射電望遠鏡同時觀測一個天體，從而模擬成爲一個大小相當於望遠鏡間最大間隔距離的巨型望遠鏡，倘若沒有各國的通力合作，也是很難做到的。再如去年“首張黑洞照片”引發廣泛關注，從西班牙到南美，從夏威夷到南極，正是全球200多位科學人員合作，將8個天文臺的射電望遠鏡聯合起來，才實現了對黑洞的觀測。可以說，我們向着宇宙探索的每一步，都集中體現了人類的智慧，也展現了人類的團結。

不論是詩人筆下的讚歎，還是科幻作家的想象，中國自古以來都不缺少仰望星空的人。近年來，我國在天文觀測和宇宙探索上取得豐碩成果，也爲世界天文學發展做出新的貢獻。相信隨着我國綜合國力和科技實力的不斷提升，這樣的成果還會不斷湧現，和各國科學家共同探索浩渺蒼穹。

這正是：

銀河耿耿夜迢迢，上下求索創新高。

浩渺蒼穹無盡處，團結協作可聽濤。

（文 | 桂從路）