1-3 認識宇宙中的天體 II 星系、星系群和星系團、超星系團、宇宙

2. ＞　　　1-3.1 星系

其實在模擬的星空畫面上，有一個天體大到跨過整個天空，那就是我們身處的銀河系。這個跨過整個天空的天體，看起來像是一條光帶（圖1-18），其實是無數顆恆星分布在長條形帶狀區域裡的樣子。包括我們在夜空中其他角度看見的所有恆星、星團與星雲，大多也都是位在銀河系裡面的天體。

圖1-18 星空模擬軟體（Stellarium）中所呈現的銀河。銀河位在畫面中央，從左到右呈一直線（右下小圖藍色虛線）。銀河系的中央在畫面右側，有明顯的突起（右下小圖橘色虛線）。

從星空中所看到的銀河系結構，天體除了分布在長條形的帶狀區域之外（圖1-18藍色虛線範圍），還有一個從帶狀區域向兩側突起的區域（圖1-18橘色虛線）。根據推估，銀河系應該是個中央突起的扁盤狀構造（圖1-19左下角小圖），而我們位在遠離中央的盤面上，所以能夠在天空中看見銀河系側面的結構。如果我們仔細分析位在銀河系盤面中其他天體與地球之間的相對位置，可以發現銀河系的天體呈現出螺旋狀的分布（圖1-19大圖）。

圖1-19 銀河系的結構（資料來源：維基百科）。銀河系呈現螺旋型盤狀分布，中央附近的天體呈現棒狀分布，且略微突起。銀河系的橫切面則呈直線帶狀分布，且中央突起的結構（左下小圖）。

估計銀河系的直徑大約有10萬光年，我們位在距離銀河系中心約2.7萬光年左右的位置（圖1-19，中央偏下方標示Sun的位置）。銀河系的天體主要分布在銀河系中央以及盤面的旋臂上，包括大約數千憶顆恆星及星團和星雲，總質量約有10¹²個太陽的質量。這些天體都受到彼此的萬有引力所影響，共同繞行銀河系的中心運行。

星空中還有許多類似銀河系的天體，同樣是透過肉眼就可以觀察得到，像是距離銀河系大約250萬光年的仙女座星系（圖1-20），是一個比銀河系還更大一點的星系，而且也是螺旋型的星系。當然星系並不一定都是螺旋型，也許有同學在1-1就曾經發現過不同形狀的星系。不過星系為什麼會有不同形狀，或是螺旋型星系為什麼可以一直維持著螺旋型的形狀，都是很有趣的問題，也都是科學加一直努力在探究的科學議題。