銀河系是包含太陽、地球,以及夜空中所有可見恆星的星系。星系是由重力聚集在一起的龐大恆星、氣體與塵埃集合。銀河系主要的恆星盤面寬度大約是10萬光年,光年是光在一年內行進的距離,大約是9.46兆公里。較暗淡的恆星則分布得更遠。
大小
太陽位於銀河系內部,因此沒有人能從外部拍到整個銀河系的樣貌。天文學家透過描繪太陽周圍恆星的分布,並與其他星系比較,來推算銀河系的形狀與大小。歐洲太空總署(ESA)指出,容納銀河系大部分恆星的盤面半徑大約是5萬光年,厚度卻只有大約1000光年,也就是說盤面寬度大約是10萬光年,這也是NASA給出的數字。
星系沒有明確的邊界,因為恆星的分布是逐漸稀疏下來的。一項2018年的研究,比較了盤面上遠處恆星,與周圍恆星暈中恆星的化學成分。研究發現,盤面恆星至少分布到距離中心8.5萬光年處,很可能超過10萬光年。把這些恆星也算進去,盤面寬度大約是17萬到20萬光年。
盤面周圍是一個大致呈球形、由老年恆星和星團組成的恆星暈。ESA指出,它從中心向外延伸大約10萬光年,也就是說整體寬度大約是20萬光年。
大小比較
- 銀河系盤面的寬度,大約是地球到太陽的平均距離的60億倍。
- 如果把銀河系盤面縮小到地球的寬度,太陽和地球之間的距離會變成大約2公釐,而距離太陽最近的恆星比鄰星則會在大約540公尺外。
- 如果把太陽縮小到籃球的大小,銀河系盤面的寬度會變成大約1.6億公里,比地球到太陽的實際距離略多一些。
- 這個盤面的寬度大約是厚度的100倍。如果把它縮小到籃球24公分的寬度,厚度就只剩下大約2.4公釐。
- 仙女座星系是離我們最近的大型星系,也是本站中比銀河系稍大一些的天體之一,它明亮的盤面寬度大約是14萬光年,大約是銀河系的1.4倍寬。
銀河系的組成
銀河系是一個棒旋星系。它的中心有一個核球,裡面大約有100億顆恆星,大多是年老的紅色恆星,並向外延伸成一根大約2萬光年長的棒狀結構。核球周圍的盤面容納了銀河系大部分的恆星,以旋臂的形式排列。透過繪製年輕高溫恆星與發光氫氣雲的分布圖,天文學家找出了四條主要的旋臂。
銀河系的正中心有一個超大質量黑洞,稱為人馬座A*,質量大約是太陽的400萬倍。NASA估計,整個銀河系總共擁有1000億到4000億顆恆星。整個銀河系都位於一個更大的暗物質暈之中,暗物質不會發光,只能透過它對恆星的重力牽引偵測到。
太陽在銀河系中的位置
太陽距離銀河系中心大約2.6萬光年,大概位於盤面邊緣一半的路程處。太陽繞著銀河系中心公轉,就像地球繞著太陽公轉一樣,繞行一圈大約需要2.5億年。
從扁平盤面內部看出去,銀河系的恆星在黑夜的天空中,形成一條淡淡的光帶。這條乳白色的光帶,正是銀河系名稱的由來。這條光帶也透露了銀河系的形狀。如果銀河系是一個圓形的橢圓星系,它的恆星就會散布在整個天空,而不是集中成一條帶狀。
參考資料
- Our Milky Way Galaxy: How Big is Space?. NASA, 2019.
- Guide to our galaxy. European Space Agency.
- The Milky Way Galaxy. NASA Goddard Space Flight Center, Imagine the Universe, 2015.
- Disk stars in the Milky Way detected beyond 25 kpc from its center. López-Corredoira et al., Astronomy & Astrophysics, 2018.
- Third Reference Catalogue of Bright Galaxies (RC3). de Vaucouleurs et al., Springer, 1991, via CDS VizieR.
- A Sub-2% Distance to M31 from Photometrically Homogeneous Near-infrared Cepheid Period-Luminosity Relations Measured with the Hubble Space Telescope. Li et al., The Astrophysical Journal, 2021.
- Measuring the Universe. International Astronomical Union.
- Earth Fact Sheet. NASA, 2024.
- Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
- Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.