【社刊 16 立冬】如何知道銀河系的結構 (一)

作者：邱聖凱

　　自古以來，人們紛紛為銀河的存在提出各種說法，直到現今，我們已經知道天上的銀河，就是銀河系懸臂的一部分。可是，人類不可能飛到銀河系上方，親眼看看銀河系到底長得怎麼樣，天文學家卻有辦法繪製出銀河系的大略結構，並指出地球位在銀河系的哪個地方。這到底是如何做到的？讓我們一起看下去。

圖一，人類現知銀河系的結構圖。圖源：ESA

　　1785年，威廉．赫歇爾（William Herschel）對銀河進行了詳細的觀測，他細數並繪製了天球上各個區域恆星的分布圖，並由觀測結果猜想銀河系可能是盤狀的，而太陽則位在銀河系的中心附近。赫歇爾的觀測結果顯然不太正確，問題出在赫歇爾只依照投影在天球上的星點做平面紀錄，他並不知道任何星點與地球的距離，當然無法得知銀河系的立體結構。所以說，若要了解銀河系的結構，就要先知道如何測量我們與其他恆星間的距離。

　　有一個可以測量我們與恆星距離的方法，叫做三角視差法。參考圖二，圖中有一顆很靠近地球的紅色恆星，和三顆離地球很遠的白色恆星。隨著地球的公轉，如果我們在不同的軌道位置望向天空中的這顆紅色恆星，我們看到這顆紅星相對更遠的三顆白星，紅星的位置就會有所改變，就像用左眼與右眼看近的東西時，這個東西在左右眼看到的畫面中的位置會不太一樣。再看到圖二中的左圖，地球、太陽、紅星連成的三角形裡，地球到太陽的距離是已知，如果能測得一月與七月時紅星相對白星在天空中移動的角度（這個角度就是圖中兩條實線相交的角度），就可以用三角函數算出這顆紅星與我們的距離。

圖二，三角視差法的原理。

同系列其他文章：
如何知道銀河系的結構 (二)
如何知道銀河系的結構 (三)
如何知道銀河系的結構 (四)

同期社刊其他文章：
本季星空
黃道第十三位階的爭奪—蛇夫座的起源與探究 (上)
雷射到自我調適光學 (上)
獵鷹九號火箭 — 過去的重要任務 (二)