【社刊 16 立冬】如何知道銀河系的結構 (二)

作者：邱聖凱

　　可是如果我們嘗試用三角視差法測量太遙遠的恆星，恆星的視差角會變得太小而難以測量，加上在地表觀測往往會受到大氣擾動干擾，因此視差法的測量範圍十分有限，人類依舊無法得知銀河系的結構。但天文學家們在分析可觀測範圍內的天體時，發現了另一把可以度量宇宙距離的長尺—造父變星。造父變星的特色在於它擁有非常規律的的亮度變化週期，而且它們的光度（恆星單位時間內發出的總能量）與亮度變化週期有直接且密切的關聯性。因此，我們可以透過測量造父變星的亮度變化週期，推算出它的光度。而一旦有了它的光度，就能再配合從地球上觀測的亮度計算出它與我們的距離。

　　時間來到1920年，哈洛．沙普利（Harlow Shapley）用一種與造父變星特性類似的恆星，以相同的原理測量天空中球狀星團與地球的距離。他發現，越往人馬座方向靠近，球狀星團的分布就越密集。他據此繪製出球狀星團的分布地圖，並推測球狀星團最密集處就是銀河的中心，太陽系則距離銀河中心數萬光年。參考圖一的右半邊，可以看到銀河盤面的上下方有許多朦朧的星點，那就是球狀星團。沙普利估算出的銀河大小遠超出了人們原先的預想，因此當時許多人相信這麼大的一個天體系統，應該就是整個宇宙了！但緊接著在1925年，天文學家哈伯觀測了仙女座星系裡的造父變星，結果發現它和我們的距離竟然長達100萬光年（實際上是250萬光年左右），這證明了仙女座星系也像銀河系一樣，是個獨立的星系。除了仙女座星系之外，當時的天文學家們也發現其他同樣具有旋渦構造的星系，讓人們不禁猜想銀河系是不是也有一樣的旋臂構造？可是在證據出現以前，還不能妄下定論。