由于地球本身就處在銀河系，我們從地球上看銀河系，普通的光學方法很受限制，而且也看不到銀河系全貌。

天文學界長期以來對銀河系的觀察和研究，靠的射電觀測的方法。就在這觀察和研究中，天文學家此前也發現了不一樣的地方——

銀河系的「旋臂」斷裂了。這對太陽系乃至于地球、地球上的人類，會有什麼不良影響嗎？

銀河系的「手臂斷了」？

從整體角度來看，人類永遠無法看到銀河系全貌，多年來不同方法的觀測和推斷，天文學界知道銀河系整體是扁平狀的。

它的中間區域厚實，邊緣區域呈現出薄片狀，整體上是扁平盤狀，就像是一副平放著的樂器鐃。假設能從上方俯瞰銀河系，會看到它的中心區域是一根棒狀結構。

環繞中間區域，銀河系的外圈，是逆時針延伸出來的「手臂」

狀結構。層次分明的手臂呈現出旋轉的狀態，在天文學上就被稱為旋臂。

銀河系的旋臂分為多條，太陽系所處的位置，就是獵戶座大的旋臂上。根據多年的研究和觀測，銀河系旋臂的構成部分，整體看起來都是順著一個方向運動的。

就好比你拿著一根雞毛毯子，上面的雞毛在風的吹拂下，都倒向了一個方向。不過2021年NASA的一項研究卻發現，在銀河系旋臂的一處地方，似乎出現了斷裂，或者說是這部分區域運動的方向整體看起來反了。

旋臂的斷裂，是加州理工學院的研究人員意外發現的。此前，科研人員使用斯皮策太空望遠鏡和蓋亞太空天文台的數據，定位了新恒星和它們之間的距離，在創建銀河系旋臂的3D外觀時，意外發現了斷裂的結構。

從整體看起來，就像是一根光滑的木板表面，突兀的出現了一根刺毛。 天文學家研究這處斷裂的地方，發現這片區域是反方向延伸出來的年輕恒星和氣體云。

經過測算 ，從旋臂上反方向延伸的區域在3000光年以上，與旋臂整體的結構方向是截然相反的。

雖然觀測到了這處截然不同的地方，但背后的成因又是什麼，目前天文學界還沒有確切的答案。

銀河系本身也在高速旋轉，正因為運動，所以旋臂結構呈現出來的方向才具有一致性。而反向出現的這處「斷裂」，可能會在相當長的時間困擾天文學界。

以人類自身的尺度和銀河系的尺度去對比，我們所處的地球可能連一塊石頭都算不上。另一處區域出現了異常的情況，我們在其中一塊石頭上也只能遠遠的看著。

如何從遠處整體看銀河系結構

千百年來，人類只能肉眼看天河，隨著技術的進步，才勉強具備了大范圍的觀測方式。根據郭守敬望遠鏡和開普勒望遠鏡的觀測數據，國內的天文學家在此前發現，銀河系內已知最早的薄盤恒星，其年齡在95億年左右。

就像一副扣在一塊的鐃，

銀河系中心區域的厚度在1萬光年左右，邊緣部分稍微薄一些，但是其厚度也達到了3000光年到4000光年左右。銀河系的直徑時時被人談起，長度超過了10萬光年。

整體結構非常龐大，而再看銀河系的旋臂，也分為了主要的次一級的結構區域。主要的旋臂有4條： 英仙座旋臂、矩尺旋臂、人馬-船底座旋臂、盾牌-南十字旋臂。

太陽系位于獵戶座旋臂上，這是銀河系次一級的旋臂，從我們所處的區域前往銀河系中心，距離在27700光年左右。具體來看，我們地球所在的位置，在獵戶座旋臂的內側。

以有限的視野，肯定看不到銀河系的全貌，甚至不知道銀河系的中心區域是什麼樣的。晴朗夜空看到的天河，也僅僅是旋臂結構的一小部分。

人們驚嘆天河的壯觀和美麗，天文學家則在思考銀河系的構造為何會是這種樣子。

多年來，隨著天文望遠鏡看到的區域越來越大，在銀河系之外，天文學家也看到了更多其他的星系，而它們的結構也不一定和銀河系一樣。

一個世紀以前，哈勃在思考星系的演化結構， 他認為星系最初的結構都是橢圓或者橢球狀的，經過了不斷的演化后，才出現了別的形狀。

哈勃通過觀察和計算，將星系結構按照不同形狀分成了三大類： 橢圓、螺旋和不規則。後來隨著研究的進一步深入，天文學家在三大結構的基礎上，又將星系的結構細分化了。

基礎性的還是橢圓形， 還有旋渦形、棒旋形、透鏡形和不規則形。就目前的觀測來看，人類發現的星系結構，最多的一個類型是旋渦形的。比如我們的鄰居仙女座星云，就是旋渦星系。

在天文學家看來，旋渦形的星系看起來很美觀，好比水中的旋渦。

我們所處的銀河系就不一樣了，它就是一個很普通的棒旋星系。

銀河系的結構形狀又是如何演變來的，目前天文學界還沒有明確的結論。一種假說是，整個銀河系區域中，看得見的物質是少數部分，看不見的暗物質才是多數部分。這些看不見的物質，才是促進銀河系結構生成的主因。

天文學家推測，暗物質整體是球形的，銀河系的盤面區域被裹在暗物質中，這樣外緣區域的物體運動就會加快，最終形成了銀河系目前的模樣。

但究竟是不是如此，就像旋臂區域斷裂的部分那樣，真正的原因天文學家也是不得而知的。

重新認識銀河系的旋臂結構

2023年我國天文學家提出新觀點之前，天文學界普遍認為銀河系的旋臂結構在宇宙中很特殊。 它的四條大型的旋臂，都是由內向外的的形態結構。

不過，國內的天文學家經過觀測研究，重新提出銀河系就是普通的多旋臂星系，其內部對稱的旋臂 主要有兩條， 外部的旋臂則是不規則的。

新的研究結果，改變了以往人們對旋臂的傳統認知。四條旋臂都是由內而外的，這種結構在宇宙中才比較罕見，在星系中占比約為2%。天文學家在這之前，都把銀河系歸入了少數部分群體中。

另一部分規模較大的，便是多旋臂結構形態，這類星系都是內部兩條對稱的旋臂，外部的旋臂則是不規則形態。這種模式在宇宙中相對常見，規模占比超過了83%。

有人可能會有疑惑，既然看不到銀河系的全貌，天文學家又是如何確定銀河系旋臂結構的，新的認知會不會是錯誤的呢？

國內天文學家在研究的時候，綜合了以往大量的觀測數據。這些高精度天體測量數據，就像是一個個坐標點。與此同時，天文學家又利用天體脈澤，年輕的恒星以及疏散星團作為參照，最終對銀河系的旋臂進行了重新描繪。

新的研究表明，對稱的旋臂只有兩條，分別是英仙座旋臂和矩尺旋臂，兩條旋臂對稱且向外延伸，在延伸區域又分叉，并形成了幾條不規則的旋臂段。

這一發現讓天文學界內部意識到，銀河系的結構，并不像之前人類認為的那樣特殊，它極其普通平凡，在宇宙眾多星系中可謂是「泯然眾星系」。

太陽系所處的區域特殊嗎

如果回到10年前， 關于銀河系旋臂結構的模型至少有100種。由于之前還沒有權威的定論，有的模型將銀河系定義為兩條主旋臂，有的則將其定義為4條主旋臂。

這主要是由于，當時無法精準測量旋臂的位置。而太陽系所在的位置是獵戶臂，或者叫本地臂，這片區域又位于英仙臂和人馬臂之間。

以往的觀點認為，太陽系所處的本地臂，是銀河系旋臂上的一個凸起區域，本地臂不是一個獨立的旋臂結構。因為就觀測的情況看，英仙臂和人馬臂之間的距離較小，這似乎容不下另一條旋臂了。

但是相關爭議一直存在，從上世紀50年代開始，國內天文學界圍繞本地臂的研究就開始了，但幾十年的時間過去，并沒有取得實質性進展。

直到進入21世紀后，天文學家利用最先進的觀測方法，逐步確定了英仙臂的距離，這才為下一步的研究找到了突破口。

此后，天文學家又進一步確認了本地臂的尺度。 它的長度在15000光年左右，寬度超過了3000光年，在距離上更靠近英仙臂。

除了確定其尺寸之外，天文學家還認為，它的形態和運動學性質，與人馬臂等其他旋臂類似。具體的運動速度上，本地臂比銀河系的轉動每秒慢了5公里。

這就意味著，本地臂并非銀河系旋臂上的突起，而是一條獨立的旋臂。也正是在這一基礎上，國內的天文學家又進一步發現，銀河系的整體結構，并不像人們此前想象的那樣特殊。

結語

雖然銀河系整體不特殊，但我們所在的本地臂上，好歹也是一條旋臂，而不僅僅只是凸起了。現在，旋臂上的另一處區域出現的「斷裂」，那才算是銀河系旋臂上的凸起。

光是精確定位我們所在的區域，天文學家就用了幾十年的時間。未來要研究新產生的斷裂是怎麼回事，估計又得幾十年的時間。

2020年時，我國和美國的天文學家，繪制出了更精確的銀河系結構圖，它的尺度為10萬乘以10萬光年。相對于以往的結構圖，這是目前最精確的。

整個繪制過程， 持續了至少15年的時間，期間運用的技術很多，對銀河系的旋臂結構，太陽系所在位置，以及太陽系繞銀河系旋轉的速度等方面，又有了更精確的定義。

畫個圖就15年，不得不說銀河系真的夠大。可如果將范圍進一步擴大，銀河系在宇宙眾多星系面前，又成了一個不起眼的小弟弟。可見，宇宙之浩瀚，連想象都追不上。

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