银河系的大小

太阳位于银河系的什么地方？这是科学家们一直非常关心的问题。自从18 世纪以来，包括赫歇耳等在内的许多著名天文学家，都认为太阳是在银河系中心。是美国天文学家沙普利（1885—1972 年）最先把太阳从银河系中心挪开，放到它应该在的地方。

沙普利没有受过完整的教育，16 岁的时候，他离开学校去当新闻广播员。当他有机会报考密苏里大学附属的新闻学校时，他发现要等待一年才有可能被接受。为了不白白浪费时间，他决定改学天文学，因此，他几乎是由于偶然的机会才成为天文学家的。

起初，他在普林斯顿大学，跟随罗素研究双星和变星，他论证了短周期造父变星都是脉动变星，而不属于大陵五那样的食变星。取得博士学位后， 他于 1914 年去威尔逊山天文台工作，7 年后，任哈佛大学天文台台长。他很有管理才能，1952 年从哈佛退休时，天文台经过整顿，已经在各方面取得很大进展，成为美国主要天文研究中心之一。

半人马座 NGC5128 星系沙普利在研究银河系的大小和形状时，首先把注意力集中在球状星团方面，这些大而形状规则的恒星集团多数都位于银河系的边缘附近，其中两个最亮的是半人马座“奥每伽”和杜鹃座 47 球状星团， 不过它们都太偏南，位于北半球中纬度以北地区的观测者看不到它们；北半球观测者凭肉眼就能看到的球状星团，是武仙座的 M13。多数球状星团内都发现过短周期造父变星，因此，根据周光关系就可以求得它们和它们所在的球状星团的距离，并进一步比较精确地估算银河系的直径。现在一般认为， 银河系主体——银盘的直径约 10 万光年，厚度为 3000—6500 光年。

沙普利的另一个发现是，他觉察到球状星团并不均匀地分布在全天武仙座球状星团 M13 空，而是比较集中在南天，尤其是人马座一带。他明确提出， 这是由于太阳并不在银河系中心，而是远离中心的缘故，银河系中心在人马座方向，太阳离它约 3 万光年。沙普利的见解着实使人惊讶，而且意义重大。

关于银河系的另一个重要问题是：当时所说的旋涡星云是银河系内，还是银河系外的天体？沙普利主张它们是银河系内的，以柯蒂斯为代表的一批天文学家则持相反观点。1920 年以后，两派之间展开了激烈的争论。平心而论，沙普利关于银河系大小的意见是正确的，而认为旋涡星云是在银河系之内的见解则是错误的。那时所谓的旋涡星云，就是我们今天所说的河外星系或旋涡星系，它们都是像银河系一样的庞大恒星集团，都是银河系之外的遥远天体系统，因此，柯蒂斯的意见是正确的。几年之后，哈勃利用威尔逊山天文台的 2.54 米望远镜，在这方面提供了无可辩驳的证据。

沙普利很快抛弃了自己的旧观念，承认事实，而且有所发现。他证实有两个星系，一个在玉夫座，另一个在天炉座，它们都属于包括银河系在内的本星系群。今天我们知道，本星系群至少包括有 40 多个星系，除银河系和仙女座大星云 M31 外，还有大小麦哲伦云，仙女座 M32，NGC205，三角座 M33， 仙后座 NGC185 等。