銀河到底有多寬？

8月29日是七夕節，在古代神話中，牛郎和織女因為被天上的銀河隔開，只有在每年農曆的七月初七才能通過鵲橋相會。那麼，銀河到底有多寬？

晴朗的夜晚，當我們遠離城市燈火、仰望星空，會看到一條斜貫南北的亮帶，宛如緩緩流淌的河流。這條亮帶就是銀河嗎？是的，但不是全部，只是銀河可見的大部分。人類的家園太陽系就在銀河系中，我們在此看見的所有星星，都是銀河系的成員，此外還有很多難以看見的星星和氣體塵埃，以及看不見的暗物質，都是銀河系的組成部分。

銀河系是個棒旋星系，主體部分是個鐵餅狀的大圓盤。銀河系的中心部分叫作銀核，近似球形但不太規則，直徑約2萬光年，是銀河系的“中心老城區”，這裏恆星密集。銀核之外是銀盤，直徑有10多萬光年，是銀河系充滿活力的“新城區”，整個銀河系大部分恆星“居住”於此。銀盤之外，是模糊的球狀銀暈。

太陽系在“新城區”一個偏遠的角落裏，“門牌號碼”是獵户座次旋臂，距離銀河系中心大約2.6萬光年。每年夏季，繞日公轉的地球運行到朝向銀核的那一面，讓夏夜裏的人們從側面看到銀河系圓盤的大部分，就像住在城邊的居民可以望見大半個城市的輝煌燈火。因此，夏季銀河顯得“波瀾壯闊”，而冬季銀河看起來“水波不興”。

四季星空各有標誌性的幾顆亮星，夏夜裏人們在户外乘涼時，很容易注意到頭頂的“夏季大三角”：天鷹座的牛郎星、天琴座的織女星，還有天鵝座的天津四，還能看到流淌在天際的銀河。牛郎星與織女星隔着這條天河相望，自然成為編織“鵲橋相會”美麗傳説的絕佳素材。

只是牛郎星與織女星相距甚遠，即便是用手機打個電話，牛郎那一聲“喂”，也要隔空傳送約16年才到織女的耳朵裏。​但願七夕的鵲橋有特別的魔法，能讓他們迅速跨越這16光年的距離，執手相逢。

比起整個銀河系的尺度，16光年其實微不足道。不過前面所説銀河系的各種尺度，只是大概數字，銀河系的形狀與大小，至今都是困擾天文學家的難題，主要原因在於我們身在其中，因此難識銀河真面目。

在天文學家努力認識銀河系的過程中，有個關鍵問題，就是測量遙遠天體的距離。

最常用的是三角測量法：在兩個地點觀察同一顆恆星，通過觀測角度的差異，就能推算這顆恆星與我們的距離。這兩個觀測點越遠越好，天文學家想到的極限是藉助地球公轉——地球圍繞太陽的近圓軌道，直徑約3億公里，只要相隔半年測量同一顆恆星，就相當於利用間隔3億公里的兩個點進行了測量。這個辦法叫作週年視差法，簡單直接但精度有限。天文學家此後逐步找到了很多種利用天體的物理性質來測量距離的方法，測量精度大大提升。

除了間接測量，充滿好奇心的人類還希望航行到銀河深處，直接一探究竟。1977年發射的“旅行者一號”和“旅行者二號”，如今已距離太陽約200億公里，不過這個距離還遠遠不到1光年。目前它們仍在依靠慣性穿梭在星辰大海間，將來或許會被某一顆大質量的恆星捕獲，在新家園安家落户；又或許一往無前，無聲探尋“銀河到底有多寬”這個難題。

（作者為中國科學院紫金山天文台副研究員，本報記者姚雪青採訪整理）