根據(jù)近些年的研究 ， 銀河系的直徑最大可達(dá)20萬(wàn)光年 。那么 ， 20萬(wàn)光年意味著什么呢？天文學(xué)家如何測(cè)出來(lái)的呢？
20萬(wàn)光年表示長(zhǎng)度 ， 即光在真空中前進(jìn)20萬(wàn)年的距離 。光速是最快的速度 ， 每秒將近30萬(wàn)公里 。既然以光速都要走20萬(wàn)年 ， 人類又是如何在有限時(shí)間內(nèi)知道銀河系的直徑呢？
誠(chéng)然 ， 光走20萬(wàn)光年的距離需要20萬(wàn)年的時(shí)間 ， 但這不代表我們無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)測(cè)出這個(gè)距離 。在太陽(yáng)系中 ， 測(cè)定天體的距離時(shí) ， 可以向天體發(fā)射電磁波（也就是光） ， 然后等待電磁波反射回來(lái) ， 通過(guò)測(cè)定時(shí)間差就能知道距離 。
然而 ， 我們不可能以這樣的方式來(lái)測(cè)定銀河系的直徑 ， 等上20萬(wàn)年不現(xiàn)實(shí) 。再加上技術(shù)限制 ， 用電磁波法來(lái)測(cè)量銀河系直徑更是天方夜譚 。天文學(xué)家有其他方法來(lái)測(cè)量銀河系的大小 ， 不需要等待漫長(zhǎng)的時(shí)間就能測(cè)出 。
銀河系的結(jié)構(gòu)
通過(guò)觀測(cè)銀河系中的恒星分布以及河外星系 ， 天文學(xué)家知道銀河系是一個(gè)圓盤狀的結(jié)構(gòu) ， 中心部分有些隆起 ， 并且太陽(yáng)系遠(yuǎn)離銀河系的中心 ， 處在銀河系的獵戶臂上 ?；谶@些信息 ， 只要測(cè)出太陽(yáng)系與銀心的距離 ， 以及太陽(yáng)系與背對(duì)銀心方向的銀河系邊緣的距離 ， 就能知道銀河系的直徑 。
因此 ， 測(cè)量銀河系的直徑 ， 就等于測(cè)量遙遠(yuǎn)恒星的距離 。恒星的測(cè)距方法通常包括三角視差法、主序星擬合法、造父變星法 。在測(cè)量銀河系直徑時(shí) ， 主要依賴于三角視差法和造父變星法 。
測(cè)距方法
三角視差法是一種幾何方法 ， 我們?cè)谀骋粫r(shí)間觀測(cè)一顆恒星的位置 ， 半年后 ， 地球轉(zhuǎn)到太陽(yáng)的另一側(cè) ， 我們?cè)儆^測(cè)這顆恒星的位置 ， 其位置相對(duì)于背景恒星是不重合的 ， 這會(huì)出現(xiàn)輕微的視差 。只要測(cè)出視差角 ， 由于日地距離已知 ， 根據(jù)三角函數(shù)即可算出距離 。天文學(xué)中最常用的長(zhǎng)度單位“秒差距”就是來(lái)源于此 。
造父變星是一種特殊的恒星 ， 它們的光度變化表現(xiàn)出穩(wěn)定的周期性 。由于造父變星的光變周期和絕對(duì)星等之間存在直接的關(guān)系 ， 只要測(cè)出造父變星的光變周期 ， 就能知道它們的絕對(duì)星等 ， 再結(jié)合它們的視星等 ， 就能知道它們離我們有多遠(yuǎn) 。
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