1750年—英國(guó)天文學(xué)家賴特(Wright Thomas)認(rèn)為銀河系是扁平的。
1755年—德國(guó)哲學(xué)家康德提出了恒星和銀河之間可能會(huì)組成一個(gè)巨大的天體系統(tǒng);隨后的德國(guó)數(shù)學(xué)家郎伯特(Lambert Johann heinrich)也提出了類似的假設(shè)。
1785年—英國(guó)天文學(xué)家威廉·赫歇耳用“數(shù)星星”的方法繪制了一張銀河圖,在赫歇耳的銀河圖里,銀河系是偏平的,被群星環(huán)繞,其長(zhǎng)度為7000光年,寬1400光年。我們的太陽(yáng)處在銀河系的中心,這是人類建立的第一個(gè)銀河系模型,它雖然很不完善,但使人類的視野從太陽(yáng)系擴(kuò)展到銀河系廣袤的恒星世界中。
1845年—羅斯勛爵發(fā)現(xiàn)第一個(gè)漩渦星系M51。
1852年—美國(guó)天文學(xué)家史帝芬.亞歷山大聲稱銀河系是一個(gè)旋渦星系,卻拿不出證據(jù)加以證明。
1869年—英國(guó)天文學(xué)作家理查.普洛托克提出相同的見(jiàn)解,但一樣無(wú)法證實(shí)。
1900年—荷蘭天文學(xué)作家科內(nèi)利斯.伊斯頓公布銀河系漩渦結(jié)構(gòu)圖,然而旋臂及銀心都畫錯(cuò)了。
1904年,恒星光譜中電離鈣譜線的發(fā)現(xiàn),揭示出星際物質(zhì)的存在。隨后的分光和偏振研究,證認(rèn)出星云中的氣體和塵埃成分。
1905年,赫茨普龍發(fā)現(xiàn)恒星有巨星和矮星之分。 1906年,卡普坦為了重新研究恒星世界的結(jié)構(gòu),提出了“選擇星區(qū)”計(jì)劃,后 人稱為“卡普坦選區(qū)”。他于1922年得出與F.W.赫歇耳的類似的模型,也是一個(gè)扁平系統(tǒng),太陽(yáng)居中,中心的恒星密集,邊緣稀疏。在假設(shè)沒(méi)有明顯星際消光的前提下,于1918年建立了銀河系透鏡形模型,太陽(yáng)不在中心。到二十年代,沙普利模型已得到天文界公認(rèn)。由于未計(jì)入星際消光效應(yīng),沙普利把銀河系估計(jì)過(guò)大。到1930年,特朗普勒證實(shí)星際物質(zhì)存在后,這一偏差才得到糾正。 1913年,赫羅圖問(wèn)世后,按照光譜型和光度兩個(gè)參量,得知除主序星外,還有超巨星、巨星、亞巨星、亞矮星和白矮星五個(gè)分支??苾?nèi)利斯.伊斯頓再度公布錯(cuò)誤的銀河系漩渦結(jié)構(gòu)圖。 1917年,美國(guó)天文學(xué)家沙普利(Harlow Shapley)用威爾遜山天文臺(tái)的2.5米反射望遠(yuǎn)鏡研究當(dāng)時(shí)已知的100個(gè)球狀星團(tuán),通過(guò)觀測(cè)其中的造父變星來(lái)確定這些球狀星團(tuán)的距離。 哈勃望遠(yuǎn)鏡
1922~1924年美國(guó)天文學(xué)家哈勃發(fā)現(xiàn),星云并非都在銀河系內(nèi)。哈勃在分析M31仙女座大星云一批造父變星的亮度以后斷定,這些造父變星和它們所在的星云距離我們遠(yuǎn)達(dá)幾十萬(wàn)光年,因而一定位于銀河系外。這項(xiàng)于1924年公布的發(fā)現(xiàn)使天文學(xué)家不得不改變對(duì)宇宙的看法。1926年—瑞典天文學(xué)家林得·布拉德(Lindblad Bertil)分析出銀河系也在自轉(zhuǎn)。
1927年,荷蘭天文學(xué)家?jiàn)W爾特定量地測(cè)出了銀河系的較差自轉(zhuǎn),進(jìn)一步證明太陽(yáng)確實(shí)不在銀河系中心。
1929年—荷蘭天文學(xué)家巴特.博克計(jì)劃使用恒星計(jì)數(shù)法探測(cè)銀河系的結(jié)構(gòu),十多年后宣告失敗。
1931年—巴德于威爾遜山天文臺(tái)工作,并開(kāi)始發(fā)展星族的概念。
1943年—威廉.摩根(William Morgan)與光譜學(xué)家飛利浦.基南共同發(fā)表一套完整的光譜圖集來(lái)描述各種不同光譜型和光度級(jí)的恒星之光譜特征,稱為MK(摩根—基南)分類系統(tǒng)。 1944年,巴德通過(guò)仙女星系的觀測(cè),判明恒星可劃分為星族Ⅰ和星族Ⅱ兩種不同的星族。星族Ⅰ是年輕而富金屬的天體,分布在旋臂上,與星際物質(zhì)成協(xié)。星族Ⅱ是年老而貧金屬的天體,沒(méi)有向銀道面集聚的趨向。 1947年—利用MK系統(tǒng)來(lái)描繪銀河系的旋臂。
1950年—用49個(gè)OB型單星及三個(gè)OB型星群的距離,無(wú)法顯現(xiàn)出清楚的旋臂結(jié)構(gòu)。同時(shí)受到巴德的啟發(fā)改而觀測(cè)描繪銀河系中的HII區(qū),并用位于其中的OB型星來(lái)定出距離。通過(guò)電波觀測(cè),發(fā)現(xiàn)銀河系的星際空間存在著大量氣體,尤其是中性氫,它們幾乎遍布整個(gè)銀河系,這些氣體發(fā)射波長(zhǎng)為21厘米的電波。當(dāng)人們弄清楚了這些中性氫氣云在銀河系中的分布后,他們便推測(cè)了銀河系的大致形狀,認(rèn)為那是一個(gè)旋窩星系。
1951年—科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)銀河系有3條旋臂。將HII區(qū)的位置畫在銀河系圖上,揭示了兩個(gè)旋臂,分別是獵戶臂及英仙臂,并在同年美國(guó)天文學(xué)會(huì)年會(huì)上發(fā)表,證明了銀河系屬于漩渦星系型態(tài)。
1957年,根據(jù)金屬含量、年齡、空間分布和運(yùn)動(dòng)特征,進(jìn)而將兩個(gè)星族細(xì)分為中介星族Ⅰ、旋臂星族(極端星族Ⅰ)、盤星族、中介星族Ⅱ和暈星族(極端星族Ⅱ)。 1964年—美籍華裔科學(xué)家林家翹與徐遐生提出旋渦星系螺旋臂的維持密度波理論,初步解釋了旋臂的穩(wěn)定性,他們建議螺旋臂只是螺旋密度波的顯示。 20世紀(jì)七八十年代,人們探測(cè)銀河系一氧化碳分子的分布,又發(fā)現(xiàn)了第四條旋臂,它跨越狐貍座和天鵝座。1976 年,兩位法國(guó)天文學(xué)家繪制出這四條旋臂在銀河系中的位置,分別是圓規(guī)座旋臂、盾牌座-半人馬座旋臂、人馬座旋臂和英仙座旋臂。 1971年英國(guó)天文學(xué)家林登·貝爾和馬丁·內(nèi)斯分析了銀河系中心區(qū)的紅外觀測(cè)和其他性質(zhì),指出銀河系中心的能源應(yīng)是一個(gè)黑洞。
1982年—美國(guó)天文學(xué)家賈納斯和艾德勒完成對(duì)銀河系434 個(gè)銀河星圖的圖表繪制,發(fā)表了每個(gè)星團(tuán)的距離和年齡數(shù)字。他們發(fā)現(xiàn),銀河系并沒(méi)有旋渦結(jié)構(gòu),而只是一小段一小段地零散旋臂,漩渦只是一種“幻影”,這里因?yàn)殂y河系各處產(chǎn)生的恒星總是沿銀河系旋轉(zhuǎn)方向形成一種“串珠”。而不斷產(chǎn)生的新恒星連續(xù)地顯現(xiàn)著渦旋的幻影。
1989年—太陽(yáng)離銀心到底有多遠(yuǎn)?這個(gè)所謂的“銀心距”,對(duì)于銀河系來(lái)說(shuō),是個(gè)基本的和重要的參數(shù)。自1918年以后的70來(lái)年間,一直有人根據(jù)球狀星團(tuán)的空間分布等方式進(jìn)行探討。許多人設(shè)法運(yùn)用不同的方式研究??茖W(xué)家們得出的數(shù)值不相同,最小為2.28萬(wàn)光年,最大為2.77萬(wàn)光年。1989年得出的結(jié)果是2.44萬(wàn)光年,上下可能各有3000光年的誤差。照這樣說(shuō)來(lái),太陽(yáng)和太陽(yáng)系天體都在銀河系中比較靠近中間的地方。
2004年—天文學(xué)家使用甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)的紫外線視覺(jué)矩陣光譜儀進(jìn)行的研究,首度在球狀星團(tuán)NGC 6397的兩顆恒星內(nèi)發(fā)現(xiàn)了鈹元素。這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓他們將第一代恒星與第二代恒星交替的時(shí)間往前推進(jìn)了2至3億年,因而估計(jì)球狀星團(tuán)的年齡在134±8億歲,因此銀河系的年齡不會(huì)低于136±8億歲。
2005年—科學(xué)家用斯皮策(史匹哲)紅外太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)銀河系中心進(jìn)行了一次全景式掃描,他們分析了掃描得到的數(shù)據(jù)后認(rèn)為,銀河系的中心是一個(gè)棒狀結(jié)構(gòu)。天文學(xué)家說(shuō),這個(gè)棒狀體長(zhǎng)約2.7萬(wàn)光年,比早先的猜測(cè)長(zhǎng)7000光年,它所指的方向相對(duì)于太陽(yáng)和銀心連線之間的夾角約為45°。這一研究成果證實(shí)了早先人們對(duì)銀河系形狀的猜想:銀河系不是一個(gè)簡(jiǎn)單的旋渦星系,而是一個(gè)有棒狀星核的SBc棒旋星系(旋臂寬松的棒旋星系),總質(zhì)量大約是太陽(yáng)質(zhì)量的6,000億至30,000億倍。有大約1000億顆恒星。銀河的盤面估計(jì)直徑為10萬(wàn)光年,太陽(yáng)至銀河中心的距離大約是2.6萬(wàn)光年,盤面在中心向外凸起。
美麗的銀河系
2006年—銀河系銀暈的外面還有一個(gè)范圍更大的 物質(zhì)分布區(qū)——暗暈,那是現(xiàn)今科學(xué)家們十分關(guān)注的地方,因?yàn)榘禃炛锌赡艽嬖谥罅康陌滴镔|(zhì)。2006年1月,科學(xué)家宣布說(shuō),他們已證實(shí)銀河系發(fā)生了彎曲變形,而導(dǎo)致其變形的力量來(lái)自環(huán)繞其外圍的暗物質(zhì)激蕩??茖W(xué)家解釋說(shuō),暗物質(zhì)雖然看不見(jiàn),但它們的質(zhì)量可能是銀河系中可見(jiàn)物質(zhì)的20倍,所以對(duì)銀河系中天體的影響是不可小視的。2008年—另外一個(gè)令人關(guān)注的問(wèn)題是“人馬座A*(Sagittarius A*)”:一個(gè)讓人困惑多年的位于銀心的射電發(fā)射源。天文學(xué)家一直懷疑那是存在于銀河系中心的巨大黑洞,但始終沒(méi)得到確鑿的證實(shí)。2008年,科學(xué)家宣布說(shuō),他們通過(guò)觀測(cè)證實(shí)銀心中的確存在著黑洞。科學(xué)家花了16年時(shí)間在智利的歐洲南方天文臺(tái)追蹤圍繞銀心運(yùn)行的28顆恒星,從而證實(shí)了黑洞的存在,因?yàn)楹诙从绊懼@些恒星的運(yùn)行。探測(cè)表明,這個(gè)名為“人馬座A*”的巨型黑洞,其質(zhì)量是太陽(yáng)的420萬(wàn)倍,距離地球大約2.6萬(wàn)光年。 黑洞
2008年—最新的研究表明,銀河系只有兩條主旋臂,這兩條主旋臂就是英仙座旋臂和盾牌座-半人馬座旋臂,它們都與銀河系核球中心的恒星棒連接著。這一認(rèn)識(shí)來(lái)自2008年6月3日公布的一幅由斯皮策(史匹哲)紅外太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的銀河系照片,這是人類迄今為止拍攝到的最為詳細(xì)也是最大的一幅由80萬(wàn)張圖片組合成的銀河系照片,全長(zhǎng)達(dá)55米,分辨率比此前最為清晰的銀河系照片高100倍。在這幅圖片的幫助下,科學(xué)家對(duì)銀河系進(jìn)行了恒星計(jì)數(shù),他們?cè)谟?jì)數(shù)后認(rèn)為銀河系只兩條主要旋臂。在依據(jù)此項(xiàng)研究繪制的銀河全圖上,人們看到兩條源于核球的主旋臂,太陽(yáng)依然位于銀河系接近邊緣的地方,它的具體位置是獵戶座旋臂的內(nèi)側(cè),這是一條小旋臂,處于人馬座臂和英仙座臂之間。人馬臂和矩尺臂絕大部分是氣體,只有少量恒星點(diǎn)綴其中。 2009年3月6日,美國(guó)用德?tīng)査│┬突鸺l(fā)射了世界第一個(gè)專門用于尋找類地行星的空間望遠(yuǎn)鏡——“開(kāi)普勒”。其任務(wù)是尋找與地球相似的星球,解答“地球是否是孤獨(dú)的”這一歷史難題。如果發(fā)現(xiàn)許多類地行星,就意味著生命可能在銀河系內(nèi)普遍存在。專家預(yù)計(jì),“開(kāi)普勒”可發(fā)現(xiàn)50顆以上的類地行星。5月14日,歐洲航天局的“赫歇爾”和“普朗克”空間望遠(yuǎn)鏡由阿麗亞娜5—ECA型火箭發(fā)射升空,其觀測(cè)結(jié)果將顛覆人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。5月14日—18日,“阿特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)航天員通過(guò)太空行走,順利完成了對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行第五次維修升級(jí),哈勃的探測(cè)能力將增強(qiáng)70倍,工作壽命將延長(zhǎng)到2014年。12月4日美國(guó)發(fā)表了繪制的最新紅外銀河系全景圖,該圖像是由80萬(wàn)張斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的圖片拼湊而成,全長(zhǎng)37米。 2014年,科學(xué)家公布的最新的觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示,銀河系的質(zhì)量?jī)H為仙女座的一半。這個(gè)研究結(jié)果來(lái)自一支國(guó)際研究小組,包括卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的宇宙學(xué)家馬修·沃克,他們的研究論文發(fā)表在英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)的月刊上。論文指出,研究小組使用了一種全新的方法去測(cè)量星系的質(zhì)量,比以往的測(cè)量方法更加精確。 2015年11月7日,關(guān)于銀心的最新觀測(cè)表明,銀河系的最核心部位基本上全部是由白矮星組成的,數(shù)量則至少在10萬(wàn)顆上下。而和心中的核心,則是由大約70顆較大的白矮星組成的。至于如何觀測(cè)到更多的內(nèi)容,科學(xué)家表示,需要靠下一代觀測(cè)設(shè)備,比如NASA正在建設(shè)的James Webb號(hào)天文望遠(yuǎn)鏡來(lái)完成了。
2018年4月10日,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)消息,天文學(xué)家使用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡,首次精確測(cè)量了地球與宇宙中最古老天體系統(tǒng)之一——球狀星團(tuán)NGC 6397的距離。
2019年3月,科學(xué)家們利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和蓋亞的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)銀河系質(zhì)量進(jìn)行估計(jì),得出的結(jié)果是約為1.5萬(wàn)億太陽(yáng)質(zhì)量。10月6日,澳大利亞和美國(guó)研究團(tuán)隊(duì)近來(lái)發(fā)現(xiàn),銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞在350萬(wàn)年前噴射出巨大能量束,像燈塔光束一樣沿兩極擴(kuò)散形成兩個(gè)錐形噴發(fā)云。研究顯示,這種規(guī)模的爆炸強(qiáng)度只可能來(lái)自與人馬座A黑洞有關(guān)的核活動(dòng),這一黑洞質(zhì)量大約是太陽(yáng)的420萬(wàn)倍。 仰望銀河系。
2020年03月25日,英國(guó)科學(xué)家,達(dá)勒姆大學(xué)天體物理學(xué)家艾麗絲·迪森及其同事利用銀河系附近星系,找到了銀河系的邊界。他們的最新研究顯示,銀河系的精確直徑為190萬(wàn)光年,誤差不超過(guò)40萬(wàn)光年(1光年等于94600億千米)。05月09日,國(guó)家天文臺(tái)消息,科研團(tuán)隊(duì)利用郭守敬望遠(yuǎn)鏡與歐空局蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù),在銀河系的獵戶座星云附近發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的移動(dòng)星群,共包含206顆成員星,其中74顆是主序前恒星,也就是中心氫尚未點(diǎn)燃的原恒星。天文學(xué)家表示,該移動(dòng)星群的發(fā)現(xiàn),為研究銀河系旋臂密度波驅(qū)使恒星聚集、從而觸發(fā)星云坍塌的可能性提供了觀測(cè)證據(jù),對(duì)理解銀河系的形成、結(jié)構(gòu)和演化具有重要意義。 2021年6月21日,據(jù)每日科技網(wǎng)報(bào)道稱銀河系有一個(gè)由幾十億顆恒星組成的棒旋結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)和分析發(fā)現(xiàn),自這個(gè)棒旋結(jié)構(gòu)誕生以來(lái),它的自轉(zhuǎn)速度下降了四分之一。
2022年1月27日,國(guó)際權(quán)威期刊《自然》(Nature)雜志在線發(fā)表了一項(xiàng)研究成果。通過(guò)分析平方公里陣列(SKA)低頻先導(dǎo)望遠(yuǎn)鏡的巡天觀測(cè)數(shù)據(jù),中外天文學(xué)家首次在銀河系發(fā)現(xiàn)一顆具有超強(qiáng)磁場(chǎng)的新天體,距離太陽(yáng)系約4200光年。