銀河系有多大？

太陽位於銀河系的什麼地方？這是科學家們一直非常關心的問題。自從18世紀以來，包括赫歇耳等在內的許多著名天文學家，都認為太陽是在銀河系中心。是美國天文學家沙普利（1885—1972年）最先把太陽從銀河系中心挪開，放到它應該在的地方。

沙普利沒有受過完整的教育，16歲的時候，他離開學校去當新聞廣播員。當他有機會報考密蘇里大學附屬的新聞學校時，他發現要等待一年才有可能被接受。為了不白白浪費時間，他決定改學天文學，因此，他幾乎是由於偶然的機會才成為天文學家的。

起初，他在普林斯頓大學，跟隨羅素研究雙星和變星，他論證了短週期造父變星都是脈動變星，而不屬於大陵五那樣的食變星。取得博士學位後，他於1914年去威爾遜山天文臺工作，7年後，任哈佛大學天文臺臺長。他很有管理才能，1952年從哈佛退休時，天文臺經過整頓，已經在各方面取得很大進展，成為美國主要天文研究中心之一。

半人馬座NGC5128星系沙普利在研究銀河系的大小和形狀時，首先把注意力集中在球狀星團方面，這些大而形狀規則的恆星集團多數都位於銀河系的邊緣附近，其中兩個最亮的是半人馬座“奧每伽”和杜鵑座47球狀星團，不過它們都太偏南，位於北半球中緯度以北地區的觀測者看不到它們；北半球觀測者憑肉眼就能看到的球狀星團，是武仙座的M13。多數球狀星團內都發現過短週期造父變星，因此，根據周光關係就可以求得它們和它們所在的球狀星團的距離，並進一步比較精確地估算銀河系的直徑。現在一般認為，銀河系主體——銀盤的直徑約10萬光年，厚度為3000—6500光年。沙普利的另一個發現是，他覺察到球狀星團並不均勻地分佈在全天武仙座球狀星團M13空，而是比較集中在南天，尤其是人馬座一帶。他明確提出，這是由於太陽並不在銀河系中心，而是遠離中心的緣故，銀河系中心在人馬座方向，太陽離它約3萬光年。沙普利的見解著實使人驚訝，而且意義重大。關於銀河系的另一個重要問題是：當時所說的旋渦星雲是銀河系內，還是銀河系外的天體？沙普利主張它們是銀河系內的，以柯蒂斯為代表的一批天文學家則持相反觀點。1920年以後，兩派之間展開了激烈的爭論。平心而論，沙普利關於銀河系大小的意見是正確的，而認為旋渦星雲是在銀河系之內的見解則是錯誤的。那時所謂的旋渦星雲，就是我們今天所說的河外星系或旋渦星系，它們都是像銀河系一樣的龐大恆星集團，都是銀河系之外的遙遠天體系統，因此，柯蒂斯的意見是正確的。幾年之後，哈勃利用威爾遜山天文臺的2．54米望遠鏡，在這方面提供了無可辯駁的證據。沙普利很快拋棄了自己的舊觀念，承認事實，而且有所發現。他證實有兩個星系，一個在玉夫座，另一個在天爐座，它們都屬於包括銀河系在內的本星系群。

今天我們知道，本星系群至少包括有40多個星系，除銀河系和仙女座大星雲M31外，還有大小麥哲倫雲，仙女座M32，NGC205，三角座M33，仙后座NGC185等。

銀河系是一個棒旋星系，它的直徑通常被認為是10萬光年，就是光線要走10萬年，光的速度是30萬千米。估計銀河系約有1,000億顆行星。太陽系位於銀盤內，距離銀河中心2萬7千光年處的一條氣體濃密，被稱為獵戶臂的螺旋臂內側邊緣。在內側1萬光年範圍內的恆星形成突起的核球和四條旋臂，形狀像一對扣在一起的銅鈸。