银河系的排列

银河系的排列

虽然沙普利关于银河系排列的看法长期以来受到各种激烈的反对，但现在渐渐清楚，沙普利所描绘的银河系中的各个球状星团的位置与它们实际处于银河系的位置是大致相同的。看来赫歇尔（Herschel）和卡普坦（Kapfeyn）认为太阳系靠近银河系中心的观点并不正确。沙普利坚信银河系中心位于天蝎座和蛇夫座的大恒星云中的某一位置，距离太阳大约是4.7万光年。在那里存在一个被沙普利称为在太阳周围相当明亮的恒星“局部系统”。他认为把银河主系统与“局部系统”视为同一事物的观点是错误的。很明显，这一错误导致了把银河系的结构问题搞得混淆不清。这个局部系统与主系统具有相同的扁平形状，但是它不是正好处于银河平面上，它在银河平面上倾斜大约12度。显示了这个系统的横断面。

各种各样的尝试试图估算出银河系中的恒星总数。人们一直没有搞清楚主系统和局部系统，而把主系统和局部系统当作一回事。这种错误导致以前所有的估算都极不正确。现在，这整个问题简直就像一锅粥。西尔斯（Seares）估算的恒星总数大约是300亿颗，但这个估算在很大程度上是夸大的猜测，即使威尔逊山天文台使用的100英寸天文望远镜也只能观测到总共大约15亿颗恒星，大部分恒星都黯淡得几乎看不见。然而可以清楚的一点是，如果天文望远镜的功率扩大，那么许多恒星的光就能被观测到，所以恒星的总数必定大大超过15亿颗之多。西尔斯估算恒星总数是300亿颗，这是根据天文观测，并采用外推法计算出来的。沙普利进一步认为银河系中的恒星可能约有1 000亿颗。

另一种估算银河系恒星数量的方法是测算全部恒星的质量。离银河系中心很远的恒星的轨迹一定受整个系统的引力的作用。正是这种引力阻止了恒星脱离银河系向四周飞散，这样就保证了银河系的继续存在。通过测算太阳附近恒星的轨道速度，爱丁顿（Eddington）计算出太阳轨道内恒星的总质量大约相当于2 700亿个太阳，这就是说银河系内恒星的总数一定多于3 000亿颗。

我们再次碰到观测数量如此众多的恒星的困难。在一个没有月亮、能见度相当好的晴朗夜晚，我们大约能看见3 000颗恒星。假设这3 000颗恒星中每一颗恒星外又有3 000颗恒星，那么在整个银河系中我们就可以观测到900万颗恒星。

这个数量也仅仅是用口径为5英寸的望远镜就能观测到的恒星的数量。我们不可能再设想以同样的方法把恒星数量再进行扩展。但如果偏要这样做的话，我们可以设想900万颗恒星每一颗也拥有同我们一样的天空，那么我们将得到270亿颗恒星，但这个数字还是远远小于西尔斯估算的数字，同样更远远低于爱丁顿估算的数目。让我们再做这样一个类比：我们把用100英寸的天文望远镜看到的15亿颗恒星比作地球上的男人、女人和小孩的总数，地球上的五大洲七大洋的每个居民——每个男人、女人和小孩都可以选择一个属于自己的恒星，然后再乘以20倍，就能得到西尔斯估算的恒星总数；乘以200倍，就可以得到爱丁顿估算的恒星总数。用这种方法，我们不必走到银河系外就可以计算出银河系内恒星的总数。

这样一来，我们仍可探索银河系以外的世界，并能发现更多更多的恒星。拥有300亿颗恒星或更多些的银河系并没有包容宇宙全部的恒星，这就好比一间房子不能装下全部英国人一样。这个世界还有其他许许多多的房子，还有其他许许多多的恒星家族。