》一直以來，甚至幾個月前，教科書里的銀河系版本都是直徑10萬光年。科幻電影《星球大戰(zhàn)》里所有的故事，都是以此為背景展開的，銀河帝國的疆域范圍就是直徑10萬光年的銀河系。
直到今年6月，日本位于夏威夷島上的8.2米單口徑光學望遠鏡~昴宿星團望遠鏡，對銀河系銀盤恒星的密度進行了測量，發(fā)現(xiàn)在50萬光年以外恒星的密度突然下降。所以天文學家們認為，那里就是銀河系的邊界。
然而，星系盤內的恒星密度隨時都在變化，就是這種變化，形成了星系的美麗形狀。
銀河系的中間是一個巨大的黑洞，位置在半人馬座方向，質量約為幾百萬個太陽質量。我們所在的太陽系，距離銀河中心2.6萬光年左右。
直徑10萬光年對比直徑100萬光年，讀者可以自行想象一個直徑10厘米的碟子和一個直徑一米的圓桌的差別。
》所謂不識廬山真面目，只緣身在此山中。直到今天，人類一直沒有辦法直接看到銀河系的形狀。
我們看到的銀河系的銀盤，被厚厚的塵埃和恒星所阻擋，使我們無法看到銀河系的邊緣。從地球上觀測，恒星和星云圍繞在地球的周圍，成為一個環(huán)帶狀。英語稱之為milky way（牛奶之路），古人稱之為銀河、星漢。
在天空中沒有一面巨大的鏡子，在所有的教科書里面的銀河形狀，都是根據(jù)想象的圖畫出來的。
根據(jù)人類連觀測帶猜測的想象，銀河系有4條旋臂：英仙座旋臂，獵戶座旋臂，人馬座旋臂，3000秒差距旋臂。
》宛如風車形狀的美麗星系，那些彎曲的旋臂，并非實體，只是密度波波峰的軌跡線。
銀河系的四大旋臂，緊緊圍繞著中心大黑洞，就仿佛中心大黑洞是一根軸，而這些旋臂像是風車上的風扇頁。
我們的太陽系就位于獵戶座的旋臂內側。旋臂內的恒星是不固定的，它們的流進流出，在局部范圍內的密度增加，才組成了視覺效果上的旋臂。
也就是說，在若干年前，太陽系位于獵戶座懸臂的外側，慢慢的流到了旋臂的內側，最終會離開獵戶座旋臂。
恒星和星際物質，之所以在旋臂范圍集中，因為那里有一個看不見的引力勢阱，根據(jù)廣義相對論，更確切的說，是一個扭曲的時空范圍。
這個扭曲的時空范圍，旋轉著橫掃整個銀河系的銀盤，所到之處，改變了恒星和星際物質的間距和密度，讓銀河系銀盤內的恒星密度像波浪那樣起伏，這就是所謂的“密度波”。
星系的旋臂，所展現(xiàn)出來的形狀，就是密度波的波峰軌跡線所構成的。
由于在旋臂內富集的星際間物質比較多，所以那里是年輕恒星的搖籃。
》越接近于星系的中心，恒星旋轉的角速度越快，如果旋臂是由物質組成的，隨著時間的推移，旋臂就會越纏越緊，還會像拉面一樣，越拉越細。
正是由于密度波，才避免了上述情況的發(fā)生，讓星系維持著美麗的形狀。
密度波理論是由天文學家林德布拉德首先提出的，后來又經(jīng)美籍華裔天體物理學家、流體力學專家和數(shù)學家林家翹等人發(fā)展成完整的數(shù)理理論。林家翹是一位天才的學者，著名的物理學家李政道曾經(jīng)想拜林家翹為師學習流體力學。
李政道讀博士的時候，大科學家費米是他的導師。費米告訴李政道，量子力學沒有前途，讓他去找印度裔的科學家錢德拉賽卡。錢德拉賽卡，是著名的天體物理學家，諾貝爾獎得主。李政道找到了錢德拉塞卡，錢德拉賽卡說，天體物理沒有前途，你去學流體力學吧。當時的流體力學大師是林家翹，李政道找到林家翹的時候，林對李說，流體力學太難了，幾十年之內不可能有突破，你還是回去吧。結果就是李政道轉了一圈，又去搞量子力學。
》正是由于大質量扭曲了時空，才產(chǎn)生了密度波。但是銀河系的質量，卻遠遠的比觀測到的要大很多。
如果銀河系的質量都是由可觀測到的那些恒星、白矮星、中子星、黑洞以及行星和星際間塵埃所構成的，那么銀河系早就解體了。
因為圍繞銀河系中心運行的星體，它們的速度遠遠高于可見物質所能夠提供的引力維系的速度。
這表明銀河系內有龐大的暗物質，提供額外的引力。根據(jù)計算，這些龐大的暗物質所占的質量，高達85%。
現(xiàn)在尚不清楚的是，暗物質在形成密度波的過程中起了多大的作用。
》銀河系到底有多大多重，一直存在疑問。以前我們以為仙女座大星云是本星系團中最大的。
哈勃太空望遠鏡對仙女座大星云直接觀測的結果顯示，仙女座內有1萬億顆恒星。銀河系內的恒星，估算數(shù)量在5000億顆左右。但是根據(jù)天體的運動規(guī)律，銀河系內的恒星運行速度要快，計算出來的銀河系內的逃逸速度是550公里每秒。仙女座大星云內計算出來的萬有引力逃逸速度為470公里每秒。
80公里每秒的逃逸速度差顯示，銀河系比仙女座大星云要更重。
在今年6月科學家用昴宿星團望遠鏡確認銀河系邊界之前，科學家就開始不斷的把銀河系的范圍向外延伸?？茖W家也曾經(jīng)認為銀河系的直徑有16~20萬光年。但是從來沒有哪一次像這次推進的如此遙遠。
如果按照銀河系的半徑是52萬光年，那么已經(jīng)把大麥哲倫星云和小麥哲倫星云包括在銀河系內。因為大小麥哲倫星云距離銀河系中心的位置大約只有20萬光年（其中大麥星云18萬光年，小麥星云21萬光年）。
銀河系比我們想象的要大得多，而且結構也要復雜的多。
銀河系應該才是本星系群中的老大。在銀河系的外圍可能有更多的恒星組成的星流和旋臂。
目前的觀測證明，被銀河系銀盤所分割的天球，上下兩半球在人類的視野里一樣的遼闊。從目前的認知狀況來說，銀河系確實位于可觀測宇宙的物理中心。
