学文网在天空中，视觉上最大的单个天体就是银河，它360度环绕天空一周。但它并非是一条毫无特色的模糊光带，只要在晴朗无月的夜晚，从黑暗的地方观测，就会发现它有着肉眼可见的“港湾”、裂隙以及星云，而且这些特征在双目望远镜中常常非常壮美。这些景象，以及沿着银河分布的最明亮的星团和恒星云，反映出了太阳附近的银河系旋涡结构。
空间是三维的，但我们所见的银河是平面的，就好像被画在天球上一样。这种平面化的观察会引起误解，有些实际上相距非常远的天体看上去也会挨在一起，甚至相互重叠。对于人马座、天蝎座和蛇夫座而言更是如此，在这些星座中，有一些旋臂横亘在我们和银心之间。当你用肉眼或是双目望远镜观察这一天区的时候，本文可以带给你一种深度的透视感，并且告诉你，银河的外观反映了怎样的星系结构。
重要的统计数据
在辨识银河系结构时，专业天文学家遇到过与业余爱好者几乎同样多的难题，正如置身于树林中时，很难了解这片森林的全貌。几十年来，银河系的大致轮廓已被熟知或是猜测而得，但其细节却依然争议不断。
银河系看上去像是一个有明亮旋臂的SBc型旋涡星系，旋臂的间隙很大，中心核球相对较小。银盘的直径大约为10万光年，太阳距离银河系中心25000光年～29000光年。从侧面看，旋臂的厚度接近1500光年，但它们却是镶嵌在一个厚盘中。这个厚盘中平滑地分布着大量恒星，厚约3000光年～4000光年。核球是一个有点儿扁的球体，两极直径约为8000光年，赤道直径为10000光年左右。由于在中心核球和银盘中，恒星的密度都是逐渐减少的，所以无法精确地描述它们的大小。
核球嵌在一个不明显的中心棒上，银棒的长轴偏离我们的视线约10度～40度，因而较难被观测到。还有一些研究人员认为，银河系有两个重叠的星系棒。
我们的银河系在大小、光度和质量方面，都在平均值之上。例如，本星系群中只包含了一个尺寸相当的其它星系（M31，仙女星系）、一个相对小一些的星系（M33），以及几十个更小的星系。
银河系拥有1000亿颗以上的恒星，也许接近1万亿颗——其中大部分都比太阳的质量小得多，光度也远低于太阳。银河系的总光度为太阳的1500亿倍，相当于绝对星等-20.5等。
尽管恒星发出了银河系几乎全部的光芒，但它们只占星系质量的一部分，星际气体（主要是氢和氦）和“尘埃”（显微粒子）的总质量与恒星相当。虽然尘埃在银河系总质量中仅占不到1%，但它们对于银河系的外观和演化有着远大于这一比例的影响，因为它们可以阻挡可见光，而氢和氦对于绝大部分波段都是透明的。
银河系中心
长期以来，天文学家曾经怀疑银河系的中心位于人马座、天蝎座和蛇夫座的交界处，原因有两个：一是这里是银河光带最明亮、最宽阔的区域，二是球状星团的分布。在29个梅西叶球状星团中，7个位于人马座，3个位于天蝎座，6个位于蛇夫座。相比之下，在冬季的银河只有1个（天兔座的M79）。
当射电天文观测在赤经1 7 h 4 5 . 7 m、赤纬-29°00′探测到一个强射电源时，以上猜测得到了证实。这个源位于人马座γ（茶壶星群最西边的恒星）西北偏西约5度处一个非常不起眼的位置上。很多证据显示，这些射电辐射来源于银河系中心特大质量黑洞周围的吸积盘。
星系核，即围绕银心的区域，只能通过射电、微波和红外波段进行研究，这是因为星系内层旋臂中的尘埃和星系核周围的浓密尘埃会阻挡住几乎全部的波长较短的辐射。星系核发出的可见光会被周围的物质削减30个星等，只剩下万亿分之一。
星系核有点像一个超级球状星团，在半径150光年的球状空间中挤满了超过1亿颗恒星。相比之下，在太阳周围150光年中，只有约5万颗恒星。在星系核的内部，有三个非常密集的疏散星团，其中都是快速演化的巨星和超巨星，并混杂着浓密的气体和尘埃。
中心核球
向人马座和天蝎座方向望去，尽管银河系的中心被浓厚的尘埃云遮盖，但仍然可以看到4层银河系结构。
大人马恒星云是可见光波段能看到的银河系最深处的结构，同时也是肉眼可见的最远的银河系结构。它从人马座γ和δ向北延展几度，在小型双目望远镜中显得非常漂亮：就像是一朵明亮的火焰，其中可分辨出大量闪亮的恒星。实际上，它是银河系核球的一部分。
银河系中心核球中气体和尘埃稀少，而形成新恒星却需要这些材料，所以核球与旋臂不同，其中没有明亮、年轻的蓝色恒星。相反，核球中最明亮的恒星都是K型的橙色巨星，所以在彩色照片中，大人马恒星云呈现为微黄的色斑。
由于内层旋臂的尘埃遮挡，银河系核球的大部分都无法看见。如果可以看到整个核球，它应当自天蝎座的尾钩开始，一直延伸到小人马恒星云（M24），向心宿二方向也延展超过了全距离的一半。我们能够看到大人马恒星云，完全是因为在星系内侧的尘埃中出现了一个非常巨大的窗口。
其它一些类似的窗口让我们得以透过银河系的旋涡盘，看到非常遥远的深空。我们可以通过另外一个窗口窥见银河系中心核球的部分区域，这个窗口就是天蝎座的尾部，疏散星团M7的后方。在彩色***像上，M7周围的的小恒星云呈现微黄色，与北面的大人马恒星云一样。实际上，当我们观测M7时，这个1000光年外的天体是叠加在更遥远的银河系核球上的。
矩尺臂
透过另一个星际尘埃中的窗口，我们能够在人马座方向看到第二远的银河系结构：小人马恒星云，也就是M24。它大致呈一个矩形的明亮光斑，自东北至西南延展，面积2°×0.75°，位于人马座μ的东北偏北约2度。在双目望远镜中，它并不像大人马恒星云那样明亮，但其中7等～10等的较亮恒星更丰富。M24的距离估计为10000光年～16000光年，这意味着它是银河系深层的内侧旋臂的一个突出部。它在双目望远镜中的外观证实了这一点，因为旋臂中有许多高光度的超巨星，即使在M24的遥远距离上，也可以容易地以小型望远镜分解。
M24很可能是矩尺臂的一部分，是我们所在的猎户-天鹅臂内侧的第二条旋臂。一些研究人员称它为盾牌-半人马臂，而用“矩尺臂”来描述更靠近银心的另一条小旋臂。
银河南端的明亮的矩尺恒星云和人马座以北的盾牌恒星云，可能也同样位于矩尺臂中。
人马-船底臂
从矩尺臂向外到太阳方向，下一条旋臂是人马-船底臂，之所以取这个名字，是因为沿人马座到船底座方向分布着许多大型的明亮发射星云和疏散星团。从东北到西南，依次包括巨蛇座中的M16（女王星云或鹰状星云），人马座中的发射星云M17（天鹅星云）、M20（三叶星云）、M8（礁湖星云），人马座中的疏散星团M21和天蝎座中的疏散星团NGC 6231，天坛座中的疏散星团NGC 6193和发射星云NGC 6188，南十字座中的疏散星团NGC 4755（宝盒星团），以及大型发射星云NGC 3372（又称船底座η）。所有的发射星云都包含了年轻恒星组成的星团或星协，尽管其中部分恒星严重地被尘埃遮挡了。
虽然对于美国北部和欧洲的观测者们来说，天蝎座尾部的NGC 6231过于靠南，但这个人马-船底臂的标志性天体还是很值得用双目望远镜观测的。它是一个特殊的星团，是银河系中已知的极其高温明亮的O型巨星、超巨星最多的星团之一。它的一个位置较偏僻的成员是4.8等的天蝎座ζ1，在星团南方约0.5度处。天蝎座ζ1是一颗B1.5Ia+型超巨星，绝对星等为负8.8等左右（光度几乎为太阳的30万倍）。
以NGC 6231东北偏北约1度为中心，是一处双目望远镜可见恒星的富集区，聚集了大量6等～9等的恒星。这个疏散星团的编号是Collinder 316或Trumpler 24，实际上是天蝎座OB1星协最富集的一个边远区域，该星协的中心是NGC 6231。
人马座、天蝎座中的人马-船底臂的星团、星云分布在4500光年～7000光年之间，表明在这一方向上，该旋臂的中心距离我们约5500光年。沿着旋臂，在更靠东北方的位置上，巨蛇座中的M16离我们有些遥远，大概6500光年。在这里，人马-船底臂开始朝着银河系内侧弯曲。弯曲旋臂的内边缘是盾牌恒星云，人马-船底臂和矩尺臂在这里交汇。在它们的反方向，人马-船底臂的西南端上，船底座η复合体距离我们约8000光年。但是在船底座η方向的更远处，已经辨认出了其它一些人马-船底臂的星协，因为在此处旋臂开始向银河系外侧弯曲，而在这个方向上我们可以看得很远。
猎户-天鹅臂
朝着人马座方向可见的第四个银河系结构特征当然就是我们自己所在的猎户-天鹅臂。它的内边缘是由一连串尘埃云构成的“大暗隙”，自东北方的天津四一直延伸到西南方的半人马座α。
猎户-天鹅臂的内边缘也被标记为天蝎-半人马星协，它包含了大量明亮的恒星，从东北方的天蝎座，穿过豺狼座和半人马座，一直延伸到西南方的南十字座。这个星协的中心在豺狼座α和半人马座ζ之间，距离我们550光年。它的形状非常狭长，长达700光年，“高度”（垂直于银河平面）为250光年，沿着我们的视线方向则有400光年深。尽管天蝎座的头部和心脏处的心宿二和其它几颗恒星属于“大暗隙”尘埃云带的边缘，距离我们非常近，但这个星协比“大暗隙”的尘埃云带更接近一些。除了M型红超巨星心宿二，天蝎-半人马星协的所有亮星都是蓝色的B0、B1和B2型主序星或巨星。在双目望远镜中，红橙色的心宿二，以及分别位于其西北偏西和东南的银蓝色的天蝎座σ、天蝎座τ构成了强烈的色彩对比，分外令人震撼。这三颗恒星可以在双目望远镜的视场中同时看到。
双目望远镜也可以看到明亮的球状星团M4，它位于心宿二以西1.3度。在10×50的望远镜中，M4看起来像一团模糊的光斑。它距离我们7200光年，是两三个最近的球状星团之一。这也是人马-船底臂与我们的距离。但是球状星团太古老了，不能充当银河系旋臂的标志物。旋臂的变化非常快，在10亿年的时间尺度中甚至可能会消失和重新出现。相比之下，绝大多数河内球状星团都和银河系本身一样古老。
此外，M4在人马-船底臂核心的西北约16度，是观测人马-船底臂的一个很不错的起点，可以引导观测者们继续观测人马-船底臂。另外，由于M4明显地位于沿着银河系中心分布的尘埃云之外，所以这个星团看起来比银河系中心核球清晰得多。
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