《太阳之美》试读：太阳在哪里？

我们已经知道，地球不是宇宙的中心，太阳也不是宇宙的中心。我们人类家园——地球之外的空间，是一个广阔无垠的浩瀚星海，太阳仅仅只是其中毫不起眼的一颗星星而已。早上，太阳出现在我们的东边；傍晚，太阳运行到我们的西边。地球绕着太阳公转，公转一周为一年。太阳是太阳系的大王，可这个大王在宇宙中又位于什么位置呢？ 首先，太阳位于银河系中。天文学观测表明，银河系是由2000亿～4000亿颗恒星构成的一个巨大的、高度扁平的恒星系统，整体形状类似于一个圆薄饼。薄饼的直径大约为16万光年，厚度大约为5000光年，称为银盘。银盘的中心平面称为银道面。银盘的中央是一个长轴大约为14000光年的椭球状的核球，是恒星分布高度密集的地方，核球的中心则是一个质量大约是太阳400万倍的巨型黑洞。综合光学、红外和射电观测资料，天文学家们发现，银盘是由4条旋臂构成的旋涡状结构。在旋臂上，恒星分布的密度较高；而在旋臂之间的区域，恒星分布的密度较少。在银盘周围有一个恒星分布比较稀疏的巨大的银晕，直径大约为30万光年。 在银河系中，太阳位于银盘上的一个旋臂上，该旋臂大约位于猎户座方向上。太阳与银河中心的距离大约是2.7万光年，距离银道面大约26光年（相对于整个银河系的尺度来说，26光年几乎可以忽略，因此，我们可以说太阳几乎就位于银道面上）。整个银河系也是在绕着银心旋转，图5近似显示了太阳在银河系中的位置和运动特点。从中可以看出，太阳在银河系中其实是近似沿着一条波浪状的环线轨道运动（如图中的蓝色粗线），其运动速度大约为每秒220千米；旋转一周的时间大约为2.5亿年。地球绕太阳公转的轨道，我们称为黄道（图中的红色环线示意）。黄道平面和银盘面几乎垂直。 事实上，在宇宙中还有无数的像银河系这样的星系，科学家们估计在宇宙中存在超过1000亿个类似于银河系的星系。每一个星系都是由几百亿到上万亿颗恒星、大量星际气体云和尘埃等构成。最小的星系，即矮星系中大约有1000万颗恒星，而最大的巨型星系则拥有超过100万亿颗恒星。星系是构成宇宙的基本单元，也就是说每一个星系就像宇宙中的一个分子，银河系仅仅只是极其普通的一个。仙女座星系（科学家们给它的编号是M31）则是离银河系最近的星系，距离大约254万光年，其体积大约是银河系的2倍。 根据宇宙大爆炸理论，我们的宇宙是在大约137亿年前发生的一次大爆炸（Big Bang）后膨胀而逐步形成的。 20世纪70年代，天文学家们通过望远镜观测发现在牧夫座方向存在一个宇宙大空洞，直径超过10亿光年，其中星系、星云及暗物质等都非常稀少。80年代初，天体物理学家们曾经进行过系统论证，比较主流的说法是这个宇宙大空洞很可能就靠近宇宙的中心位置，而我们的银河系所在的本星系群就位于室女座超星系团的边缘地带，恰巧在靠近宇宙大空洞的这一边，距离牧夫座宇宙大空洞的中心大约只有4亿光年。相对于宇宙的137亿光年的巨大空间尺度来说，银河系非常靠近宇宙的中心位置了。因此，地球是如此的幸运，让我们有机会站在一个相对比较合适的位置上窥测宇宙的奥秘。