银河系 · aiwiki.page

银河系是一个棒旋星系，包含太阳系，因而也包含地球。它的名字来自横跨夜空的那条暗淡、乳白色的光带。希腊语单词galaxias（意为“乳状的”）还衍生出了指代所有此类恒星系统的通用术语，即星系。银河系拥有数千亿颗恒星，以及气体、尘埃和庞大的暗物质晕，它们都由引力束缚在一起。其中心还有一个超大质量黑洞，它也属于附近的本星系群。

银河系之所以重要，有两个原因。因为我们就身处其中，它是唯一能够逐颗恒星进行研究的星系；同时，它也是理解旋涡星系如何形成、恒星如何诞生与死亡、重元素如何产生，以及星系如何通过吞并较小的星系而成长的参照对象。由于尘埃遮挡了我们对银盘的观测，其结构很难直接观测，因此我们对它的大部分了解来自射电、红外、X射线以及高精度天体测量巡天等多种观测结果的综合。

本词条介绍该星系的总体分类和组成部分，包括中央核球、薄盘和厚盘、棒状结构和旋臂、恒星晕以及暗物质晕。随后介绍星际介质、恒星星族、自转、形成与并合历史，以及它在邻近星系中的位置。最后，回顾人们随时间推移对该星系的测量与研究历程、它的文化意义，以及仍在积极研究中的未解问题。

名称与在宇宙中的位置

名称

英文名称来自拉丁语，而拉丁语又源于希腊语。古罗马作家把这条明亮的光带称为 via lactea，它是更早的希腊语短语 galaxías kýklos 的译法，大意是"乳白色的圆环"。这个词是对古典拉丁语 via lactea 的翻译，而后者源自希腊化时期的希腊语 γαλαξίας，它是 γαλαξίας κύκλος（galaxías kýklos）的省略形式，意为"乳白色的圆环"。希腊形容词 galaxías 由 gála（"牛奶"）构成，它也是英文单词 galaxy 的词源，如今这个词用来指代所有此类天体系统。古希腊语 γαλαξίας（galaxias）由词根 γαλακτ-、γάλα（"牛奶"）加上构成形容词的后缀 -ίας 组成，也是 "galaxy" 的词根。这个词最初指我们所在的星系集合，后来泛指所有此类星系集合。

这个名称描述的是它的外观。在暗处的观测点看去，这条光带是一片横跨天空、微弱而模糊的光晕。"Milky Way"首字母大写，表示它是我们自身星系的专有名称；而"galaxy"在指代一般类别时则用小写。

工作定义

在天文学中，星系是由恒星、气体、尘埃和暗物质借助自身引力束缚在一起的系统。银河系符合这一描述，是一个棒旋星系。银河系是一个棒旋星系，直径约为 10 万至 12 万光年，包含 1000 亿至 4000 亿颗恒星。它的恒星集中在一个扁平的盘面中，而暗物质则延伸到可见边缘之外很远的地方。

在星系中的位置

银河系是可观测宇宙中数量极其庞大的星系之一。星系的数量高度依赖于计数方法，以及是否计入较暗的星系，因此估计值范围很大。我们的星系属于本星系群，这是一个小型星系团，主要由银河系和仙女座星系主导，此外还包括大、小麦哲伦云以及许多矮星系。

尺度：与中心的距离与银河年

太阳大约位于盘面中心向外三分之二的位置。当前的研究结论基本一致：太阳到银河系中心的距离约为 8 至 8.5 千秒差距（kpc），即大约 2.6 万至 2.8 万光年。官方数值则较为陈旧。国际天文学联合会于 1985 年确定的官方距离为 2.77 万光年。后来一项使用天线网络的射电研究表明，太阳与中心黑洞的距离比此前认为的略近，一项新研究也证实，我们确实比之前估计的更接近那个黑洞。

太阳绕银河系中心公转一周所需的时间称为银河年，也称宇宙年。银河年即太阳绕银河系中心运行一周所需的时间，大约在 2.25 亿至 2.5 亿年之间。太阳系沿此轨道以大约每秒 230 千米的速度运动。由于太阳约有 46 亿岁，它大约已完成了二十次这样的公转。地球约有 45 亿岁，这意味着它已绕银心运行了 20 圈。

银河年并不是一个普适的时钟。位于不同距离上的恒星绕中心运行的速率各不相同，因此这个单位与太阳自身的位置相关。我们地球人所说的银河年，专指地球在银河系旋臂中所处位置的周期。2.25 亿至 2.5 亿年这一范围之所以一直存在，部分原因在于太阳与银河系中心的精确距离，以及这一距离是否随时间发生过变化，目前仍不确定，因此估计值各不相同。

总体形态与分类

类型与分类

银河系是一个具有中心棒状结构的星系。它属于棒旋星系，分类代号为 SBbc。在哈勃分类体系中，字母 SB 表示存在棒状结构，后面的小写后缀则描述旋臂和核球的特征。SBa 型的旋臂紧密束缚，SBc 型则位于另一端，旋臂较为松散，SBb 型介于两者之间。因此，"bc" 表示银河系处于这两端之间，同时兼有 "b" 和 "c" 两组的特征。银河系位于 "b" 与 "c" 两组之间并带有棒状结构，所以它是 SBbc 型的棒旋星系。

随着棒状结构的证据不断积累，银河系的分类也随之改变。天文学家此前认为银河系属于哈勃型 Sb 或 Sc（即 Sbc），现在则认为银河系具有中心棒状结构，因此是一个旋臂绕得较松散的棒旋星系。更早时候，杰勒德·德·沃库勒尔（Gerard de Vaucouleurs）在 20 世纪 70 年代将银河系归类为 "SAB(rs)bc II"，其中 SAB 表示棒状结构发育较弱。一些综述认为，棒状结构在 20 世纪后期通过红外巡天得到确认，此后几年的红外测绘进一步强化了这一结论。不同资料给出的确认时间并不一致。

尺寸

通常认为恒星盘的直径约为 10 万光年，厚度约为 1000 光年。这些数字只是近似值，因为外缘并不清晰，测得的直径也取决于所用的方法。一项以 D25 等光度线定义的编目式测量给出的直径为 26.8 ± 1.1 kpc（87,400 ± 3,600 光年），另一种方法则认为可见星盘约为 7.5 万光年。

不同成分的厚度也有所不同。已发表的薄盘厚度数值在约 718 至 1,470 光年之间，而厚盘厚度约为 8,500 光年。气体分布的范围更大：观测表明，银河系气体盘的厚度约为 12000 光年，远厚于恒星层。

恒星数量

恒星的数量并不确定。目前的估计通常在 1000 亿到 4000 亿颗之间。不确定性来自于并非所有银河系恒星都能从地球上观测到：有些恒星距离太远、过于暗淡，或者被气体与尘埃遮挡。因此，天文学家通常不是直接计数，而是通过质量来推算。要做出估计，我们需要先算出银河系的总质量，再求出其中恒星质量所占的百分比，然后确定一颗普通恒星的平均质量。结果对这一平均值非常敏感：如果以低质量红矮星作为平均恒星，得出的银河系恒星总数就会完全不同。暗物质质量的不确定性同样重要，因为暗物质占银河系质量的 90% 以上，必须先将其扣除，才能估算恒星的质量。

从外部视角的推断

我们无法从外部给银河系拍照，因此它的整体外貌是通过推算重建的。从内部看，夜空中那条光带告诉我们，太阳距离银盘平面很近：银河将夜空大致分为两个等大的半球，这说明太阳系位于银道面附近。天文学家将这一几何关系与恒星和气体的计数、速度测量以及遥远区域天体的光谱结合起来进行研究。天文学家估算星系恒星数量的主要途径，是先测定该星系的质量，而这可以通过分析星系的自转以及其发出光线的光谱来完成。由此得到的图景是一个模型，而非直接的影像。教科书中关于"若从银河系外部观察，将看到一个中央核球，周围环绕四条旋臂"的描述，正是基于这一模型；至于旋臂的数量，本身也是经过修正的数字，将在后文中讨论。

中央核球与核心

银河系的中心是一个恒星密集的核球，其主要星族较为古老，金属丰度与太阳相近。尽管核球以年龄超过70亿年的恒星为主，其中也存在中等年龄和较年轻的星族。一些天文学家认为，核球是银河系最早形成的大质量结构，比厚盘形成得更早、更快。核球中的恒星大多富含金属，这一点出人意料，因为贫金属恒星通常被视为最古老世代的化石遗迹。一种提出的解释是，早期宇宙中金属的快速富集得益于极短的动力学时标。核球的形状也并非光滑的球体，而是略带方盒状。其整体尺度约为数千光年。

越靠近中心，恒星密度急剧上升。据估计，银河中心一光年范围内大约有一千万颗恒星在绕行。最内层的恒星系统是一个核星团，质量约为 $2.5 \times 10^{7}$ 个太阳质量，包围着中心黑洞，黑洞质量约为 $4 \times 10^{6}$ 个太阳质量（Gravity Collaboration 2018; Do et al. 2019; Launhardt et al. 2002; Schödel et al. 2014a; Feldmeier-Krause et al. 2017a）。在观测所及的所有星等范围内，恒星密度都向 Sgr A* 呈指数增长。这里的恒星大多古老，平均金属丰度似乎为太阳到超太阳水平，且只有几个百分点的恒星质量形成于过去几亿年间，这与持续的恒星形成相矛盾。

核心区域还存在一系列高能遗迹。射电观测显示，银河中心复杂而混乱，遍布超新星遗迹、恒星形成区和神秘的丝状结构。这些丝状体于20世纪80年代初被发现，长度可达150光年，它们勾勒出的磁力线主要垂直于银道面。目前，MeerKAT已揭示出100多条丝状体。它们的能量来源仍不确定，但已有人将这些结构与脉冲星联系起来。一颗毫秒脉冲星 PSR J1744−2946 被发现处于双星轨道中，并被定位到一条低光度射电丝状体中嵌入的点源上。除此之外，这里的脉冲星很难发现，因为射电波在稠密星际介质中的散射，使脉冲星搜寻只获得了寥寥几次探测。延伸到盘面上下的巨大射电泡表明，人马座A*在几百万年前曾相当活跃。阿奇（Arches）星团和五子星团（Quintuplet）等年轻的大质量星团也位于银河中心这一区域。

人马座A*（Sagittarius A*）是一个致密的射电源，标志着动力学中心。它距离我们约27,000光年，质量约为四百万个太阳质量，目前的估计值集中在4.297±0.012百万太阳质量附近。最有力的证据来自恒星。那些处于紧密轨道上的恒星，即所谓的S星，帮助天文学家确定银河系中心黑洞物理尺寸的上限。恒星S2绕 Sgr A* 运行，周期为16.0518年，其与中心的距离在970天文单位到120天文单位之间变化。对这类轨道的反复测量指向一个致密且不可见的质量。这项工作获得了认可，2020年诺贝尔物理学奖的四分之一奖金分别授予莱因哈德·根策尔（Reinhard Genzel）和安德里亚·盖兹（Andrea Ghez）。2022年，事件视界望远镜公布了一张图像，显示黑洞阴影周围环绕着一圈明亮的光环。

核球、棒状结构与晕之间没有明确的边界。核球恒星的年龄与恒星晕中的恒星相近，但两类星族的金属丰度差异很大。与贫金属的恒星晕相比，核球恒星总体上更富含金属，且金属丰度范围更宽。观测还表明，银河系中心可能是经典核球与假核球（pseudo-bulge）的叠加，这也是核球外缘难以界定的原因之一。运动学提供了另一层信息：相比古老的贫金属恒星，富含比氢和氦更重元素的恒星运动更有序。因此，核球在何处结束、周围的晕从何处开始，是一个逐渐过渡的问题，而不是一条固定的分界线。

恒星盘：薄盘与厚盘

恒星盘并非单一的层状结构。天文学家将其区分为薄盘和厚盘，两者在垂直厚度、恒星年龄、化学组成和轨道特性上都有所不同。太阳位于薄盘之中，银河系几乎所有的气体、尘埃以及近期的恒星形成都集中在这一层。

薄盘

薄盘是银河系中最年轻的大型恒星族群，太阳邻域的大部分恒星都属于它。其垂直标高约为300秒差距，即从顶部到底部约1000光年。薄盘中的恒星几乎沿圆形轨道运行，并紧贴中平面分布，这也是银盘看起来扁平的原因。为恒星形成提供原料的星际氢和尘埃主要集中在这一层，因此当前的恒星诞生，包括旋臂中的年轻恒星和分子云，几乎全部发生在这里。薄盘本身的年龄也并不一致：其中的恒星从非常年轻到数十亿岁不等。恒星距离银盘中平面的高度随年龄增长而增加，因为较老的恒星在长期的引力相互作用中逐渐获得了更大的速度弥散。

厚盘及其早期历史

厚盘是一个更为弥散的层，高度是薄盘的两倍以上，但半径较小，只占太阳邻域恒星的百分之几。厚盘恒星通常比薄盘恒星更古老，金属丰度更低，其α元素（如氧和镁）与铁的比值更高。这种化学特征通常被解释为早期快速爆发式恒星形成的证据，当时超新星尚未来得及用铁峰元素富集气体。

厚盘的起源仍是活跃的研究课题。2022年，向茂盛（Maosheng Xiang）和汉斯-瓦尔特·里克斯（Hans-Walter Rix）的一项研究结合了盖亚卫星的位置和亮度测量，以及郭守敬望远镜（LAMOST）巡天的化学数据，对约25万颗恒星进行了年龄测定。他们认为厚盘恒星形成始于约130亿年前，即宇宙大爆炸后约8亿年，比此前的估计早了约20亿年。在这一图景中，恒星形成分为两个阶段：先是厚盘的早期形成，随后因与矮星系盖亚-香肠-恩克拉多斯（Gaia-Sausage-Enceladus）并合而触发一次爆发，之后薄盘才形成。其他分析给出的时间则更晚。2024年一项关于恒星年龄与垂直厚度关系的研究，使用了两个大型光谱巡天数据，发现约在111.3亿年前存在一次厚度跃升。作者将其归因于同一次并合，这一时间也晚于向茂盛和里克斯的估计。近期基于年龄的研究还表明，银盘经历了两个阶段的沉降过程。这些分歧源于样本选择和测年方法的差异，因此确切的时间线仍未确定。

恒星形成的外缘

恒星形成并非无限延伸到整个银盘。近期的研究结合了郭守敬望远镜（LAMOST）和APOGEE巡天的恒星年龄数据与盖亚的天体测量数据，发现外薄盘存在正的年龄梯度。超过某一半径后，恒星变得更为古老，作者认为这正是活跃恒星形成停止的位置。他们的模型显示，恒星密度分布的转折点位于距银心约10.65至12.2千秒差距处，即约35,000至40,000光年。位于距银心约26,000光年处的太阳，远在这一边界之内。外盘的径向分布既受恒星形成截止的影响，也受在内盘诞生、后来向外迁移的恒星的影响。

外盘的翘曲与张开

外盘以两种方式偏离平面。第一种是翘曲：银盘在银河系一侧向上弯曲，另一侧向下弯曲，最显著的位移出现在第三象限银经245°附近的外围区域。翘曲最早于20世纪50年代通过21厘米射电观测在中性氢气体中被探测到，之后也在恒星族群中被发现。在恒星族群中测量更为困难，因为在低银纬处，前景恒星会干扰计数。翘曲的最大角倾斜较小，约为几度到八度左右。

第二种特征是张开，即在距银心约8至10千秒差距以外，银盘的垂直厚度随距银心距离增加而增大。研究者利用脉冲星、红巨星和红团簇星、HII区、造父变星以及年轻星团追踪了这种张开现象。2MASS近红外恒星计数也表明，恒星盘的厚度随距太阳距离的增加而增加。2026年一项针对年轻巨星的研究测得，薄盘的局部标高约为77秒差距，张开的指数标长约为3.5千秒差距。

提出的成因包括与卫星星系的相互作用。模拟显示，人马座矮星系近期的经过可能促成了这种张开。2023年的一个模型提出，若暗物质晕的倾斜方向与恒星晕一致，则可同时产生翘曲和张开。目前两种解释都尚未被确立为主导成因。

中央棒状结构、旋臂与太阳的位置

中央棒状结构

银河系内部有一个细长的恒星棒状结构，长约27,000光年，横穿星系中心。天文学家几十年来一直怀疑存在这样的结构，但直到2005年斯皮策空间望远镜进行巡天观测，其大小和方位才得到较为可靠的约束。红外光能穿透银道面中遮挡可见光的尘埃，因此这次巡天得以统计光学望远镜无法看到的恒星。该棒状结构比此前的估计长约7,000光年。其中的恒星大多年老且颜色偏红，因此在红外图像中格外醒目。它相对于太阳与银心连线的倾角约为44度，误差约为10度。该棒状结构也是银河系被归类为棒旋星系的决定性特征之一，其对气体的引力影响将在自转一节中讨论。

从四条主要旋臂到两条

几十年来，根据射电观测氢气和分子云绘制的星图显示有四条主要旋臂，分别命名为矩尺臂、盾牌-半人马臂、人马臂和英仙臂。2008年，Robert Benjamin及其同事分析了一幅斯皮策红外镶嵌图，该图包含约80万张图像和超过1.1亿颗恒星。他们的恒星计数方法显示，在盾牌-半人马臂的方向上恒星密度明显升高，而在人马臂和矩尺臂的方向上则没有类似的升高。因此，研究团队得出结论：银河系只有两条主要旋臂，即盾牌-半人马臂和英仙臂，它们从中央棒的两端延伸而出，并承载着年轻和年老恒星的最高密度。人马臂和矩尺臂则被重新归类为次要旋臂，主要由气体和少量年轻恒星团块构成。这一变化改变的是对各旋臂重要性的强调，而非旋臂的位置。旋臂以其在视线方向上与之相切的星座命名，在那里会因视线叠加而出现恒星的表观堆积。

银河系的结构仍存在不确定性，因为观测者必须从星盘内部推断螺旋图案的形状。射电和红外数据并不总是一致，一些学者仍倾向于认为气体呈现四臂结构。

旋臂的示踪方法

每种示踪天体只能勾勒出旋臂的某一部分，因此必须综合运用多种方法才能绘制银河系的图像。非常年轻、质量很大的OB型恒星，以及年龄小于约1200万年的疏散星团，是近期恒星形成的明亮标志。发光的HII区，即被年轻恒星电离的氢云，勾勒出活跃的恒星形成区域。通过一氧化碳发射探测到的分子云可提供气体分布图，其视向速度可借助银河系自转模型转换为运动学距离。相比之下，红外恒星计数追踪的则是年老而数量更多的恒星族群。

最精确的距离来自脉泽，即大质量恒星形成区中致密区域的天然微波放大器。甚长基线干涉测量使天文学家能够测量它们的三角视差。2006年，Xu及其同事测得英仙臂中脉泽源W3(OH)的距离约为1.95千秒差距；2014年，Reid及其同事的汇编工作汇集了100多个此类距离。这些测量将旋臂结构置于三维空间之中。它们还揭示出，英仙臂沿着一段长弧分布的大质量恒星形成活动出人意料地少，这使其解释变得复杂。

猎户支臂中的太阳

太阳位于猎户支臂之中，该支臂有时也称为猎户臂或本地臂，是一段位于人马臂与英仙臂之间的短而相对暗淡的结构。该支臂长约10,000光年，包含猎户座大星云和暗色的天鹅座裂隙等显著天体。它究竟是一条真正的螺旋臂，还是臂间结构，一直存在争议。2010年代的脉泽研究表明，其运动学特征类似于英仙臂或盾牌臂这类宏大设计旋臂，但其他分析则将其视为从人马臂分出的一条支臂。太阳距银心的距离通常引用为约26,000光年，不确定度约为1,400光年，不过一些资料将其取整为27,000光年。

近期研究表明，外侧旋臂的延伸范围可能比早期星图所显示的更远，但银河系的外部结构远不如内部区域清楚，其范围仍是一个悬而未决的问题。

恒星晕与球状星团

恒星晕是银河系范围最大的部分，是一个大致呈球形的恒星包层，包围着银盘和核球。晕中的恒星年代古老，重元素含量很低，其中大多数超过120亿岁。恒星晕延伸至距银心至少15万光年处，远超可见的银盘范围。晕中恒星的运动方式与银盘恒星颇为不同：它们的速度弥散约为200千米/秒，而整个恒星晕的自转速度仅约50千米/秒，因此几乎不具有银盘中那种有序的环流。恒星晕中的恒星形成活动早已停止，留下的这批恒星诞生于银河系遥远的过去，此后一直在缓慢演化。

恒星晕还包含银河系内的大部分球状星团。球状星团是由大约1万到100万颗恒星组成的致密、大致呈球形的星团，直径通常为几十到约300光年。根据星表不同，已知的银河系球状星团约有150至160个，其中一些可能仍被尘埃遮挡而未被发现。许多星团形成于银河系的早期，其中部分的年龄在80亿到130亿年之间，使其成为银河系中已知最古老的天体之一。视向速度测量表明，大多数星团运行在高度偏心、拉长的轨道上，它们会远离银心，再回到银心附近，周期约为1亿年或更长。相当一部分星团的轨道是逆行的，与银河系整体的自转方向相反。半人马座ω星团（Omega Centauri）包含约1000万颗恒星，是其中最大的一个。目前已知最遥远的星团是NGC 2419，距离我们约30万光年，远超通常用来描述恒星晕内缘范围的15万光年。

按照化学组成和形状，球状星团还可以分为两类。2006年一项对153个星团的研究发现，富含金属的星团构成一个扁平的扁球状系统，其范围可达太阳所在的距离；而贫金属星团则分布在一个近乎球形的区域中，从内银河一直延伸到外部恒星晕。位于扁平区域之外的星团，以及具有逆行轨道或与矮星系相关联的星团，一般被认为是从其他星系系统中被俘获而来的。因此，一些星团可能是银河系吞并的矮星系的残余，而并非与银河系同时形成的天体。

恒星晕的结构也记录了过去的吸积事件。当一个卫星矮星系或星团靠近银河系经过时，潮汐力会剥离其中的恒星，这些恒星沿着其轨道散开，形成恒星流，即一条细长的弧形恒星带，其中的恒星具有相近的运动。穿绕银河系大部分区域的人马座矮星系恒星流是最著名的例子。斯隆数字巡天等广角成像巡天发现了许多此类微弱的次结构，其中一些直到最近才从恒星晕平滑的背景中被辨认出来。这些结构呈块状和壳层状分布，直接记录了构筑银河系外围的引力瓦解过程。

由于恒星晕中的恒星自形成以来变化相对较小，恒星晕可以视为银河系早期形成历史的化石记录。其中古老、贫金属的恒星和星团保存了银河系最早几代恒星的化学组成和轨道信息，而恒星流和形状各异的星团系统则记录了后来的并合事件。区分原位形成的恒星与从其他星系引入的恒星，仍是活跃的研究课题；其结果也关系到厚盘与恒星晕是如何形成的这一更广泛的问题，本词条的形成一节对此有所讨论。

暗物质晕与总质量

银河系的大部分质量是不可见的。恒星、气体和尘埃只占总质量的一小部分，其余部分被归因于一个环绕银盘和核球的延展暗物质晕。银河系被一个暗物质晕包围，该晕占其总质量的大部分。由于这种物质无法被直接研究，天文学家只能通过运动来推断它。早期研究依赖于晕族恒星、伴星系和球状星团等示踪天体，通过它们的速度可以揭示整个系统对它们的引力有多强。估算银河系晕质量最常用的工具是逃逸速度和示踪星族的速度弥散剖面。绕行于数百千秒差距之外的卫星尤其有用，因为它们的轨道速度能够约束远超可见盘范围的星系旋转曲线。利用绕行的伴星系，可以得到距母星系数百千秒差距范围内的预期圆周速度。

已发表的总质量估计值集中在 10¹² 个太阳质量左右，尽管范围很宽。一种常被引用的共识认为，晕的质量接近该值，径向延伸范围约为 100 至 200 千秒差距，暗物质与可见物质的质量比约为 10。目前似乎存在一种共识：银河系晕的质量约为 10^12 M_sun，径向延伸约为 100 至 200 kpc，对应的暗物质与发光物质质量比约为 10。2019 年一项利用 Gaia 和哈勃望远镜测得的球状星团运动的研究发现，20 千秒差距以内的质量约为 1.9×10¹¹ 个太阳质量，其中约 1.4×10¹¹ 为暗物质。假设一个集中度—质量关系，可将其换算为约 1.3×10¹² 的维里质量。该研究给出的结果为：M(<20 kpc) = 1.91×10^11 M_⊙，其中 M_DM(<20 kpc) = 1.37×10^11 M_⊙ 为暗物质。假设集中度—质量关系成立，则维里质量为 M_vir = 1.3±0.3×10^12 M_⊙。2025 年一项机器学习分析在模拟晕上训练，并应用于观测到的矮星系，给出的晕质量对数约为 12.2，且误差不对称：log10 M_vir/M = 12.20，上下误差分别为 +0.163 和 −0.138。也有较低的数值：一篇综述将 150 千秒差距以内的质量估计为约 3×10¹¹ 个太阳质量。包括暗晕在内、直到约 150 kpc 的银河系总质量，估计约为 3×10^11 M⊙。

这种差异在很大程度上源于方法的选择，而非测量误差。基于维里定理的动力学方法利用旋转速度、速度弥散和卫星运动等运动学数据，能够分离出暗物质成分。动力学方法根据维里定理，由旋转速度、速度弥散和伴星系运动等运动学数据计算质量。测光方法则通过假定的质光比将光转换为质量，无法探测在外围区域占主导地位的暗物质。这种方法便于区分核球和盘等质量成分，但由于恒星星族多样导致质光比不确定，其不确定性很大。此外，该方法也无法探测在外围区域占主导的暗物质以及中心黑洞。在动力学研究内部，直接方法不借助模型，直接由旋转速度计算质量；分解方法则拟合核球、盘和晕等多个成分。直接方法不借助质量模型，由旋转速度直接计算质量。分解方法则通过模型拟合，将旋转曲线分解为多个质量成分，假设其包括黑洞、核球、指数盘和暗晕。结果还对所纳入的卫星星系十分敏感：不同作者得出的结果差异很大，取决于是否纳入某些较远的卫星，尤其是是否纳入狮子座 I（Leo I）。

暗物质的物理本质仍然未知。目前受到检验的主要候选类别包括弱相互作用大质量粒子、轻子轴子、惰性中微子以及原初黑洞。每一类都预言了不同的信号，分别体现在直接探测实验、粒子对撞机以及晕的小尺度结构中，而目前尚无任何一类得到证实。

一个相关的谜题是银河系中心伽马射线过剩。来自银河系核心的异常伽马射线信号于 2009 年首次被探测到，探测仪器为美国国家航空航天局费米伽马射线空间望远镜的主要载荷——大面积望远镜。其能谱在约 1–3 GeV 处强烈达到峰值，辐射看上去大致平滑，并以银河系中心为中心呈球对称分布，这正是暗物质湮灭产物所预期的特征。一种解释认为，约 50 GeV 的暗物质粒子发生湮灭，这一信号与热遗迹粒子相符。该过剩的能谱、角分布和总强度，都与一个质量 m_X ∼ 50 GeV 的暗物质粒子湮灭所产生的结果一致。主要的天体物理竞争解释认为，中心附近存在大量密集的毫秒脉冲星（每秒自转数千次的超致密中子星）。最主要的天体物理解释是，这一过剩可能由大量位于中心的毫秒脉冲星产生。批评者则指出，这样的星群需要一个光度分布在远低于已知脉冲星星群的位置达到峰值。任何可能导致该过剩的源星群，其光度函数的峰值都必须显著低于在球状星团或银盘中观测到的毫秒脉冲星星群所测得的值。早先发现斑点状图样的分析指向未分辨的点源，这些结果表明斑点可能源于无法被单独分辨的点源。近期研究仍存在分歧：一篇 2026 年的预印本倾向于天体物理起源，认为整体的毫秒脉冲星星群能够重现所观测到的银河系中心伽马射线过剩的特性，因而优于暗物质解释；而另一些研究者则坚持认为，暗物质作为该过剩来源的可能性尚未被排除。

星际介质与恒星形成

恒星只占银河系体积的很小一部分。其余空间充满了星际介质（ISM），即气体与尘埃的混合物。气体和尘埃合计约占银河系可见质量的10%至15%。尘埃只是次要成分，其余几乎全部是气体，主要是氢和氦。

气体的相态

星际介质并非均匀的介质。压力平衡使其分为几个相态，它们在温度和密度上差异极大。冷中性气体的温度约为100 K，温暖中性气体和温暖电离气体约为10,000 K，热电离气体约为一百万K。这一温度范围中最冷的一端是分子云相。这些云的温度约为10至20 K，密度高于 $10^{3}\,\mathrm{cm^{-3}}$ （氢分子云的温度为10–20 K，密度大于10³ cm⁻³）。它们的体积占比极小，约为0.05%，但却携带了星际介质近三分之一的质量（约占星际介质质量的30%，而体积仅占约0.05%）。

最大的分子云称为巨分子云。其质量可达约 $10^{6}\,M_\odot$ ，在银河系内，它们大多位于旋臂中。银河系的分子气体总量约为25亿太阳质量，其中约70%位于一个环带中，该环带距银河系中心约13,000至26,000光年。

恒星的诞生之处

巨分子云是新恒星物质的主要储库，也是银河系中最大的引力束缚天体。若分子云足够冷且足够致密，就会在自身引力作用下坍缩，其较小的碎块随之凝聚形成恒星。分子只有在受到遮蔽、免受恒星高能光照射的地方才能存活，否则高能光子会将分子解离。尘埃颗粒对此过程有所帮助，因为它们能提供遮蔽的表面，让分子在其上形成。

最典型的例子是人马座B2（Sagittarius B2），这片云的质量约为太阳的300万倍。它位于距银河系中心超大质量黑洞人马座A*仅数百光年的范围内。不同研究给出的距离各不相同，从投影上距银心约330光年到距银心约390光年不等。尽管它只占中心区域气体的一小部分，却主导了那里的恒星形成：人马座B2拥有银心区域约10%的气体，却产生了其50%的恒星。2025年一篇詹姆斯·韦伯太空望远镜的预印本报告称，该云目前的恒星形成率为每年0.04个太阳质量，并在其中统计出700多个年轻恒星天体。

恒星反馈

恒星形成之后，会将能量反馈到周围环境中。新形成的大质量恒星会发出紫外线，使气体电离并加热。超新星的破坏性更强：它们以极高的速度把物质抛入星际介质，激波使气体受到加热和扰动。弥散气体受影响最为明显，而致密的分子云受到的影响较弱。部分超新星喷出的气体甚至会被抛出银盘，进入银河系晕。恒星风和辐射的作用方向相同，都会加热并驱散气体，不过反馈也可能压缩云团，从而触发新一轮坍缩。

恒星形成率与物质循环

标准估计认为，银河系的恒星形成率约为每年1至2个太阳质量。多种独立方法得出的结果大致一致，都约为每年1至2个太阳质量的恒星形成。另一种方法基于铝-26放射性同位素的伽马射线辐射（该辐射主要来自大质量恒星），给出的数值更高，即每年4至8个太阳质量。这一分歧尚未解决。理论与观测长期以来也存在冲突：2022年的一项分析指出，理论研究认为该数值应比观测到的速率高出150至180倍。

决定星系恒星形成率的根本因素是可用燃料的多少，也就是可用冷气体的数量。因此，恒星形成属于一个更大的循环，天文学家称之为重子循环。按照这一观点，气体从外部环境被吸积进入星际介质，经分子云和恒星形成过程加工，最终部分气体又通过外流返回外部环境。

恒星族与化学演化

银河系中的恒星传统上被分为两大类。这一划分可追溯到沃尔特·巴德（Walter Baade）1944 年对仙女座星系的研究：星系盘中的恒星类似于疏散星团中明亮的主序星，而核球中的恒星则类似于球状星团中的红巨星。这两类恒星分别被确立为星族 I 和星族 II 的典型代表。因此，星族 I 年轻且富含金属，星族 II 古老且贫金属。在现代用法中，[Fe/H] < -1.0 的低金属丰度恒星分布于银河系的晕中。

两类星族占据着不同的结构。最古老的星族 II 恒星构成一个近似球形、缓慢旋转的晕；较年轻的恒星则形成更扁平、旋转更快的结构，并平滑地过渡到星盘中的星族 I。后续研究表明，这种一维序列过于简化。薄星盘和恒星晕分别对应巴德所说的星族 I 和星族 II，厚星盘则对应中间星族 II。中心核球较为特殊：它曾被归为星族 II，但富含金属的核球似乎与恒星晕有所不同。其主要恒星古老且富含金属，金属丰度分布范围较广。

化学富集与这段历史密切相关。氢和氦形成于宇宙早期，即大爆炸之后不久。较重的化学元素则是后来通过恒星内部的核聚变以及超新星等爆发性事件逐步形成的，这些事件将新生成的物质抛散到星际气体中。星族 I 恒星形成于已经含有前几代恒星产生的金属元素的气体，因此每一代新恒星的金属含量都更高。恒星晕则显示出短暂早期爆发的特征：其元素丰度比主要由 II 型超新星的产物主导，这表明构建恒星晕的各个恒星形成系统中，恒星形成持续时间都很短。核球的化学组成同样以这类超新星产物为主，表明其早期经历了快速富集。

薄星盘记录了一段漫长而持续的历史。薄星盘已持续形成恒星约 100 亿年，因此包含年龄跨度很大的恒星，可以按年龄划分为不同的组。该星族中的化学“时钟”揭示了银河系逐步富集的过程。金属丰度随离中心距离增加而降低，这一趋势被称为径向金属丰度梯度。对恒星年龄的研究表明，该梯度并非随时间保持不变：在薄星盘中，梯度随恒星年龄增大而变得更平缓，而厚星盘在所有年龄段都呈现轻微的正梯度。根据年轻恒星得出的当前估计约为每千秒差距 -0.059 dex，这与造父变星和年轻的场星结果一致。简单的富集模型难以解释其中较平坦的部分。直至约 90 亿岁的恒星，其金属丰度与银心距之间都遵循相似的关系，这种恒定性对银河系化学演化模型提出了挑战，因为这些模型通常预测较老的星族金属丰度更低。一种解释是恒星会随时间在星盘中迁移。包含径向迁移的模型能够解释每个年龄段内宽广的金属丰度分布，因为迁移的恒星会把其诞生地的化学组成带到新的区域。

恒星演化的终点产物构成了一个规模虽小但十分重要的群体。白矮星是初始质量低于约 8 至 10 个太阳质量的恒星的遗迹。估计银河系中约有 10^9 至 10^10 颗白矮星，其中年老、温度较低的白矮星被认为占了绝大部分。中子星的数量预计在 10^8 至 10^9 量级，但直接观测到的只是其中很小的一部分。恒星级黑洞的数量估计约为 10^8。有一项计算给出，整个银河系中约有 2.2 × 10^8 个黑洞和 4.4 × 10^8 颗中子星。黑洞由质量最大的恒星形成，而这类恒星非常稀少，占银河系恒星总数不到千分之一。这些数字基于模型推算，并非实际清点的结果，目前也尚未确凿地证实存在孤立的恒星级黑洞。与银河系中的恒星相比，这些遗迹天体只占少数：即便是白矮星数量的上限估计，也仅约为恒星下限数量的十分之一。因此，这些天体群体的估计存在较大的不确定性，并且在很大程度上依赖于关于初始质量函数和过去恒星形成历史的假设。

自转与大尺度动力学

差分自转

银河系的盘面并不像一个刚性车轮那样整体转动。离中心较近的物质绕行速度比远处的快，因此角速度随半径增大而减小。瑞典天文学家伯蒂尔·林德布拉德于1925年认识到这一规律。太阳绕银河系公转一周大约需要2.25亿至2.5亿年，这就是本文其他地方提到的“银河年”。同样的切变还带来一个动力学后果：如果一条由恒星或气体构成的线横跨盘面，它会在几圈自转之内被卷成紧密的螺旋。这就是“卷绕问题”，它意味着旋臂不可能是由同样的恒星固定组成的集合。林德布拉德得出旋臂必须是图样而非物质结构的结论，为后来的密度波图景奠定了基础。

平坦的旋转曲线与不可见质量

将轨道速度与离中心距离作图得到的便是银河系的旋转曲线。在太阳附近，圆周速度约为220至235千米/秒；利用造父变星的近期测量给出的数值接近223千米/秒。如果可见质量是引力的唯一来源，那么在发光盘之外，速度应大致按 $v \propto r^{-1/2}$ 下降，就像太阳系那样。观测并非如此。中性氢和分子气体示踪的速度在约25千秒差距范围内几乎保持恒定；卫星星系和恒星示踪天体的运动则表明，它在约50千秒差距或更远处仍保持平坦。

对于圆轨道，内含质量可由轨道速度求出：

M(r) = \frac{v^{2} r}{G}

因此，恒定的 $v$ 意味着内含质量大致与半径成正比增长，这说明质量必须延伸到可见恒星和气体之外很远的地方。这是支持延展暗物质晕的主要动力学论据，而旋转曲线也是星系尺度上检验引力定律最清晰的手段之一。由此推算的质量取决于对重子成分的假设，因此这些数值依赖于模型。

作为密度波的旋臂

密度波理论由林家翘（C. C. Lin）和弗兰克·舒（Frank Shu）于1960年代中期提出。该理论把旋臂看作以单一、近似恒定的图样角速度旋转的图样。恒星和气体以随半径变化的速度穿过这一图样。在共转半径以内，恒星超越旋臂；在其外，恒星落后于旋臂；只有在共转半径处，恒星与图样才同步运动。旋臂是轨道聚集、密度升高的区域，恒星则不断地进出其中。这也解释了为什么年轻恒星会在旋臂前缘被压缩的气体中形成，并在尘埃散去后出现在其诞生地的下游。

该理论并非定论。数值模拟显示，密度波图样可能是暂时的，仅持续几圈自转；另一些“动力学旋臂”模型则提出，旋臂大致以恒星自身的速度旋转。银河系约2.5亿年的自转周期使其成为一个有用的检验案例，关于其旋臂能维持多久的争论仍在继续。

棒状结构动力学与气体内流

银河系中心的棒状结构以自己的图样角速度旋转，其引力作用于周围的气体。对棒状结构图样角速度的估计随时间有所变化。早期的气体动力学模型倾向于每千秒差距50至65千米/秒，而一篇文献综述给出的范围约为35至60。较新的气体运动约束则指向更慢的棒状结构，上限接近每千秒差距30至35千米/秒，而且棒的减速已被测量到。由于棒的图样角速度随时间变化，气体在不同轨道族之间转换的共振半径也随之移动。

对棒状势场的模拟表明，位于棒的共转半径以内的气体倾向于向内流动，而位于共转半径与外林德布拉德共振之间的气体倾向于向外运动，因此净流动方向指向中心。失去角动量（传给棒）的气体向内坠落，并聚集在中心分子带中，观测已在那里探测到内流的分子云。这种物质的积累被认为会促进核心区的恒星形成，并为中央黑洞提供物质。

形成与并合历史

银河系并非在单一事件中形成。在标准的Λ冷暗物质模型中，结构以层级方式增长：较小的暗物质晕先形成，它们的并合逐步构建出更大的暗物质晕。普通气体落入这些晕中，冷却后形成最早的恒星和星盘。在这一框架下，银河系最古老的部分通常被定年为约130亿年前。基于盖亚（Gaia）测量的年龄表明，厚盘在大爆炸后约8亿年才开始形成恒星，比此前的预期晚了约20亿年，而银河系的组装过程大致可分为两个阶段。

早期吸积与盖亚-恩克拉多斯并合

银河系历史上最重要的并合事件是盖亚-恩克拉多斯（又称盖亚-香肠）。2018年，人们根据暗金属贫乏晕星的运动和化学成分识别出了它的残骸。据估计，其祖先星系在被吸积时的质量略大于大麦哲伦云，与当时年轻的银河系的质量比约为四比一。如今，它的恒星几乎遍布内晕的整个天空，其轨道将它们与大约十三个球状星团联系在一起。模拟显示，这次碰撞动力学上加热了早期星盘，并促成了厚盘的形成。

定年结果表明，这次并合发生在约100亿年前，已发表的估计通常介于约80亿至110亿年前。人们还认为，这次并合引发了一次强烈的、富含气体的恒星形成爆发。爆发平息后，厚盘继续形成恒星，直到其气体基本耗尽，在此期间其金属丰度上升了十倍以上。包含太阳的薄盘则形成于后期阶段。由于文献中厚盘与薄盘的年龄存在重叠，两者之间的边界仍有争议，因此这一转变的时间应被理解为近似值。

洛基星流与较小的吸积事件

更早的吸积并不仅限于盖亚-恩克拉多斯。2026年，费德里科·塞斯蒂托（Federico Sestito）领导的团队报告了在距太阳约6500光年、靠近银道面的一组20颗极度贫金属恒星，他们将其与一个被昵称为“洛基”（Loki）的矮星系联系起来。这些恒星的化学丰度通过高分辨率光谱仪测得，显示出超新星和中子星并合的特征，但没有明显的白矮星贡献证据。它们的轨道在顺行与逆行之间分布，但两组恒星的化学成分并无差异。作者认为，只有当并合发生在银河系仍较小、其引力势较弱的时期，即最迟不晚于大爆炸后几十亿年时，单一的落入系统才可能产生这种模式。由于恒星数量稀少，且该矮星系是从化学成分和轨道推断出来的，而非直接观测到的，因此这一认定仍属暂定。

一种提出的星盘翻转

一个更具推测性的提议涉及星盘本身的取向。恒星晕的自转非常缓慢，约为每秒10至20公里，远低于星盘每秒约220公里的自转速度。科斯蒂尔·巴特拉科夫（Kirill Batrakov）及其在杜伦大学的同事利用Auriga宇宙学模拟套件，考察了25个类银河系星系。他们发现，晕自转最慢的星系都经历过正面并合和星盘翻转，即星盘的取向改变了90度以上，这很可能是由落入的卫星星系的引力力矩造成的。作者认为，银河系很可能也经历过这样的翻转，其暗物质晕的自转同样缓慢。由中国科学院的研究人员领导的另一项独立研究报告称，暗物质晕看起来与恒星星盘几乎垂直，这与该图景相符，但并不能证明它。

这些说法可通过两种方式检验：一是将模拟星系与盖亚及光谱巡天观测到的晕运动学进行比较，二是通过恒星流来建模暗物质晕的形状。对于晕自转缓慢的其他解释，例如卫星星系沿大尺度丝状结构的优先落入，同样仍然成立。作者本人也尚未确定，哪种机制适用于银河系。

环境：本星系群与邻近星系

银河系属于本星系群。本星系群已确认的成员超过 80 个，其中大多数是矮星系，整个星系群的跨度约为 1000 万光年。星系群的质量主要集中在两个巨型星系上。银河系和仙女座星系（M31）各自都有若干卫星星系环绕，其中包括 M33 以及麦哲伦云。三角座星系（M33）是星系群中第三大的旋涡星系，但体积明显小于另外两者。

大麦哲伦云和小麦哲伦云是最为人熟知的近邻。两者都是环绕银河系运行的不规则矮星系。大麦哲伦云距离我们约 16 万光年，小麦哲伦云约 20 万光年。银河系的潮汐力已使两个星云变形，如今中性氢气流将它们与银河系及彼此相连。它们的轨道历史仍无定论：天文学家尚未达成共识，这两个星系是已经绕银河系运行了数圈，还是第一次闯入银河系的晕区。

银河系也在拉扯并撕裂它的卫星星系。人马座矮星系于约 30 年前的 1994 年被发现，是迄今已知最接近被银河系扰动并吸收的矮卫星星系的例子。它距离太阳约 24 千秒差距。多次近距离经过已经剥离了它的恒星：与银河系的三次近星点经过剥离了人马座矮星系系统，形成两条巨大的潮汐流，一条拖尾位于银河系南半球，另一条领先位于北半球。它的核心也已被拉伸，朝向银道面延伸。这一发现进一步支持了大星系通过吞并小星系而成长的观点。此后，广域巡天又发现了许多更暗弱的超暗矮星系。2010 年的一项分析没有发现统计上显著的证据，表明近期发现的超暗矮星系群与人马座矮星系的潮汐流有关，不过该研究也无法排除每一个系统存在此类关联的可能。

银河系的未来与仙女座星系紧密相连。仙女座星系与银河系相距约 250 万光年，两者以约每秒 100 千米的速度相互逼近。几十年来，人们预期的并合时间大约在 40 亿到 50 亿年之后。2025 年发表于《自然·天文》的一项研究结合了哈勃望远镜与盖亚卫星的数据，并进行了约 10 万次模拟，得出了不同的结论：在未来 100 亿年内，银河系与仙女座星系发生碰撞的概率约为 50%，而在 40 亿到 50 亿年内发生碰撞的概率仅约为 2%。该结果依赖于若干不确定的输入参数，包括本星系群成员的质量。大麦哲伦云在其中起着重要作用，因为它会将银河系拉离轨道平面，使其远离仙女座星系。如果真的发生并合，两个旋涡结构最终会合并为一个拉长的星系。早期模型预测，合并后的产物将类似椭圆星系，而太阳最有可能被抛散到外晕，距离星系中心超过 30 千秒差距。

在更大尺度上，本星系群位于星系团网络的边缘。它是室女超星系团的一部分，而室女超星系团很可能又属于更大的拉尼亚凯亚超星系团。近期的模拟还表明，本星系群位于一片扁平的物质片之中，这一片状结构影响着星系群成员的运动方式。

观测与测量银河系

绘制银河系的图像比拍摄其他星系困难得多，因为观测者身处银河系的盘面之内，无法退后一步拍摄它的整体全貌。银河系盘面在天空中覆盖的范围很大，因此详细研究可能需要很长时间。主要障碍是星际尘埃。尘埃会吸收和散射可见光，因此我们能看到的光学光主要来自距离太阳几千光年范围内的恒星。无线电波受到的影响则小得多：它们能穿过尘埃和气体，从而为光学望远镜无法观测的区域提供图像。因此，现代研究会结合多个波段的观测，每个波段都揭示银河系的不同部分。

射电天文学最先让旋臂结构显现出来。中性氢会因电子与质子自旋取向的改变而辐射出一条微弱的无线电波谱线，这一跃迁对应的波长为21厘米（约1420兆赫），在射电天文学中很有用。1951年发现银河系氢谱线后不久，利用该谱线的巡天便开始研究大尺度的旋臂结构。1950年代出现了外银河系的首批正面图。1958年奥尔特及其同事绘制的具有里程碑意义的星图，是首张银河系气体的大尺度图像，这些气体主要分布在旋臂中。但该图受距离误差的影响，且排除了银河系内部以及更远的区域。核心问题在于距离。氢的视向速度只有在假定某种自转模型的前提下才能换算成距离，许多研究尝试利用多种示踪天体描绘旋臂结构，但在将径向速度换算为距离时，往往假定圆周自转定律。因此，后来的工作更多依赖其他示踪天体。年轻恒星、恒星形成区、HII区和分子云是旋臂的常规示踪天体，一氧化碳巡天数据则提供了标示致密恒星形成物质的分子气体。

红外观测在透视尘埃方面做了大量工作。较短波长的红外线能显示恒星，较长波长则能显示被星光加热的星际尘埃。NASA的斯皮策太空望远镜在这方面成果尤为丰硕。其红外相机能穿透大部分尘埃，揭示拥挤的银河系中心区域的恒星。其GLIMPSE巡天与始于2005年的MIPSGAL巡天数据被合成为一幅约80万张图像的马赛克。在这些数据中，红外光还揭示了此前隐藏在云团深处的年轻恒星。詹姆斯·韦伯太空望远镜正是为此类工作而设计的，因为红外光对观测被尘埃遮蔽的天体非常重要。欧空局的巡天望远镜欧几里得号主要针对遥远的星系，因此它对绘制我们自身银河系的贡献较为有限。

X射线和伽马射线观测关注的是另一个问题：最高能的过程发生在哪里。钱德拉X射线天文台的观测表明，X射线由恒星爆炸以及银河系中心超大质量黑洞喷流加热至数百万度的气体所发出。2009年，NASA将钱德拉的X射线数据与哈勃的近红外影像和斯皮策的红外影像相结合，制作了中心区域的合成图。在该图中，红外光与X射线的观测穿透了遮挡的尘埃。伽马射线观测则提供了最高能过程的视角，它们也是本文其他部分所讨论的银河系中心伽马射线过剩争论的核心。

天体测量提供了第三个维度。盖亚任务于2013年12月19日发射，自2014年7月27日至2025年1月15日，它对二十亿颗恒星及其他天体进行了超过三万亿次观测。这二十亿颗恒星约占银河系恒星总数的1%。在盖亚之前，它所观测的天体中有超过99.9%从未被精确测定过距离。盖亚测量视差和自行，这与19世纪天文学家首次用于单颗恒星的几何方法相同。精度取决于距离：最近恒星的距离可测定到令人惊叹的0.001%精度，而位于约3万光年外银河系中心附近的恒星，其距离测定精度约为20%。盖亚的数据发布为其增添了物理细节。第三次数据发布包含了近二十亿颗恒星的化学成分、温度、颜色、质量、年龄和径向速度。计划在本十年末发布涵盖整个任务的最终数据。

研究史

早在望远镜出现之前，希腊哲学家就对横跨夜空的那道淡白色光带提出了相互竞争的解释。活动于公元前五至四世纪的阿布德拉的德谟克利特提出，这道光带由大量过于暗弱、无法单独分辨的恒星组成。亚里士多德在《气象学》（约公元前340年）中否定了这一看法，把光带当作一种大气现象，即在高空中燃烧起来的干燥蒸汽。亚里士多德的说法在后来的欧洲自然哲学中分量重得多，而德谟克利特的观点则主要作为少数派意见延续下来。

1610年，伽利略·伽利莱将望远镜对准这道光带，并报告说它可以分解为无数颗恒星，这一局面才开始改变。他的观测支持了德谟克利特的观点，也成为最早挑战亚里士多德宇宙论的望远镜发现之一。18世纪80年代，威廉·赫歇尔通过在天空多个方向上统计恒星数目，绘制了恒星系统的图像。根据这些计数，他推断出一个扁平、透镜状的系统，太阳位于其中心附近。赫歇尔的方法假设星际尘埃不会遮挡遥远的恒星，这一假设是错误的。直到20世纪30年代，罗伯特·特朗普勒记录了星际尘埃如何吸收星光，这种偏差才得到纠正。太阳看似位于中心，部分正是这一效应造成的假象。

1918年，哈洛·沙普利利用球状星团的分布来确定整个系统的中心，星团的距离则通过其中的造父变星估算。球状星团集中在人马座的一个区域，这使太阳远离了那个中心。沙普利估计太阳距离银心约5万光年，约为现代值（约2.6万光年）的两倍，他还高估了整个系统的大小。1920年4月，沙普利与希伯·D·柯蒂斯在史密森学会就旋涡星云究竟是银河系的一部分，还是独立的“岛宇宙”展开了辩论。柯蒂斯支持后一种观点，沙普利支持前一种。双方都没有取得决定性胜利。两边各有部分正确的论据：柯蒂斯关于旋涡星云的结论被证明是正确的，而沙普利对银河系大小的估计则偏大。

这场争论最终是靠观测而非辩论解决的。1923至1924年间，埃德温·哈勃使用威尔逊山天文台的100英寸胡克望远镜，在仙女座星云中识别出造父变星。由于造父变星的脉动周期与其本征亮度相关，测出它的视亮度就能得到距离。哈勃在1925年估计仙女座距离我们接近一百万光年，远超当时公认的银河系尺度。后来的修正把这个数值提高到约250万光年，但结论依然成立。哈勃的结果表明旋涡星云本身就是星系，并确立了现代宇宙图景：宇宙由许多独立的星系组成，银河系只是其中之一。

文化意义与人文背景

西方的神话与命名

在天文学家能够测量这条光带之前，人们用故事来解释它。最广为流传的希腊版本是：婴儿时期的赫拉克勒斯吮吸了正在熟睡的女神赫拉的乳汁。赫拉醒来后把他推开，乳汁洒落天际，形成了这条光带。赫拉克勒斯被放在赫拉胸前时她正在睡觉；她醒来并明白发生了什么后，把婴儿推开，乳汁因此喷洒出去。这一神话托名为伪埃拉托斯特尼所作，常被视为这条光带的起源故事。古希腊语中，"银河"与"星系"是同一个词 γαλαξίας，源自 γάλα，意为"奶"。这一共同词根正是现代英语"galaxy"（星系）的来源，该词后来用来泛指这一类天体系统。

罗马人将这一意象带入拉丁语，称之为 Via Lactea，即"奶路"，英语中的 Milky Way（银河）即由此而来。这一意象在欧洲各语言中延续下来。在德语中，银河被称为 Milchstraße，在挪威语中称为 melkeveien，两者都意为"奶路"。

中国的天河

在中文里，这条光带叫作"银河"（yínhé），字面意思是"银色的河流"。较古老的诗意称呼"天河"（意为"天上的河流"）也见于文献。唐代诗人杜甫曾写过同名诗作《天河》，这表明银河在古典诗歌中是经常被吟咏的题材。

银河最著名的文化角色体现在七夕节中，该节日在农历七月初七庆祝。节日围绕牛郎织女的传说展开。通常的版本是：天上的仙女织女嫁给了凡间的牛郎，银河随后横亘在二人之间。喜鹊聚集起来在银河上搭成一座桥，使这对恋人每年能够相会一次。故事中融入了天文意象：织女对应天琴座的织女星（Vega），牛郎对应牛郎星（Altair），银河则横贯于二者之间。各地各家的故事版本不尽相同，同一传说在日本被庆祝为七夕（Tanabata），在韩国则称为七夕节（Chilseok）。

节日的根源更为久远。早期，这一天是女孩们展示女红技艺的日子，而已知最早提及这一神话的文献距今已有两千六百多年，见于《诗经》中的一首诗。

航海、天空传说与失去的星空

在许多文化中，天空同时是时钟、历法和罗盘，而银河是这一体系的一部分。古埃及人将这条光带看作尼罗河在天上的倒影，而巴比伦人则把它视为一条巨蛇或一根绳索。航海和农耕民族利用银河的季节性位置与走向，结合更明亮的恒星来导航并确定播种时节。正是银河的可见性使这些观测成为可能。

如今，这种可见性已十分罕见。人造光已蔓延到世界上大部分有人居住的地区。全球超过80%的人口生活在光污染严重的夜空之下，约三分之一的人所处的夜空昏暗程度足以遮蔽银河。在富裕地区，这一比例更为惊人：大约80%的北美人和60%的欧洲人在居住地无法看到银河。2016年绘制全球光污染地图集时得出了这些数字，其依据是卫星数据以及世界各地的天空亮度测量。参与研究的科学家指出，这一损失影响的不仅是天文学，因为已有好几代人在从未见过银河的环境中长大。

人类在银河中的位置

银河还引发了一个哲学问题：人类在宇宙中处于什么位置。在历史的大部分时期，人们将这条光带视为天空固定背景的一部分，并认为地球位于其中心。认识到这条光带由遥远的恒星构成，而太阳只是其中之一、且远离银心，这一认识改变了这幅图景。如今人们了解到，地球与太阳位于一条旋臂之中，距银心约三分之二半径处，而非位于其核心。包括布莱兹·帕斯卡在内的近代早期思想家曾思考，这样浩瀚的空间如何削弱了人类自身的重要性。后来，银河系之外其他星系的发现使这种尺度感进一步扩大。因此，现代天文学把一度强化人类中心地位的星空，转变为与之相反的证据；而人们赋予这条光带的文化意义，仍然是人类理解自身在世界中位置的一部分。

尚未解决的问题与当前研究

人马座 A* 的自旋

银河系中心的黑洞人马座 A* 的质量估计约为太阳质量的 430 万倍，目前测量的相对误差已低于 1%。然而，它的自旋尚未测定。自旋之所以重要，是因为广义相对论预言，旋转的黑洞会拖曳周围的时空，这种现象称为伦斯–蒂林效应。《自然》杂志报道了一颗编号为 S301 的暗弱恒星，其轨道周期为 8.7 年，比此前已知的任何恒星都更接近这个黑洞。它的最高速度约为 25,000 千米/秒。预计这颗恒星的运动会对黑洞自旋产生可测的响应，研究团队希望利用近红外干涉测量技术和未来的极大口径望远镜，在约十年内测出黑洞的自旋。测得的自旋是否处于广义相对论允许的范围内，将进一步检验这一理论。

银心伽马射线超出

费米伽马射线空间望远镜的大面积望远镜于 2009 年首次探测到来自银心的伽马射线超出信号。这一信号呈现为跨度达数千光年的近球形辉光。相关争论主要围绕两种解释展开：一是暗物质粒子相互碰撞并湮灭，二是一群尚未被探测到的毫秒脉冲星，即每秒自转数千次的超高密度中子星。2015 年，两个独立研究团队发现，这些光子在空间上似乎呈聚集分布，更像是来自点状天体物理源，而非平滑分布的暗物质信号。较新的研究则得出了不同结果。2026 年的一项机器学习分析首次纳入了光子能量信息，其结果表明，若以脉冲星假说解释这一信号，银心至少需要有 35,000 个源，远多于早期研究所假定的数量；该研究因此认为，暗物质解释仍然具有合理性。其他 N 体研究并未明显偏向暗物质起源或毫秒脉冲星起源中的任何一种，但对脉冲星解释施加了显著约束。因此，这个问题仍未解决，而答案也将对更广泛的暗物质探测研究产生重要影响。

翘曲与外侧旋臂

银河系外盘偏离盘面而弯曲，形成所谓的翘曲结构。银河系 HII 区、巨分子云和 6.7 GHz 甲醇脉泽的编目资料提供了这一结构存在的证据。经典造父变星揭示了翘曲的定量形态：在距银心 15 千秒差距处，翘曲高度约为 1 千秒差距。对红团簇星的观测表明，旋臂也发生了与盘中其余部分类似的翘曲，这支持了翘曲由引力作用产生的解释。旋臂向外延伸的范围则更不确定。一项巡天发现，本地臂可能比此前认为的更长，而银河系外围的 HI 臂段被解释为外臂和外臂+1 的延伸。测得的外臂图样速度也显著高于旋转曲线所对应的速度，不过研究作者认为，这在一定程度上是因为该旋臂中可用于测量的疏散星团数量较少。

棒结构、太阳距离与棒的年龄

根据恒星和气体的运动学数据，银河系棒结构的图样旋转角速度估计约为 35–40 千米/秒/千秒差距，对应的旋转周期约为 1.6 亿至 1.8 亿年。然而，棒的年龄仍缺乏充分约束，其形成时间依然是一个悬而未决的问题。太阳到银心的距离也与这些测量密切相关。目前的测量值表明，人马座 A* 距太阳约 8,300 秒差距；已有研究报告了对中心黑洞距离的几何测量，其不确定度约为 0.3%。即便如此，太阳到银心的距离仍在不断得到更精确的测定，而这一数值的微小变化也会影响对银河系旋转速度、总质量和暗物质分布的估计。

总质量与暗物质分布

综合来看，上述问题都汇聚到银河系的总质量及其内部暗物质的分布。质量估计取决于所采用的示踪天体和模型，而推断出的中心附近暗物质分布轮廓，则对有关棒结构、核球和未能分辨的恒星族群的假设十分敏感。消除这些不确定性，是解释伽马射线超出信号、在中心黑洞所处的引力环境中测量其自旋，以及在银心附近的强引力场区域检验广义相对论的前提。

参考来源

Milky Wayen.wikipedia.org
Sun's Distance from Center of Milky Wayvcalc.com
Distance From The Sun To The Center Of The Milky Way - Consensus Academic Search Engineconsensus.app
A new measurement puts the Sun 2,000 light-years closer to the center of the Milky Way - Universe Todayuniversetoday.com
What Is A Galactic Year?worldatlas.com
How long is a galactic year?livescience.com
Galactic yearen.wikipedia.org
The Milky Way Galaxy Explained: Structure, Size, and Ourcosmichorizons.org
Barred spiral galaxyen.wikipedia.org
Galaxiesastronomynotes.com
Milky Wayastronomy.swin.edu.au
Classification of the Milky Way Galaxymessier.seds.org
The Milky Way Galaxy - Las Cumbres Observatorylco.global
Milky Way Galaxy - Structure, Dynamics, Starsbritannica.com
Milky Waysimple.wikipedia.org
How many stars are in the Milky Way? - BBC Science Focus Magazinesciencefocus.com
How Many Stars in the Milky Way?asd.gsfc.nasa.gov
How Many Stars are There in the Milky Way? - Universe Todayuniversetoday.com
Milky Waydlab.epfl.ch
How Many Stars Are in the Milky Way?space.com
Hubble Galaxy Classificationphysics.weber.edu
The Age of the Galactic Bulgearxiv.org
Bulgesastronomy.swin.edu.au
Milky Way's Central Bulge - Sol Stationchview.nova.org
A Tale of Tidal Tails in the Milky Wayarxiv.org
The Milky Way’s nuclear star cluster: Old, metal-rich, and cuspy - Structure and star formation history from deep imagingaanda.org
Astonishing Radio View of the Milky Way’s Heart - Sky & Telescopeskyandtelescope.org
A Millisecond Pulsar Binary Embedded in a Galactic Center Radio Filament - IOPscienceiopscience.iop.org
NuSTAR and Chandra Observation of the Galactic Center Non-thermal X-ray Filament G0.13-0.11: A Pulsar Wind Nebula Driven Magnetic Filamentarxiv.org
A Millisecond Pulsar Binary Embedded in a Galactic Center Radio Filamentarxiv.org
High Energy Emission from the Galactic Centerarxiv.org
Sagittarius Aconstellation-guide.com
Sagittarius A*en.wikipedia.org
Sagittarius A* -- The Milky Way Supermassive Black Holearxiv.org
Very Metal-poor Stars in the Outer Galactic Bulge Found by the Apogee Surveyarxiv.org
Milky Way Bulge - NASA Sciencescience.nasa.gov
ESA - Gaia finds parts of the Milky Way much older than expectedesa.int
Parts of the Milky Way are much older than thought, study revealsspace.com
The Milky Way's 'thick disk' is 2 billion years older than scientists thoughtlivescience.com
Milky Way's thick disc is much older than expected, finds ESA's Gaia missiondevdiscourse.com
The Age-Thickness Relation of the Milky Way Disk: A Tracer of Galactic Merging Historyarxiv.org
A two-stage settling of the Milky Way disk revealed by precise ChronoGal agesarxiv.org
The edge of the Milky Way’s star-forming disc: Evidence from a ’U-shaped’ stellar age profileaanda.org
Bad Astronomysyfy.com
The Milky Way diskarxiv.org
Flaring and warping of the Milky Way disk: not only in the gas….arxiv.org
Star Counts and the Warped and Flaring Milky Way Diskarxiv.org
The flare and spiral structure of the Milky Way’s disc as traced by young giant starsarxiv.org
A Tilted Dark Halo Origin of the Galactic Disk Warp and Flarearxiv.org
Exploring the Perturbed Milky Way Disk and the Substructures of the Outer Disk - IOPscienceiopscience.iop.org
Milky Way’s Central Structure Seen with Fresh Clarityspace.com
APOD: 2005 August 25 - Barred Spiral Milky Way - NASA Sciencescience.nasa.gov
Two of the Milky Way's Spiral Arms Go Missing - Spitzerspitzer.caltech.edu
A Roadmap to the Milky Way (Annotated) - Spitzer - Caltechspitzer.caltech.edu
New Images: Milky Way Loses Two Armsspace.com
Mapping the Milky Way's Arms - Sky & Telescopeskyandtelescope.org
Milky Way - Citizendiumen.citizendium.org
Perseus Armen.wikipedia.org
25.2 Spiral Structure - Astronomy 2eopenstax.org
Spiral Structurecourses.lumenlearning.com
Astronomers update our galaxy's structureastronomy.com
Open clusters and associations in the Gaia eraarxiv.org
The spiral structure in the Solar neighborhoodarxiv.org
The Bar and Spiral Arms in the Milky Way: Structure and Kinematicsarxiv.org
Spurs and bridgesgalaxymap.org
Basic plan of the Milky Waygalaxymap.org
Galactic haloen.wikipedia.org
Globular Clusterssites.astro.caltech.edu
Globular cluster system and Milky Way properties revisitedaanda.org
Star Clusters: Inside the Universe's Stellar Collections - NASA Sciencescience.nasa.gov
What’s a globular cluster? The Milky Way has about 150earthsky.org
Globular Clusters: Dense Groups of Starsspace.com
Machine Learning the Dark Matter Halo Mass of the Milky Wayarxiv.org
The Milky Way's Circular Velocity Curve to 60 kpc and an Estimate of the Dark Matter Halo Mass from Kinematics of ~2400 SDSS Blue Horizontal Branch Starsarxiv.org
Rotation and mass in the Milky Way and spiral galaxiesacademic.oup.com
Dark Matter in Galaxies - K. M. Ashmanned.ipac.caltech.edu
Mass and shape of the Milky Way's dark matter halo with globular clusters from Gaia and Hubble - ADSui.adsabs.harvard.edu
Publ. Astron. Soc. Japan (2016) 00 (0), 1–35 doi: 10.1093/pasj/psw103ioa.s.u-tokyo.ac.jp
The Mass Distribution and Rotation Curve in the Galaxyarxiv.org
The rotation curve of spiral galaxies and its cosmological implicationsarxiv.org
Milky Way’s Galactic Center Excess is Due to Dark Matter Annihilation: Studysci.news
Challenges in Explaining the Galactic Center Gamma-Ray Excess with Millisecond Pulsarsarxiv.org
The Status of the Galactic Center Gamma-Ray Excessarxiv.org
Millisecond Pulsars in Globular Clusters and Implications for the Galactic Center Gamma-Ray Excessarxiv.org
Strange Gamma Rays From The Centre of Our Galaxy Are Not What Astronomers Thought : ScienceAlertsciencealert.com
[2603.06239] The contribution to Galactic Centre γ-ray excess from cluster-born millisecond pulsars. Constraints from direct N-body simulationsarxiv.org
Unexplained Gamma-Rays from the Galactic Center Could be from Self-Annihilating Dark Matter - Universe Todayuniversetoday.com
Mass and shape of the Milky Way’s dark matter halo with globular clusters from Gaia and Hubbleaanda.org
Milky Way Mass - an overviewsciencedirect.com
Exploring the Invisible Milky Wayastrobites.org
Interstellar Medium and the Milky Waypeople.umass.edu
Phases of the Interstellar Medium in the Milky Waylink.springer.com
I-1 I Introduction to the Interstellar Mediumastronomy.ohio-state.edu
Chapter 3 The Interstellar Medium 3.1pages.astro.umd.edu
Interstellar Medium and the Milky Wayastronomynotes.com
Interstellar Molecular Cloudsscience.org
Webb Observes Interstellar Molecular Cloud Sagittarius B2sci.news
ESA - Webb explores largest star-forming cloud in our galaxyesa.int
Star-forming cloud Sagittarius B2 explored with JWSTphys.org
NASA’s James Webb Space Telescope Explores Sagittarius B2, Milky Way’s Most Active Star-Forming Region - Clarksville Online - Clarksville News, Sports, Events and Informationclarksvilleonline.com
Ask Astro: How many stars are born each year in the Milky Way?astronomy.com
The Milky Way may be spawning many more stars than astronomers had thoughtsciencenews.org
Solving a Fifty-Year Star-Formation Mystery - AAS Novaaasnova.org
Chapter 0The Interstellar Mediumarxiv.org
Chapter 2 Populations and Components of the Milky Wayhome.ifa.hawaii.edu
The Milky Way’s: Disk, Bulge, and Halo Luminous components of the Galaxy:burro.case.edu
The outer Galaxy: stellar populations and dark matterarxiv.org
Mathematics and explanation in astronomy and astrophysicsarxiv.org
[2508.20386] Revisiting the Radial Metallicity Gradient-Age Relation in the Milky Way's Thin and Thick Disksarxiv.org
Spatial variations in the Milky Way disc metallicity–age relation (Journal Article)osti.gov
The Milky Way Radial Metallicity Gradient as an Equilibrium Phenomenon: Why Old Stars Are Metal Richpar.nsf.gov
Spatial variations in the Milky Way disc metallicity–age relationacademic.oup.com
A New Census of the Universe's Entropyarxiv.org
High-Energy Neutrinos from Black Hole Evaporation in Neutron Starsarxiv.org
PopSyCLE: A New Population Synthesis Code for Compact Object Microlensing Eventsarxiv.org
Hubble Determines Mass of Isolated Black Hole Roaming Our Milky Way Galaxy - NASA Sciencescience.nasa.gov
The Mass of the Galaxycourses.lumenlearning.com
The Rotation Curve of the Milky Waycourses.ems.psu.edu
WIMP and Axion Dark Matterarxiv.org
The Rotation Curve, Mass Distribution and Dark Matter Content of the Milky Way from Classical Cepheidsarxiv.org
Revealing Gas Inflows towards the Galactic Central Molecular Zonearxiv.org
Gas dynamics in the Milky Way: a low pattern speed modelarxiv.org
The role of the Galactic bar in the chemical evolution of the Milky Wayarxiv.org
Rendering a Galaxy with the density wave theorybeltoforion.de
Density wave theoryen.wikipedia.org
Clues to growth and disruption of two neighbouring spiral arms of the Milky Wayarxiv.org
The spiral arms of galaxiesarxiv.org
Quantifying azimuthal variations within the interstellar medium of z ~ 0 spiral galaxies with the TYPHOON surveyarxiv.org
Gas dynamics in the Milky Way: second pattern speed and large-scale morphologyacademic.oup.com
Chasing the impact of the Gaia-Sausage-Enceladus merger on the formation of the Milky Way thick discarxiv.org
[1806.06038] The merger that led to the formation of the Milky Way's inner stellar halo and thick diskarxiv.org
When our Milky Way merged with an ancient dwarf galaxyearthsky.org
The Milky Way ate another galaxy. Scientists say they’ve found the scrapsedition.cnn.com
A lost galaxy called 'Loki' may be hiding inside the Milky Wayphys.org
The Milky Way ate a galaxy called Loki, and scientists think they found its boneslivescience.com
Slow stellar halo rotation as a signature of disc flips and GES-like mergersacademic.oup.com
Our Milky Way galaxy appears to have flipped 90 degrees long ago. But why?space.com
Our Milky Way Galaxy Likely Underwent Disk Flip after Ancient Galactic Collision: Studysci.news
Our Entire Galaxy May Have Once Flipped on Its Side : ScienceAlertsciencealert.com
Thick-to-thin disc transition and gas disc shrinking induced by the Gaia-Sausage-Enceladus mergerarxiv.org
The Milky Way stellar halo is twisted and doubly broken: insights from DESI DR2 Milky Way Survey observationarxiv.org
The Local Group: The Milky Way and its Galactic Environmentastronoo.com
Magellanic Cloudssciencedaily.com
Magellanic Clouds ― irregular dwarf galaxieseso.org
The Local Group: Our galactic neighborhoodastronomy.com
Unveiling the Sagittarius Dwarf Spheroidal Galaxy Core with Gaia DR3: A Red Clump Distance Precise to 2%arxiv.org
Re-Assembling the Sagittarius Dwarf Galaxyarxiv.org
ASSESSING THE MILKY WAY SATELLITES ASSOCIATED WITH THE SAGITTARIUS DWARF SPHEROIDAL GALAXY (Journal Article)osti.gov
Collision between the Milky Way and Andromeda galaxy is less likely than it seems, study showscnn.com
collision between the Milky Way and Andromedaacademic.oup.com
Figure: The Milky Way and the Magellanic Cloudsphysics.unlv.edu
Predicting the Outcome of the Milky Waycosmoquest.org
Hubble casts doubt on certainty of galactic collisionesahubble.org
Galactic collision? Milky Way might not be doomed after allearthsky.org
arXiv:2103.04440v1 [astro-ph.GA] 7 Mar 2021 Introduction to Tidal Streamsarxiv.org
NASA Scientific Visualization Studiosvs.gsfc.nasa.gov
Multiwavelength Milky Way - Imagine the Universe! - NASAimagine.gsfc.nasa.gov
The Spiral Structure of the Milky Way Galaxy from Radio Observationsarxiv.org
The spiral structure of the Milky Wayarxiv.org
(PDF) Tracing the Spiral Structure of the Outer Milky Way with Dense Atomic Hydrogen Gasresearchgate.net
[0812.3491] The Milky Way Spiral Arm Pattern - ar5iv - arXivar5iv.labs.arxiv.org
The Milky Way Spiral Arm Patternarxiv.org
Revealing the Milky Way’s Center - NASAnasa.gov
Infrared surveys reveal the Milky Way as never beforeastronomy.com
Hubble, Spitzer, and Chandra Examine Galactic Center Region - NASA Sciencescience.nasa.gov
ESA - Last starlight for ground-breaking Gaiaesa.int
ESA - Gaia factsheetesa.int
Largest chemical map of the Milky Way unveiledcam.ac.uk
Milk of Heraen.wikipedia.org
Hera’s Milky Way & the Origins of the Multiverse — I Love Typography Ltdilovetypography.com
The Mythical Nursing Mother Story That Named The Milky Way - Grungegrunge.com
Chinese Valentine’s Day - The Qixi Festival < Skritter Blogblog.skritter.com
The Cowherd and the Weaver Girlen.wikipedia.org
Learn About Chinese Valentine's Day - 七夕节 Qixi Festival: Story, Vocabulary & Sentences!chinesefor.us
七夕节 The Story Behind Qixi Festivalthatsmandarin.com
七夕节linkedin.com
Qixi Festivalen.wikipedia.org
One-Third of Humanity Can't See the Milky Way Anymorementalfloss.com
Milky Way invisible for a third of humanityearthmagazine.org
A third of humanity can't see the Milky Way. What can we do to fix that? - CSMonitor.comcsmonitor.com
Light Pollution: Third of the World Can't See the Milky Waytime.com
Millisecond Pulsar Kicks Cause Difficulties in Explaining the Galactic Center Gamma-Ray Excessarxiv.org
The observed spiral structure of the Milky Wayaanda.org
The Outer spiral arm of the Milky Way using Red Clump starsarxiv.org
The bar and spiral arms in the Milky Way: structure and kinematics - IOPscienceiopscience.iop.org
The disrupting and growing open cluster spiral arm patterns of the Milky Wayarxiv.org
Discovery of a star sensitive to the spin of Sagittarius A*nature.com
Newly-Discovered Star Could Finally Reveal Spin of Our Galaxy’s Central Black Holesci.news
A star spinning at 15,000 miles per second tests Einstein theory of relativitypopsci.com
A record-breaking star could reveal how the Milky Way’s giant black hole spinssciencenews.org
Dark matter cannot be ruled out as cause of gamma ray glow at the Milky Way's center, machine learning showsphys.org
Pulsars Could Explain the Excess of Gamma Radiation Coming from the Center of the Milky Way - Universe Todayuniversetoday.com
Tracing the Milky Way warp and spiral arms with classical Cepheidsaanda.org