当我们仰望晴朗的星空时，可以看到一些熟悉的星座图案，它们其实是由离太阳最近、最璀璨夺目的几百颗恒星构成的。如果夜晚足够黑暗，我们可以凭借肉眼看到几千颗其他恒星和一条横跨整个苍穹的淡淡发光的亮带。这条由几十亿颗恒星组成的亮带正是我们所在的银河系。除此以外，宇宙中还存在几十亿颗肉眼无法看到的恒星，有的受尘埃遮挡或太过于遥远而显得黯淡。太阳就是这茫茫恒星中寻常的一颗。
银河系是宇宙中一个普通的星系。它从外面看是什么样子呢？这个问题还真不好回答。然而，天文学家花了几十年的时间，已经弄清了银河系的形状和成分。现在，我们有充足的理由相信，银河非常接近于宇宙中常见的棒旋星系。
银河的主体是一个长约100000光年，但厚度仅有1000光年的旋涡状恒星系统。我们从地球上看到的是银河的侧面，这就是为什么它看起来呈长带状的原因。恒星之间还弥漫着大量被称为星际介质的气体和微粒。银盘的厚度仅有约1000光年，靠近中心的厚度较大。银河中心有一条由恒星汇聚而成的棒状核球，它围绕银河中心一个具有超大质量的黑洞运动。恒星盘被一团比它厚近10倍的巨型气团笼罩着。
银河最典型的特点就是从核球向外伸出的扫经银盘的旋涡状发光旋臂。旋臂并非一成不变，它是由扫过银盘的不计其数的恒星、气体和尘埃临时组成的，就像在体育馆里，几千名观众同时坐下、起立时形成的波浪形视觉效果一样。旋臂气体的密度极高，这里是孕育恒星的理想场所。旋臂上分布着的大量明亮的蓝白色区域就是大质量恒星，还有正在孕育新的恒星的氢云，氢云由于受到内部新形成恒星发出的强紫外线辐射，散发出粉红色的光芒。
如今，银河系每年孕育的恒星的质量加起来相当于一个太阳的质量。以银河系中最古老的成员作为参考标准，银河系从宇宙大爆炸后的不到10亿年开始孕育恒星，至今已经超过130亿年了。许多年代比较久远的恒星都集中在银晕处，银晕是指银河系外围的一个球状区域。它们之中的一颗已有132亿岁“高龄”，几乎是太阳年龄的三倍，它就是一颗编号为HE0107-5340的红巨星。银晕里的许多恒星都来自球状星团，球状星团是由成千上万颗恒星组成的外观呈球形的密集星团。它们的形成原因目前还是未知数。和银盘不同的是，球状星团里没有气体和尘埃，所以在很长的一段时间内，这里都没有恒星形成。
太阳系目前位于银河系其中一条旋臂的内侧边缘处，在银盘半径的一半以外一点点（图7-1）。目前，太阳系正在穿过一片跨度大约为300光年的不寻常的“泡泡”，那里星际气体的密度低于平均水平的1/5～1/10。旋臂每隔1亿年左右扫过太阳一次，耗时约1000万年左右。同时太阳也在绕银河系运动，环绕一周需要大约2.3亿年。到目前为止，太阳已经围绕银河系转动了20～30次，进出旋臂40～50次了。显然，随着时间的推移，太阳的周边环境发生了巨大改变，因此要找到太阳系在银河系的具体诞生位置，几乎不太可能。尽管如此，通过研究今天的恒星形成区域，我们还是可以从侧面很好地了解太阳的出生环境以及太阳系的演化过程。
图7-1 艺术家笔下的银河系结构概念图。太阳目前正位于其中一条小旋臂（称为猎户射电支）的内侧。两条主旋臂的新老恒星密度最高，其他旋臂主要由气体构成，而且分布着大量恒星形成区［图片来源：NASA/JPL-Caltech/R.Hurt（SSC-Caltech）］(www.xing528.com)
其中被研究得最多的一个恒星摇篮是离地球1500光年的猎户座。在构成我们熟悉的猎户座形状的那几颗明亮的前景星背后，隐藏着两个巨大的分子云，分子云在普通光下不可见，但利用红外探测器就能看到。分子云在银河系之中，无论是体积还是质量，都是最大的，随意一个的质量都是太阳的1万～100万倍。和其他星际介质不同的是，分子云的主要成分是氢分子而不是氢原子，因此得名分子云。除了氢分子，分子云中还含有超过100种其他分子，包括一些复杂的有机化合物。
分子云是星际介质中温度最低、密度最大的部分。尘埃层挡住了外界的光和辐射，分子云的内部温度仅比绝对零度高10度（-263摄氏度）左右。如果太阳处于一个分子云内部的话，我们就不可能看到其他恒星，因为外围的尘埃都把它们挡住了。分子云封闭的条件非常有利于原子组合成双原子、三原子分子和由更多原子组成的分子，它为这些恒星和行星构成物质增添了丰富多样的化学物质，冷暗的环境也是初生恒星绝佳的温床。
猎户座内大部分的“造星”活动都是在这些黯淡的分子云里进行的。我们可以利用能够探测到红外辐射或微波和毫米无线电波的望远镜来收集分子云的资料，因为这些辐射波可以穿透可见光无法穿透的粉尘。幸运的是，慷慨的大自然为我们打开了一扇明亮的窗户，透过它我们得以一窥恒星摇篮的一角，从而一睹熠熠生辉的猎户座星云和它里面的新生恒星。猎户座里还有一个跨度在10光年以内，由形成时间不超过100万年的几千颗恒星组成的星团。如果把处于壮年期的太阳比喻成一位40岁的成年人的话，那么猎户座里的这个星团就是一个挤满了刚出生3天的婴儿的托儿所。
猎户座中心有一个星团，其中的恒星形成时间只有30万年，在这个星团中心有4颗大质量的白热星，叫作猎户四边形恒星。最亮的那颗的质量是太阳的40倍，亮度是太阳的20万倍（图7-2）。猎户四边形星团中的恒星产生的强风和强紫外线辐射将一片区域里的尘埃清空，形成了一片气泡一样的区域。这片区域在分子云前快速穿过，使我们看清了内部的情况。观察发现，气泡内部就是一座高产的“恒星工厂”，以发光气体为背景，形成了各种复杂的纹路图案。
猎户座分子云包含了数千颗年轻的恒星，最大的质量达到太阳的40倍，但并不是所有正在产生恒星的分子云都能产生质量这么大或数量这么多的恒星。距离我们400光年处，在金牛座和御夫座的方向，也有一片暗斑和纤维状物质点缀在明亮的恒星的背景之上，像是一座小小的恒星温床。更进一步的研究揭示出这里具备了形成恒星的所有特征，但并没有猎户座星团中那么大、那么亮的恒星。这个星团里的年轻恒星一般以小星团的形式存在，一个星团里只有20～30颗恒星，不像猎户座有几千颗。
图7-2 近红外线下拍摄到的猎户四边形星团合成影像（图片来源：ESO）
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