银河系里住着什么样的大多数？

前几天晚上带孩子看星星,她突然问我：“爸爸，天上到底有多少颗星星？它们都是什么样子的？” 我愣了一下，发现我们总是习惯性地仰望星空，却很少认真想过，那些密密麻麻的光点背后，大多数究竟是什么样的存在，这个问题其实天文学家已经琢磨了很久，答案听起来有点反直觉——银河系里的大多数，我们肉眼一颗都看不见。

图片位置：一张对比图，左侧是肉眼可见的星空夜景，右侧是红外波段下密密麻麻的星点，突出“看见”与“看不见”的差异。

要聊这个话题,我们得先把“星星”这两个字的定义掰扯清楚，小时候画画，星星就是一个五角形，会发光，但在天文学里，能自己发光发热的才叫恒星，所以我们问“银河系大多数是什么星”，其实是在问：银河系里数量最多的那类天体，到底是怎样的角色。

拆开银河系的“户口本”

如果把银河系里所有天体的数量做个统计,恒星的占比其实没有你想象的那么多，银河系里最不缺的，是一种个头极小、光芒极弱、性子极慢的角色——红矮星，它们占了银河系恒星总数的大约75%，你没看错，差不多每四颗恒星里就有三颗是红矮星，我们的太阳在银河系里算是比较“出众”的那一类，有点像是人群中一个不胖不瘦、精力充沛的中年人，而红矮星则像是人群里那些话不多、存在感低、但数量极其庞大的普通人。

红矮星到底长什么样

红矮星这个名字听起来挺唬人,矮”指的是体积小，“红”说的是温度低，它们的质量通常不超过太阳的一半，表面温度一般在2500到4000开尔文之间，相比太阳的5800开尔文，确实有点“凉凉”的意思，因为个头小、核聚变反应慢得像小火慢炖，红矮星烧燃料特别省，寿命可以轻松超过几百亿甚至上千亿年，宇宙才138亿岁，所以还没有任何一颗红矮星活到“寿终正寝”，全都还是青年状态。

你可以想象一下,一个烧得很慢的蜂窝煤炉子，也许不太亮，但能暖很久很久，红矮星就是这样，它们低调地活着，几乎不闹什么脾气，有些红矮星会冷不丁来一次耀斑爆发，亮度在几分钟之内暴增几十倍，但那也是它们为数不多的“存在感时刻”。

离我们最近的那些“大多数”

说到这里,你可能想问，既然红矮星这么多，为什么我们抬头一颗都看不到？

这就是最让人感慨的部分了。全天夜空肉眼可见的恒星大约只有6000多颗，没有一颗是红矮星。 不是它们太远，而是它们太暗，离太阳最近的恒星——比邻星，就是一颗典型的红矮星，距离我们只有4.2光年，但它暗到需要用望远镜才能看见，这就像你晚上走在一条街上，路灯都是LED大灯，而这些红矮星就像是门缝底下透出来的那一丝微光，不蹲下来仔细看根本察觉不到。

为了让大家感受更直观一点,我把太阳和附近几颗典型恒星的数据摆在一起：

恒星名称	类型	质量（太阳=1）	表面温度(K)	肉眼可见
太阳	G型黄矮星	1	约5800	是
比邻星	M型红矮星	12	约3000	否
巴纳德星	M型红矮星	14	约3100	否
天狼星A	A型主序星	1	约9900	是

你看这个对比就很有意思,天狼星又大又热，老远就能看见，但像比邻星、巴纳德星这种才是银河系里的真正主流，我们眼里的“星空”，其实是一个被筛选过的、严重偏向亮星的世界。

恒星之下，还有更庞大的“隐身族群”

如果只聊恒星,那红矮星已经稳坐大多数了，但银河系里还有两种更“隐形”的家伙，数量可能更多，只是它们根本不算恒星，或者说，还没来得及成为恒星。

褐矮星：没考上“恒星”的失败者

褐矮星是一种挺尴尬的天体,它们的质量介于最大的行星和最小的恒星之间，大约在13到80倍木星质量左右，这个质量不够点燃核心稳定的氢核聚变，所以它们不能算是真正的恒星，但它们内部有时候能进行一些氘或者锂的燃烧，短暂地发一点点光和热，然后就慢慢冷却下去，变成一颗更像巨型行星的东西。

褐矮星在刚形成的前几百万年里还有点温度,发出暗淡的红光，之后就越来越冷，越来越暗，想找到它们其实挺费劲的，天文学家直到1995年才首次确认了第一颗褐矮星的存在，目前估算，银河系里褐矮星的数量可能接近甚至与红矮星相当，也就是说，如果你把恒星的定义卡得稍微严一点，那银河系里数量最多的可能就是这群“灯泡没亮全”的半成品。

流浪行星：被遗忘在星际黑暗中的世界

比褐矮星更极端的,是那些无家可归的流浪行星，它们原本可能在某个恒星系里形成，后来因为引力扰动被踢了出去，孤零零地在星际空间游荡，没有可以绕行的母星，也就没有反射的光源，完全是黑漆漆的一团，想找到它们，只能靠微引力透镜这种很间接的办法——看着一颗远处的背景恒星亮度突然出现一个微小的波动，中间可能就藏着一颗看不见的流浪行星。

2020年,有一组天文学家利用欧空局盖亚卫星的数据估算，银河系里流浪行星的数量可能达到数百亿甚至上万亿颗，这个数字一旦确认，可就远远超过了所有恒星的总数，到那时候，我们再来问“银河系大多数是什么星”，答案可能就变成了：“根本不是什么星，而是一群在黑暗里飘着的孤寂世界。”

图片位置：一张艺术想象图，表现一颗表面带着微弱红外辉光的褐矮星，背景是银河系的星场，强调那种暗淡但数量庞大的存在感。

这个认知是怎么一步步来的

人类能搞清楚这些,其实走了很长一段弯路，19世纪的时候大家还在数星星，以为银河系主要就是那些亮闪闪的星星构成的，到了20世纪初，沙普利通过球状星团的距离测量，才发现太阳根本不在银河系中心，后来赫茨普龙和罗素搞出了那张著名的赫罗图，恒星才被按温度和光度分成了不同类型，主序星、巨星、白矮星这些概念逐渐清晰起来。

但红矮星数量占比这么夸张这件事,直到20世纪末才真正被确认，因为以前望远镜不够大，红矮星太暗了，统计的时候很容易漏掉一大片，后来有了大型巡天项目，像斯隆数字巡天SDSS、盖亚任务GAIA，一批批把那些暗弱的小星星数出来，人们才慢慢意识到，原来银河系的主旋律竟然是这些不起眼的小家伙，就像你原本以为一个城市里主要是写字楼和白领，结果做完人口普查才发现，大街小巷里最多的其实是送外卖和开小店的普通人。

褐矮星和流浪行星的研究就更晚了,基本都是2000年以后才慢慢热起来的领域，像WFIRST、罗曼太空望远镜这些项目，未来几年可能还会给我们带来更多关于这些“隐身族群”的惊喜。

知道了这些，有什么用呢？

你可能会问,知道银河系大多数是红矮星和褐矮星，对我们的生活有什么影响吗？

直接的、明天就能用的影响，确实不大，但如果把眼光放长一点，这事跟人类未来的关系其实很微妙。红矮星周围的宜居带离主星非常近，行星的公转周期可能只有几天到几十天，而且很容易被潮汐锁定，变成一面永远对着恒星、一面永远黑暗的世界，这种星球上能不能有生命，科学家还在激烈争论，但红矮星寿命极长，给了生命漫长到近乎永恒的演化时间窗口，如果人类有一天必须离开太阳系，离我们最近的“落脚点”恰恰就是这些红矮星身边，比邻星b这颗行星，就在比邻星的宜居带里，虽然它可能被耀斑轰得够呛，但它是我们目前能研究的最接近的系外类地行星。

至于那些褐矮星和流浪行星,说实话，它们对人类移居来说基本上没什么用，但它们的存在本身就在提醒我们，宇宙里大多数物质并不发光，沉默和黑暗才是常态。 我们习惯了太阳底下明亮的一切，但银河系的底色其实是暗的、凉的、安静的。

最后说回那天晚上,孩子问完那个问题，我蹲下来告诉她：“天上大多数星星我们看不见，它们不像太阳那么亮，但它们是银河系里最多的住户。” 她歪着脑袋想了想，说：“那它们一定很孤独吧。” 我笑了，没回答，或许红矮星们并不孤独，它们只是以一种我们不熟悉的方式，已经存在了很久很久，久到足够等到宇宙的尽头。