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咱们聊聊银河系两侧到底有些啥星球

“你说,银河系要是也有左右邻居,它两侧的星球都有哪些啊?” 我愣了一下,倒不是这个问题有多难,而是“银河系两侧”这个说法本身就挺生活的,就像在问“你家马路对面有哪些店”一样,可银河系它不是一条马路,它是我们所在的、一个直径超过十万光年的巨大星系,它没有绝对的左边右边,只有相对我们地球视角的方位,咱们今天要聊的这个话题,得先找个坐标系——以太阳系为中心,往银河系“内侧”和“外侧”看过去,到底有哪些邻居星球。

咱们聊聊银河系两侧到底有些啥星球

银河系是个旋涡星系,太阳系不在正中心,而是位于一条叫猎户臂的次级旋臂上,距银河系中心大约2.6万光年,这就意味着,从太阳系往外走,就是我们说的“外侧”,更靠近银河系边缘;往里走,内侧”,越走越靠近那个有超大质量黑洞的银心,这个方位感很重要,不然聊起来就像在说“往北走有哪些城市”,结果连北在哪儿都不知道。

先看内侧:银心方向,星光璀璨又凶险

如果我们驾驶一艘意念飞船,从太阳系出发,朝着银心方向穿越,最先碰到的大型结构就是人马臂,这条旋臂是我们内侧最近的主旋臂,上面的恒星密度比猎户臂高出一截,这里,我想象自己坐在舷窗边,会先看到一些明亮的红超巨星——比如心宿二,它就在天蝎座方向,距离我们约550光年,实际上已经算是人马臂的前哨站了,心宿二是一颗红得发烫的恒星,直径相当于太阳的700多倍,如果把它放在太阳的位置,它能把火星轨道都吞进去,这种星体,在内侧区域特别常见,因为人马臂上的恒星形成活动非常活跃。

星球名 距离(光年) 所属区域 有趣的特点
心宿二 ~550 人马臂前缘 红超巨星,直径是太阳的700倍
手枪星 ~25,000 银心附近 极亮蓝变星,光度是太阳的百万倍
SWEEPS-11 ~22,000 银心核球区 一颗“热木星”般的系外行星
织女星 ~25 猎户臂(太阳近邻外侧) 高速自转,呈扁球形
北落师门b ~25 南鱼座方向,近邻外侧 首批被直接成像的系外行星之一

再往里走,会进入到盾牌-半人马臂的区域,那里恒星诞生和死亡交替上演,星云密布,比如著名的鹰状星云——“创生之柱”就在那里,恒星密度越大,环境也越恶劣,超新星爆发辐射出的高能粒子,对于孕育生命来说未必是好事,说实话,我觉得住在内侧有点像住在闹市区,热闹是真热闹,可也太闹腾了。

真正走到离银心只有几千光年的地方,就是核球的范围了,这里的恒星年龄普遍偏老,但密度极高,夜空中几乎是“群星密布如沙”,已知的系外行星在这里比较难被探测到,因为背景噪声太大,但科学家通过引力微透镜法还是找到了一些,比如SWEEPS-11,是一颗在核球方向发现的热木星,质量大约是木星的9.7倍,想想看,那颗星球上没有宁静的夜晚,因为天空太亮了,周围恒星的星光都能照出影子来,更别提中心还有个400万倍太阳质量的大型黑洞人马座A*——它不算星球,但对内侧区域影响深远。

再看外侧:渐渐稀疏,直到银河的荒野边界

从太阳系往外侧走,情况就慢慢冷清下来了,最先遇到的其实是一些我们熟悉的恒星,比如织女星,在夏季大三角里亮得很有辨识度,距离我们才25光年,算是太阳近邻中靠外侧的成员,织女星转得很快,自转一圈只要12.5小时,导致它的赤道比两极扁了不少,形状像个被压了一下的球,这种细节,我用望远镜看的时候当然看不见,但知道了之后再抬头看它,总觉得它像个努力保持身材的蓝白色陀螺。

继续朝外侧深入,会经过英仙臂的内侧边缘,英仙臂是猎户臂外侧最近的主旋臂,上面有很多年轻的疏散星团。《天文学报》上常见的研究提到,英仙臂上的恒星金属丰度略低于内侧区域,这意味着那里的恒星很多是更早代际的产物,整体演化节奏偏慢,如果我们能够飞到英仙臂上的某个行星,大概率看到的是一个更为静谧但略显荒凉的世界。

再往外,就进入真正的外盘区域了,恒星分布越来越稀疏,如果把银河系比作一座大城市,那么内侧是市中心,我们所在的猎户臂算是近郊,而外盘就是远郊甚至乡下,目前已知的一些遥远恒星形成区,比如外银河旋臂上的某些HII区,距离银心超过5万光年,那里的夜空看银河,恐怕就是一条淡淡的光带,而不是我们在地球上看到的那种璀璨横跨天穹的景象。

咱们聊聊银河系两侧到底有些啥星球

说到外侧行星,不得不提一个例子:北落师门b,这个行星比较有意思,它就在南鱼座的北落师门周围,距离我们只有25光年,但方向已经算是太阳系外侧往银盘边缘延伸的区域,北落师门b是第一批被直接成像拍到的系外行星之一,当时哈勃望远镜拍到了它在一片尘埃盘中移动的痕迹,不过后来也有争议,怀疑它可能只是一团尘埃云,但近几年的《自然》杂志论文仍然倾向于它的行星身份,这让我觉得,科学本身就像剥洋葱,一片一片接近真相,但偶尔也会被辣到眼睛。

当我们把“银河系两侧”这个问题放在这种尺度下看,答案就不是一两个星球的名字这么简单了,它更像是在说——从你家阳台往外看,左边是高楼林立、灯火通明的闹市,右边是逐渐稀疏、最后只剩几点孤灯的郊野,靠近银心的内侧,是一幅密度高、活动剧烈的画卷,有红超巨星心宿二、手枪星这样的极端天体,也有像SWEEPS-11这样在拥挤星光中幸存的行星,而外侧,则是织女星、北落师门b这类更为孤清的世界,恒星间距拉大,夜空逐渐黯淡。

我有时候会想,假如银河系也有“街道办”,那内侧的住户大概会投诉噪声和辐射超标,而外侧的住户则会抱怨“太偏了,连个星云WIFI都收不到”,这么一比喻,咱们太阳系在猎户臂上的位置,还真像住在闹中取静的宜居社区——离银心的黑洞和密集超新星够远,离边缘的金属匮乏区也保持距离,刚好有条件孕育出能问出“银河两侧有什么星球”这种问题的生命。

至于那个超大质量黑洞人马座A*,它就蹲在银心,像社区门口沉默的看门大爷,虽然平时不吭声,但谁都知道它才是真正的大佬,而银河盘面两侧还有一圈巨大的暗物质晕,像看不见的围墙,包裹着所有旋臂、恒星和行星,那些我们尚未命名的、更遥远的行星,也许正在外盘某个不起眼的恒星周围公转,它们不知道几十亿年后的某天,会有一群碳基生物在太阳系里念叨着它们的存在。

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