银河系相当于多少个木星？这问题让我对着计算器发了会儿呆

昨晚整理孩子的天文绘本时,突然冒出一个念头：都说银河系大得没边，那如果拿我们太阳系里最大的行星——木星来当尺子，银河系到底能装下多少个木星？这问题一冒出来就再也赶不走了，干脆拿张纸算算看。

先从木星这个“大块头”说起

木星到底多大？我第一反应是去查它质量，数据很容易找到：木星质量大约是1.898×10²⁷千克，这个数字太抽象了，得找个参照物，地球的质量是5.97×10²⁴千克，换算一下，木星质量相当于地球的318倍，光这一个对比就让我愣了下——一个木星就能装下318个地球，太阳系其他行星加一起，质量还不到木星的一半，难怪天文学家管它叫“行星之王”。

但光知道木星质量还不够,银河系的质量才是关键，这里就得说个有意思的事儿了——银河系的质量其实是个还在不断修正的数字，天文学家们到现在也没完全统一意见。

银河系有多“重”？居然要算暗物质

查资料的时候我发现,银河系质量分两种算法：一种是只算看得见的恒星和气体，另一种是加上看不见的暗物质，这就好比称体重时，有人只算肌肉和骨骼，有人把穿的衣服也算进去，数字能差出一大截。

根据近几年盖亚卫星和哈勃望远镜的观测数据,目前比较公认的数字是这样的：

只算可观测物质	约1×10⁴¹千克（恒星、气体、尘埃等）
包含暗物质晕	约1×10⁴²千克到2×10⁴²千克

暗物质虽然看不见摸不着,但它通过引力影响着恒星的运动，2019年，天文学家利用盖亚卫星数据精密测量了球状星团的运动，推算出银河系质量大约在5×10⁴²千克左右，这个数字是目前引用最多的，我就拿它来算。

动手算了，结果让我沉默了好一会儿

知道了两个数字,剩下的就是除法：

银河系质量 ÷ 木星质量 = 1.5×10⁴² ÷ 1.898×10²⁷

计算器按下去,屏幕上跳出的数字是：约7.9×10¹⁴

换成人话就是：银河系大约相当于790万亿个木星的质量，790后面跟着12个零，我看到这个数字时，手停在键盘上好一会儿，平常说“天文数字”就是个形容词，这次是实打实算出来的。

为了感知一下790万亿是什么概念,我试着拆解了一下：

• 地球总人口约80亿,790万亿是80亿的近10万倍
• 如果每秒钟数1个木星,数到790万亿需要超过2500万年
• 把790万亿个木星平铺在地球表面,叠起来的高度远超地月距离

换个角度，再算一遍看看

物理系的朋友跟我说,光算质量还不够直观，体积对比更能感受到差距，我又查了下数据：

木星半径约7万公里,体积约1.43×10¹⁵立方公里，银河系呢？它是个旋涡星系，银盘直径约10万光年，厚度在银心附近约1万光年，粗略算成一个圆柱体，体积大约在7×10⁵²立方公里量级，除一下，能装下的木星数量大约是——这个数字我都不敢写了——约4.9×10³⁷个。

不过这个体积对比其实不太严谨,因为银河系里绝大多数空间是空的，恒星之间的平均距离有好几光年，就像用箱子装豆子，豆子之间空隙很大，但从质量角度算出来的790万亿，倒是实打实的物理对比。

为什么要知道这个数字？

说实话,790万亿这个数字本身没什么实际用处，不会有人拿它去购物，但它给了我一种很具体的震撼感——原来我们每天看到的银河，里面装着这么多物质，而太阳只是其中不起眼的一颗普通恒星，木星更是连太阳千分之一质量都不到的小不点。

写这篇文章的时候我一直在想,人类站在地球上仰望星空，肉眼能看到的最远天体是仙女座星系，距离我们250万光年，而银河系里光是恒星就有1000亿到4000亿颗，每颗恒星又可能带着自己的行星，这样一想，790万亿个木星的质量，分布在10万光年的空间里，其实也稀疏得让人心慌。

参考资料：NASA太阳系探测数据、欧洲航天局盖亚任务第三次数据发布、2019年《天体物理学报》银河系质量估算论文。