抬头看天的时候,我们到底看到了银河系的哪一部分
有天晚上,朋友突然问我:“你说,我们肉眼看到的那些星星,到底是不是银河系?”我愣了一下,这个问题听起来简单,但真要回答清楚,还真得坐下来好好捋一捋,因为这里头藏着一个大多数人都会搞混的事情——我们就在银河系里面。
你先想象自己站在一个巨大的煎饼上
银河系如果非要打个比方,它就像一个巨大的、中间微微鼓起的薄饼,直径大概有十万光年那么宽,而太阳系,包括我们地球,就镶嵌在这张煎饼靠外一点的位置上,离中心大约两万六千光年。我们自己就是银河系的一部分。
这意味着什么呢?意味着你没办法站在外面,像看月亮那样看银河系的全貌,那些你在天文图片里看到的、带着旋臂的壮丽星系照片,都是太空望远镜或者探测器飞出去很远拍下来的,咱普通人站在地球上,不可能看到那个角度。
那我们在夜空中看到的那条“河”又是什么
你肯定有过这样的经历:夏天去郊外,空气干净,周围没灯光,一抬头,一条淡淡的、云雾一样的光带横跨整个天空,古人管它叫银河,或者牛奶路,英文里的Milky Way就是这么来的。
我告诉你那是什么——那是银河系的盘面,是我们从内部往外看、沿着煎饼的“横截面”方向望出去的景象。
什么意思呢?我再打个比方:你站在一个巨大的薄雾弥漫的大厅里,大厅是扁的,你往你脚下的方向看,或者往头顶的方向看,雾气很薄,星星也少,夜空显得比较暗,可一旦你沿着水平方向平视出去,你就等于在沿着这个大厅的长轴方向看,视线穿过了厚厚的雾气,于是你就看到了一条密集的、云蒸霞蔚的光亮区域,那就是我们说的“银河”。
肉眼能看到银河系的哪些部分
好,现在我们来拆解一下,你晚上能看到的东西到底属于银河系的哪一块,这里我简单列一下,让你心里大概有个谱:
- 行星:比如金星、木星、火星,它们都在太阳系里,离我们近得很,是银河系里的“邻居”,你肯定见过,金星亮得都快不像话了。
- 亮星:像天狼星、织女星、牛郎星,这些都是银河系内部的恒星,离我们几十、几百光年不等,你肉眼能看到的几乎所有单个闪烁的星星,全是银河系内的。
- 夏季大三角:织女、牛郎、天津四组成的那个显眼的三角形,它正好跨在银河的银盘带上,你如果在夏天晚上看清了银河的带状光芒,就会发现它刚好贴着这个三角流淌过去。
- 银河的银盘光带:这就是前面说到的云雾状光带,它是密密麻麻的恒星、星团和星际尘埃叠加在一起形成的整体效果,肉眼分辨不出单个星星,只能看到一整片模糊的发光体。
- 麦哲伦云:如果你在南半球,你还能看到两个稍微离开主光带的模糊光斑,那是大小麦哲伦云,它们是银河系的卫星星系,肉眼看去就像一小片脱离了主河道的雾气。
- 仙女座大星系:这玩意儿就有意思了,秋天的晚上,在很黑的地方,你朝东北方向的天空看,能找到一个模糊的椭圆形光斑,那就是仙女座星系,它不是银河系的东西了,它是另一个星系,在银河系外面,离我们大约两百五十万光年,肉眼看见它的时候,你等于是在用肉眼直接看到了另一个“银河”。
说到这儿,你可能已经感觉到一件事了:肉眼能不能看出银河系,取决于你问的是“全貌”还是“局部”。
说句老实话,我们看不到自己的全貌,但能看见自己的“骨架”
肉眼永远不可能像看一个飞盘那样看清银河系的外形,你看不见旋臂,也看不见银核那个鼓起的光球——那是因为我们周围有大量的星际尘埃,它们把银心方向的光给挡住了,光学波段的望远镜看过去就是一片黑,得用红外或者射电波段才能穿透过去拍照。
在一个没有光污染的夜晚,你只要一抬头,银河系最壮丽的脊梁骨就直接摊在你眼前,那是数十亿颗恒星共同建造的光墙,我们常说自己渺小,不是没道理的——你看见的每一颗亮星、每一团星云状的银带,几乎全在银河系里,等于说,我们每一个夜晚所见,本身就是银河系在展示它身体的一部分。
那种感觉挺奇妙的,就像你一直住在一座大房子里,但从未走出过大门,你虽然从未见过房子的全貌,可客厅的模样、走廊的延伸、窗户透进来的光,早就刻在脑子里了。
下次再有人问你“肉眼能不能看出银河系”,你可以这么回答他:看不见全貌,但每天晚上,只要你稍微避开点灯光,你看到的几乎全是它。
图1:在非常黑暗的夜空下,肉眼看到的银河光带大致就是这个样子
这张图里标出了夏季大三角的位置,织女、牛郎、天津四,还有那条横贯而过的银河带,很多人在城市里从没见过,找个周末开车去山里,等到月亮落下以后,你就知道古人为什么对着这条河写了那么多诗了。
图2:银河系结构示意,箭头标出了太阳系所在的位置
这张图就清楚多了,你看太阳系基本上就在靠外圈的地方,四周全是银盘里的天体,所以我们从地球往各个方向看,经过的距离和密集程度完全不同——往银盘方向看就是一条河,往银盘上下看就是比较稀疏的星空。
有时候想想也挺好玩的,我们每天脚踩的这颗行星,它本身就在银河的臂弯里飞驰,日行两百万公里,而我们居然还能安静地躺在草地上,盯着它的脊背发呆,这种不完美的、身在其中反而看不全的处境,倒是让每一次抬头都更有味道了。
