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英仙座在银河系的哪儿?一次属于你的星空定位指南

上周带小侄女在乡下院子看星星,她突然指着天上一片密密麻麻的星区问我:“姑姑,那个像歪腿板凳一样的星星住在银河系哪个位置呀?”我顺着她手指的方向一看,好家伙,正是英仙座,我蹲下来跟她说:“这个问题问得太好了,咱们现在就把它搞清楚,英仙座到底‘住’在银河系哪里,这得从我们站的地方说起。”

说实话,很多人刚开始认星座都会有个小误会,以为星座就像一个固定团队,所有成员星星都挨得很近,其实不是,一个星座里的星星,彼此之间可能隔着几百几千光年,只是从地球这个角度看上去,它们碰巧凑成了那个形状,所以当我们讨论“英仙座在银河系哪个位置”,真正的意思是:构成英仙座的那些星星,它们分布在银河系的什么区域,以及这个星座图案投射在银河背景的哪个方向。

先把自己放进银河系这张大地图里

咱们得先知道自己在哪儿,才能说清楚英仙座在哪儿,银河系是个扁平的螺旋星系,中间有个棒状核心,外面甩出几条壮观的旋臂,太阳系没在正中心,而是位于一条叫猎户臂的次级旋臂内侧边缘,距离银河中心大概2.6万光年,这就好比我们住在城市三环外的一个小区,看城里任何一个地标都得带个方向和距离。

英仙座最亮的那些星星,绝大多数就分布在我们所在的猎户臂里头,但更关键的是,从地球看过去,英仙座的方向正好对着银河系的一条大旋臂——英仙臂,这条旋臂就是用英仙座命名的,因为从我们的视角望过去,英仙座的许多亮星和深空天体都集中在英仙臂的视线上,你大概能想象那种感觉了:我们站在猎户臂上,扭头往英仙座的方向看,视线穿透自己的旋臂,迎面撞上了外面那条更大的英仙臂。

英仙座和英仙臂到底什么关系

这里得说个很容易绕晕的点,英仙座这个名字,既是一个星座,也是一整条银河旋臂的名字,但其实整个英仙座并不完全落在英仙臂里,它里面最亮的几颗星,比如天船三,距离我们大约90光年,还稳稳当当待在猎户臂内,算是我们近邻,而很多英仙座里的疏散星团、发射星云,像著名的双重星团NGC 869和NGC 884,它们远在7000光年开外,那才是货真价实的英仙臂成员。

你可以这样想:你站在自家阳台上看城市天际线,阳台上几盆花就在眼前,而远处那幢摩天大楼是另一个街区的地标,花和摩天大楼在视野里叠在一起,构成了一幅画面,但它们真实距离差得远,英仙座的亮星就像阳台上的花,英仙臂上的深空天体就是远处的地标,我们的视线把它们组装成了一个星座图。

在银河背景中抓住它:星空坐标

如果你在一个晴朗无月的秋夜或冬夜抬头看天,英仙座几乎就躺在银河的带状光带里,银河从仙后座流过来,经过英仙座,继续流向御夫座和双子座,英仙座最显眼的那个“大弧线”星群,正好跨在银河亮带上,像一道星桥,你甚至不需要望远镜,光凭肉眼就能感觉到那个区域星星格外密,因为视线正沿着英仙臂的走向看进去。

在天球坐标上,英仙座中心大约位于赤经3小时,赤纬+45度,这意味着在北半球中纬度地区,它是拱极星座或者接近拱极,秋冬季节几乎整夜可见,银河系的银道面在英仙座这一段大致呈东北—西南走向,银道坐标里英仙座的主体区域纬度范围大约在-5°到+20°之间,绝大部分就集中在银道面附近,说人话就是:它正好骑在银河最浓的那条“奶路”上。

我找到一张特别直观的星图,你看一眼就明白英仙座和银河的相对位置了。

英仙座在银河系的哪儿?一次属于你的星空定位指南

图里那条淡乳白色横贯而过的光带就是银河,英仙座的主体星群几乎完全浸在其中,注意看大陵五那颗著名的变星,它就落在银河边缘附近。

从数字看距离:你在看多久以前的光

聊星空最迷人的一点就是,你看到的每一颗星都是不同时间出发的光,英仙座里的天体在距离上跨度非常大,正好可以帮你建立一个立体感觉,下面这个表格列出了几个代表性天体的距离和对应所在结构,你可以感受一下这个纵深:

天体 类型 距离(光年) 所在银河系结构
天船三 黄白超巨星 约90 猎户臂(本地结构)
大陵五 三合星系统 约93 猎户臂
卷舌二 红巨星 约590 猎户臂与英仙臂之间?
NGC 869 和 NGC 884(双重星团) 疏散星团 约7500 英仙臂
加州星云 发射星云 约1000 猎户臂边缘区域

你看,从90光年到7500光年,英仙座里放的东西在银河系地图上根本不是同一块街区,这种纵深把银河系千亿颗恒星散布在旋臂之间的立体感一下子就拉出来了。下一次你再看到英仙座,可以心里默默想:这一刻,有些光刚从我们邻居家出发不久,有些光则从中国上古神话时代就开始赶路了。

顺着银河旋转方向再推一把

如果我们把银河系的俯视图摊开看,太阳在猎户臂上,绕银河中心公转的方向大致是朝着天鹅座那一片,英仙座在天空中的位置,恰好和我们公转前进方向成大约九十度角的外侧,这意味着,从银河系旋转的整体视角来看,英仙座指示的方向,大体上是指向银河系外缘的一条主要旋臂的切线方向,这个视角特别适合研究旋臂结构,天文学家经常利用英仙座天区里的分子云和年轻恒星来描摹英仙臂的走向和密度波特征。

有一张银河系结构的艺术示意图很能说明问题,我把它放在这儿,你可以对照着看。

英仙座在银河系的哪儿?一次属于你的星空定位指南

太阳那个小黄点就在猎户臂上,往外看,箭头方向大致指向英仙臂,那就是英仙座在我们视野里铺开的方向。

换个季节看它,定位感更扎实

如果你比较喜欢动手,可以选一个12月的晚上八九点,往东北方天空找那个显眼的“M”形仙后座,然后顺着仙后座最亮的那颗王良四往东南方向摸,很快就能摸到英仙座那个拉长的五边形,这时候如果你所在的观测环境够黑,会明显看到银河像一条薄纱,从仙后座流淌进英仙座,再往御夫座滑过去。这个位置感一旦建立,你脑子里银河系结构的三维地图就算有了个实实在在的锚点。

我朋友老周是天文爱好者,他说他教别人认识银河系结构只用两招:第一招夏天看天蝎座人马座找银河中心方向,第二招就是冬天看英仙座找外围旋臂方向,两个方向一锁定,银河系大盘子的姿态在心里就算立起来了,他管英仙座叫“银河系外围的指路牌”,我觉得这个比喻比什么坐标都好记。

深空里的惊喜:当你看到的不再是星星

英仙座天区里还有一堆东西会进一步帮你确认“这里确实对着英仙臂”,每年8月的英仙座流星雨,辐射点就在英仙座头部附近,虽然流星雨本身是太阳系内彗星留下的尘埃碎片,但辐射点在英仙座,纯粹是地球运行方向造成的投影效果,不过这也让很多人在流星划过时第一次注意到这个星座。

还有那个用双筒望远镜就能看得很美的双重星团,在英仙座“腰带”附近,银河背景上像两把碎钻撒在黑绒布上,它们所在的英仙臂区域恒星形成活动相当活跃,年轻的蓝白色恒星一大把,和我们本地旋臂上偏老态的恒星群体气质完全不同,站在地球上,肉眼就能察觉那块天区的星色偏冷偏白,这本身就是旋臂差异的直接体现。

写到这儿,我忽然想起当天晚上,小侄女听我乱七八糟讲完这些之后,歪着头说了一句:“所以我看到的英仙座,其实是一大堆住在不同距离的星星,在银河系的同一条视线方向上凑成的立体画。”我愣了一下,发现她抓到了最核心的东西,她后来硬要把英仙座改叫“银河系的三明治”,因为那些星星一层一层叠着,像三明治里的料,我没纠正她,有些名字一旦自己取出来,就比学名记得更牢。

夜空这东西就是这样,你不去问不去想的时候,它不过是些亮点点挂在头顶;一旦你开始追问一个星座在银河系里的真实位置,那些光就不再是平等的了——它们有了远近,有了来源,有了故事,再看到英仙座那颗闪烁的大陵五的时候,你心里就知道:这颗被古人叫做“恶魔之星”的变星,就住在离我们不到100光年的猎户臂老家,正用69小时的固定周期朝你眨眼睛呢。

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