200万年前的银河系,我们头顶那片星空长什么样?
那天晚上我躺在阳台上看星星,突然冒出一个念头:如果有个远古人类,200万年前也躺在这片土地上仰望夜空,他看到的银河系和我现在看到的一样吗?这个问题一旦钻进脑子就出不来了,我开始翻资料、查论文,发现答案比想象的有意思得多。
200万年前,我们的祖先能人正在非洲大陆上蹒跚学步,他们头顶的银河系正处在一个相当特殊的时期,用费曼的话说,理解这件事最好的办法,就是想象我们坐着时光机回到那个年代,亲眼看看天空会是什么样子。
那颗让夜空变亮的超新星
先说说最直观的变化,200万年前,银河系里有一颗巨大的恒星刚刚爆炸不久,或者说爆炸的光正好在那段时间到达地球,这颗超新星残骸现在被天文学家称为“本地泡”的一部分,爆炸发生在距离我们大约300光年的地方。
你能想象吗?远古人类抬头看天的时候,夜空中可能挂着一颗格外明亮的“新星”,亮到白天都能隐约看见,当然我们现在没法证实他们是不是真的注意到了,毕竟那会儿他们还没开始写日记,但这颗超新星的遗迹至今还在,2019年《自然》杂志上有篇研究(Dieter Breitschwerdt等人的工作)详细分析了本地泡的形成过程,他们发现这个巨大的空洞结构正是由多次超新星爆发“吹”出来的,而最近的一次恰好发生在200到300万年前。
这颗超新星爆炸还干了一件事——它可能间接影响了地球上的生命演化,爆炸产生的高能宇宙射线冲刷过地球大气层,有科学家在海底沉积物里发现了铁-60同位素异常,这种同位素在地球上天然不存在,只能是超新星爆发带来的,200万年前那个地层里,铁-60的浓度明显偏高。
恒星位置走了多远
银河系不是一块静止的幕布,里面的恒星都在动,200万年的尺度上,很多我们熟悉的星星已经挪了不小的位置。

我给你列几个变化最明显的:
- 北斗七星:200万年前它根本不像勺子,七颗星的相对位置和现在完全不同,远古人类看到的是一组散得更开的星星
- 猎户座:参宿四和参宿七的位置偏移明显,整个猎户的“腰带”都歪了
- 南门二:这颗离太阳系最近的恒星,200万年前距离我们比现在近了将近1光年
- 织女星:它那时候是天球的北极星,而不是现在的勾陈一
有人可能会问,这些位置变化到底有多大?肉眼看得出来吗?老实说,绝大部分恒星位移用裸眼在人的一生中是看不出来的,但200万年足够漫长,累积起来的变化已经能让整片星空的构图彻底改观,如果把200万年前的夜空画下来和现在对比,你肯定认不出这是同一片天。
银河系本身的形状有变化吗
这个问题问得好,200万年对恒星运动来说很长,但对银河系整体的形态来说,其实不算什么,银河系的自转周期大约是2.3亿年,200万年只相当于它转了大概3度,所以银河系旋臂的大结构基本没变,太阳系还是待在猎户臂内侧那个位置,周围的恒星密度也差不多。

不过有一个有趣的变化——太阳系在银河系盘面上的上下摆动,太阳系不是老老实实待在银河系中平面上转圈的,它像个在弹簧上弹跳的小球,以大约6000万年为周期在银道面上下穿梭,200万年前,太阳系正好从银道面下方穿过中平面往上升,那时候我们离银河系最密集的恒星区更近一点,夜空中的银河带可能比现在稍微亮那么一丢丢。
地球上的“星空观测者”
说到这我突然想到一个挺浪漫的事,200万年前的人类祖先——能人和南方古猿——脑容量大概只有现代人的三分之一到一半,他们有没有能力对星空产生好奇,我们现在完全不知道,但有一点是确定的:他们的大脑视觉皮层已经相当发达,他们能看到和我们一模一样的星空,视网膜结构、视锥细胞的敏感度和现代人几乎没有差别。
换句话说,那颗超新星的光到达地球的时候,确实有一双双眼睛正在地面上活动,也许某个夜晚,有个能人仰面躺在大草原上,看到了那条明亮的银河,看到了那颗异常的亮星,他没有文字,没有神话,甚至可能没有“思考”这个概念,但那一刻视网膜上的光子刺激是实实在在的。
我们和200万年前那个仰望星空的生命之间,隔着漫长的演化史,却共享同一片银河系,那片星光走进他的眼睛,也走进我的眼睛,中间只隔了200万年——对银河系来说,不过是眨眼的工夫。
想到这儿我从阳台爬起来,拍了拍裤子上的灰,回头看了一眼夜空,银河今天不太明显,城市的灯光太亮了,但我知道它在那儿,和200万年前差不太多,又差了很多。