咱们来聊聊猎户座,它到底在银河系的哪个位置?
冬天晚上出门倒垃圾或者遛弯的时候,你有没有一抬头就看见东南边天上,有三颗特别亮的星紧挨着排成一条直线?对,就是那个著名的“猎户的腰带”,往上下各延伸两颗亮星,一个巨大的沙漏形状就出来了,这就是猎户座,我最早认识星座就是从它开始的,因为它实在太显眼了,想看不见都难。
不过有天我盯着它发呆的时候,脑子里突然冒出一个问题:这满天的星星都是银河系里的“老乡”,那猎户座这么一大片,它具体待在银河系的哪个角落呢?它离市中心远不远?是不是住在“三环”以内?
银河系的“地图”,咱们得先摊开看一眼
在给猎户座定位之前,咱们得先跟自己人聊聊银河系长什么样,你把它想象成一个巨大的、会旋转的宇宙大饼,一个典型的棒旋星系,别被名词吓着,就是中间有个棒状的核心,然后从两端甩出几条巨大的旋臂,像风车一样转啊转。
这张“大饼”的直径大概有10万到18万光年,咱们的太阳系,可不住在市中心,市中心叫银心,那里别提多挤了,恒星密度大得吓人,太阳呢,带着我们这一大家子,住在离银心大概6万到2.7万光年的一条叫猎户臂的旋臂内侧,对,就是猎户臂,听这名字就感觉有戏。
这银河系的主要结构,我简单列一下,心里好有个谱:
- 银核:银河系最中心的凸起,恒星密密麻麻,像个喧闹的 downtown。
- 银盘:银河系的主体,大饼本身,旋臂就在这里面。
- 银晕:包裹在银盘外面的一个巨大球状区域,稀稀拉拉散布着一些古老的球状星团。
- 旋臂:银河系最亮眼的结构,恒星形成的主要区域,包括英仙臂、人马-船底臂、矩尺臂,还有咱们的猎户臂。
这是艺术家绘制的银河系俯视图,可以很直观地看到太阳和猎户臂在整个大盘子里的位置,你可能会想:“我怎么知道这画得对不对?” 其实这是根据大量射电和红外观测数据反推出来的模型图,算是目前科学界公认的版本之一了,来源:NASA/JPL-Caltech
猎户座究竟在哪儿?
好了,地图铺开了,现在可以直接定位了,答案其实非常直接——构成猎户座的绝大多数肉眼可见的恒星,跟咱们的太阳一样,都同属于猎户臂,说白了,它就是我们这个“本家旋臂”里最闪亮的一块区域,就像是咱们小区里最出名的那家网红店。
猎户臂,有时候也叫本地臂,它和那些特别巨大的英仙臂、人马臂比起来,其实有点像个“小分支”或者“马刺”,它大约有3500光年宽、10000光年长,这尺度对咱们来说是天文数字,但在银河系的大背景下,确实不算主干道。
猎户座里的星星们,跟我们的距离可是天差地别,这点特别好玩,也特别容易让人误会,一个星座,只是我们从地球这个角度看上去,星星在天空平面上投影的图案,并不是一个真实的三维物理结构。
我给你看个表,一下就明白了:
| 恒星名字 | 在猎户座里的角色 | 距离(光年) | 在银河地图上的位置 |
| 参宿四 | 右肩(那个发红的亮星) | 约 548 | 猎户臂内,离我们较近 |
| 参宿七 | 左脚(那个发蓝的亮星) | 约 860 | 猎户臂内,稍远一点 |
| 参宿二 | 腰带中间那颗 | 约 1976 | 猎户臂内,但比前两颗远得多 |
| 猎户座大星云 | 挂在腰带下的“剑” | 约 1344 | 猎户臂内,一个恒星“产房” |
你看,光是组成“沙漏”的几颗星,距离就从500多光年跨到了将近2000光年,它们之间其实根本没什么关系,只是刚好在这个方向,被我们的大脑连成了一个图形。
最酷的部分,是你看不到的那些东西
聊到这个,如果你的眼睛能捕捉到射电波或者红外线,那你看猎户座的感觉就完全不一样了,你会看到一个更大的结构——猎户座分子云复合体,这是一片横跨整个星座的巨大气体尘埃云,是恒星的孕育场。
左边是我们熟悉的可见光下的猎户座,右边是红外波段下的景象,红外图像里,参宿四的光芒柔和了许多,而那些冰冷的气体尘埃云则变得异常明亮,整个星座呈现出一种热烈而混沌的孕育状态,来源:ESO / S. Guisard (可见光); IRAS / R. Hurt (红外)
这片云复合体,延伸出去好几百光年,它正是我们所在的猎户臂里最重要的一片物质区,也就是说,猎户座不光在地图上和我们同属一个旋臂,它本身就是这条旋臂里物质密度最高、最“肥沃”的一片区域,我们在这里能看到一大坨一大坨像胎儿一样正在塌缩、核聚变还没点亮的原恒星,能看到刚刚吹散包裹、露出光芒的新生恒星群,还能看到像参宿四这样,把周围气体吹出一个漂亮“弓形激波”的红超巨星。
距离参宿四下一场超新星爆发还有多长?谁知道呢,也许百万年后,它就会用一场宇宙中最绚烂的爆炸,暂时点亮这整片星云,到那时,猎户臂里这颗最亮的星消失,猎户座也少掉了它的右肩膀,不过用不着我们操心,那就是银河系日常的物质循环,老的一代炸掉,抛撒出重元素,又成为下一代恒星和行星的原料,有点像森林里的枯枝落叶化成新泥。
下回再在冬天的夜空里看见猎户座,你大可以对身边人说:瞧,那就是猎户臂上最亮的一块——跟咱们这儿,是同一条“街”上的邻居。