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牛郎在银河系的哪一面,我翻遍了星图才弄明白这件事

小时候在乡下外婆家过七夕,老人家摇着蒲扇指着天上说,那条白茫茫的光带就是银河,牛郎在这边,织女在那边,我当时仰着脖子看了半天,只觉着星星密密麻麻,完全分不清谁是谁,后来长大了一点,突然冒出个奇怪的念头:银河系是个旋转的大盘子,我们就在盘子里面,那牛郎星到底在银河系的哪一面?是"上方"还是"下方"?靠近中心还是边缘?这个问题看着简单,真去翻资料才发现,里面藏着好多让人恍然大悟的东西。

牛郎在银河系的哪一面,我翻遍了星图才弄明白这件事

先搞明白我们在哪:银河系的基本结构

说起银河系的样子,你大概脑子里立刻浮现出一个旋涡状的盘子,中间鼓鼓的,四周甩出几条旋臂,这个印象没错,银河系是个棒旋星系,直径大概有十万到十八万光年这么宽,中心厚度大约一万光年,咱们的太阳系并不在什么核心地段,而是窝在一条叫猎户臂的次级旋臂内侧,距离银河系中心大概两万六千光年,也就是说,我们本身就在银河系的"郊区",既不是市中心也不是最边缘的荒郊野岭。

关键问题来了:当我们抬头看见的那条"天河",它到底是什么?它其实就是银河系的盘面,因为我们身处盘面内部,所以这个盘子在我们眼里就成了一条环绕天球的亮带,这就像你坐在一个巨大的薄饼中间,往四周一看,薄饼就变成了一圈光环。夜晚那条银河光带,指向的就是银河系盘面的方向

"银河系的哪一面"这个问法本身就得掰扯清楚

老实说,我第一次琢磨这个问题的时候,直接卡在了"哪一面"这三个字上,银河系是个三维结构,并没有一个绝对的"正面"或"背面",不过天文学家为了方便,人为规定了北银极南银极,你想象银河系这个大盘子平放在桌上,从上方往下看,旋臂是顺时针方向转的,这个"上方"的方向就是北银极,大致指向后发座那边,反过来,"下方"就是南银极,大致指向玉夫座方向。

所以当我们谈牛郎在银河系的哪一面时,实际上是在问:它是更靠近北银极那一侧,还是南银极那一侧?它的空间位置相对于银河盘面是"浮"在上面还是"沉"在下面?

关键概念 定义 实际指向
北银极 银河系盘面"上方"的极点 后发座附近
南银极 银河系盘面"下方"的极点 玉夫座附近
银道面 银河系盘面的平均平面 夜空中的银河光带

牛郎星的具体坐标:它在银河系的"北边"

好了,终于可以查牛郎星的"户口"了,牛郎星的中文名听起来接地气,天文学上的名字叫河鼓二,也就是天鹰座里最亮的那颗星,它的赤道坐标大概在赤经19时50分、赤纬正8度左右,不过要搞清楚它在银河系里的"上下位置",得看银道坐标系

一查银道坐标,事情就清楚了:牛郎星的银纬是负12度左右,等等,负的?对,银道坐标系里,银道面是零度,北银极是正90度,南银极是负90度,所以牛郎星在银道面偏南约12度的位置,翻译成大白话就是——牛郎星位于银河系盘面的"南侧",也就是靠近南银极的那一侧,它并不是正好嵌在银河光带的正中间,而是稍微偏到"下面"去了。

这个发现真是让我有点意外,小时候听的故事里,牛郎被银河隔在对岸,想象中他应该就站在银河边上,没想到他其实是待在盘面稍微偏南的地方,不过这个"偏南"相对于整个银河系尺度来说真的非常小,12度银纬对应的高度差,大概也就几十光年量级——跟两万多光年的距离比起来,几乎可以忽略不计,差不多算是就站在银河的"岸边"了

牛郎在银河系的哪一面,我翻遍了星图才弄明白这件事

那织女呢?她又在哪一面

光说牛郎不说织女总觉得缺点什么,织女星就是天琴座最亮的那颗,银纬大约在正19度左右,也就是说,织女星在银道面偏北那一侧,一个在南,一个在北,中间隔着银道面——也就是那条我们肉眼看见的银河光带,这下你明白了吧,故事里那条把他们分开的"天河",从三维空间来看,其实就是他们之间的银河系盘面

这件事细想起来特别有意思,古人没有现代天文学的坐标系统,全凭肉眼感知,居然精准地捕捉到了这两颗星刚好分布在银河两侧的空间关系,你可以想象一下,在夏季的夜空里,你面向南方,头顶偏东的地方就是织女星,偏东南方向就是牛郎星,银河刚好从他们之间流淌而过,古人的想象力把这两个亮点的位置关系编成了故事,而现代的天文数据证明,这个位置关系在三维空间里也是成立的——虽然他们已经知道这俩星实际上相隔十六光年,根本不可能有鹊桥相会的物理可能。

在银河系大图里,牛郎到底算"哪里"

如果再把镜头拉远一点,放到整个银河系的尺度里看,牛郎星的位置就更清楚了:

  • 距离银河中心:比太阳略远一丁点儿,大概两万七千光年左右
  • 所在旋臂:和太阳一样在猎户臂上,算是同一条"街区"的邻居
  • 相对于盘面的高度:在银道面南侧,距离盘面大约几十光年
  • 与太阳的距离:大约十六点七光年,在天文尺度上算是非常近的隔壁

换句话说,牛郎星跟我们的太阳系其实是同一个旋臂上的"老乡",都在银河系郊区那片儿,离市中心都挺远,离盘面也都挨得近,它比我们稍微靠南一点,大概就是你从太阳的位置往盘面下方"沉"个几十光年就到它那了,这点距离在银河系面前,差不多就像住在同一个小区的隔壁楼。

有意思的是,如果你真能跳出银河系,从"上帝视角"俯视整个星系,想看牛郎星在哪一面,答案就是:它在南银半球那一面,但换个角度想,银河系本身就不是静止的,它一直在旋转,太阳在动,牛郎也在动,织女也在动,我们说的"位置"其实只是一个快照,是当下这个时代的瞬间定格,几百万年后,这些星星的相对位置会变得完全不一样,到时候如果有人还在讲牛郎织女的故事,可能得重新找两颗星来对号入座了。

说了这么多,其实最初那个问题早就有了答案:牛郎在银河系盘面的南侧,织女在北侧,银河刚好从中间穿过,古人讲的故事和现代天文的真相,竟然在这一点上对上了,想想还挺妙的,下次七夕你要是跟人一起看星星,不妨把这个小知识拿出来聊聊——不过也别讲太多,免得把气氛搞得太像天文科普课,有时候知道真相是件有趣的事,但留一点想象的空间,好像也不错。

牛郎在银河系的哪一面,我翻遍了星图才弄明白这件事

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