晚上抬头看星星时,有两个大家伙其实正在我们头顶慢慢靠近
前几天晚上睡不着,我搬了把椅子坐在阳台上发呆,城市光污染挺重的,只能隐约看到几颗特别亮的星,我盯着猎户座那三颗整齐排列的腰带星,突然想起之前读过的一个冷知识——我们现在看到的猎户座,和几十亿年后的人(如果那时候还有人的话)看到的将完全不同,因为整个银河系,正带着猎户座一起,朝仙女座星系撞过去。
这个“撞过去”的说法可能有点吓人,但确实是真事,我觉得这是个特别值得聊的话题,因为涉及的尺度太大了,大到我们日常生活的所有焦虑在那面前都不算事儿。
你现在看到的猎户座,其实是个“临时团队”
很多人认识猎户座是从那三颗腰带星开始的,参宿一、参宿二、参宿三,排得整整齐齐,像一串冰糖葫芦挂在冬天南边的天上,左上角那颗发红的参宿四特别显眼,右下角蓝白色的参宿七则亮得有点刺眼。
但有个事儿特别反直觉:猎户座不是一群挨得很近的恒星。它们只是从地球这个角度看过去,刚好投影在同一个天区,组成了我们熟悉的那个沙漏形状,参宿四离我们大约550光年,参宿七大概860光年,腰带上的三颗星距离也在800到1300光年之间,它们彼此之间没什么物理关联,各有各的运行轨道,只是凑巧在地球夜空这个“大屏幕”上排列成猎人模样。
天文学家把这个叫“视超巨星群”或者更直白点,叫光学双星与光学星群——听起来高级,其实就是“看着像一家人,其实各过各的”,不过你别小看这群“临时搭伙”的恒星,它们各自的生命故事相当精彩。
一颗正在抽风的红超巨星
参宿四是猎户座的右肩(从我们角度看是左上角),一颗红色超巨星,它的直径如果放到太阳系里,能把木星轨道都包进去,这颗星最近十几年亮度忽明忽暗,2019年底到2020年初那次“大暗弱”事件让很多天文学家很兴奋,当时有人猜它是不是快要超新星爆发了。
后来研究认为,参宿四那次变暗大概率是因为它喷出了大量尘埃挡住了星光。但它迟早会炸的,这点没什么争议。可能是明天,也可能要等十万年后,当它真的爆发时,亮度会超过满月,白天都能看到,持续好几周,到时候夜空会多出第二个“月亮”,想想还挺壮观的。
不过别担心,参宿四离我们足够远,爆炸产生的伽马射线暴和高能粒子影响不到地球,我们可以纯欣赏,不用恐慌。
蓝白色的年轻巨星
猎户座左下角那颗蓝白色的亮星是参宿七,一颗蓝超巨星,它比参宿四热得多,表面温度大概一万多度(太阳才五千多度),发光效率极高。参宿七其实是多星系统,主星旁边至少有两颗伴星绕着转,只是在强烈的主星光辉下很难直接观测到。
跟快退休的参宿四不同,参宿七还算年轻,大概一千万岁不到,它在天文学上有个重要身份——它是研究大质量恒星演化的绝佳样本,因为它够亮、够近(相对其他蓝超巨星而言),光谱数据容易获取。
仙女座星系:你肉眼能看到的最远的东西
如果说猎户座是冬季夜空的明星,那仙女座星系就是秋季夜空的主角,在远离城市的暗处,你可以用肉眼看到一个模糊的光斑,大小约满月的六倍。那是250万光年外的另一个银河系级别的星系。
仙女座星系编号M31,是本星系群里最大的星系,质量比我们银河系还大一些,大概有一万亿颗恒星,人类在没有光污染的时代就知道那个方向有个“小云朵”,波斯天文学家苏菲在964年就记录过它,称它为“小云”。
1924年,爱德温·哈勃用威尔逊山天文台的望远镜观测仙女座星系里的造父变星,计算出它的距离远超银河系范围,这个发现直接终结了一场关于“宇宙到底多大”的激烈争论,也让人类第一次明确知道:银河系不是整个宇宙,宇宙里还有很多很多其他“银河”。
银河系和仙女座星系会撞上:但别慌,是慢动作
这是整个故事里最重磅的部分,天文学家通过测量仙女座星系相对于银河系的运动速度,发现它在朝我们靠近,速度大概是每秒110公里,照这个趋势,大约40亿年后,这两个大星系会发生首次亲密接触。
听到“星系碰撞”四个字,很多人第一反应是灾难片那种星球乱撞、满天爆炸的画面,但其实星系碰撞更像是两团烟雾混在一起,星系内部恒星的间距极大,比如太阳和最近的比邻星距离约4.2光年,如果按比例缩小,就是把一个乒乓球放在北京,另一个放在上海,所以两个星系穿身而过时,恒星直接撞上的概率几乎为零。
不过引力会带来大麻烦,两个星系的引力会把彼此拉扯变形,旋臂结构被撕碎,大量气体云受到挤压后会疯狂催生新恒星,夜空中将出现无数年轻的蓝色星团,银河系和仙女座星系可能会来回穿行几次,最终融合成一个巨大的椭圆星系,有人已经给这个未来产物起了名字——“银河仙女星系(Milkomeda)”。
太阳系会怎样?目前模型预测,在碰撞过程中太阳系有可能会被甩到新星系的外围区域,也可能被弹出星系主体,成为孤立的流浪恒星系统,但无论哪种情况,太阳本身不会有事,行星轨道也不会被打乱太多,真正的问题是,到那个年代太阳亮度已经比现在高了30%以上,地球上的海洋早就蒸发干净了,有没有人类能见证这个盛况还真难说。
猎户座在这场宇宙大戏里的角色
回到我们开头说的猎户座,你可能会问,银河系撞仙女座,跟猎户座有什么关系?
关系大了,银河系是一个旋涡星系,猎户座方向对应的是银河系的一条旋臂——猎户臂,我们的太阳系就在这条旋臂里,换句话说,猎户座那些恒星和我们一样,都是银河系猎户臂上的居民。等银河系和仙女座星系搅在一起的时候,猎户臂的结构会被彻底打散,参宿四、参宿七、腰带三星,会和其他恒星一起被重新分配到新星系的各个区域。
也就是说,几十亿年后,就算还有人形生物抬头看夜空,也找不到我们熟悉的那个猎人形状了,夜空会完全不同——一个巨大的由两个星系核心组成的新星盘横跨天际,恒星密度空前,星团遍地。猎户座的星座图案,只存在于银河系还年轻的这段短暂时期里,而这段时期的长度,刚好够人类这个物种站起来、抬头看、并且开始问为什么。
我一直觉得这件事挺浪漫的,你现在看到的猎户座,是一个稍纵即逝的宇宙瞬间,几亿年前它不在,几十亿年后它不在,偏偏在我们存在的这几万年里,它刚好站在冬夜的天空中央,这种概率比中彩票低不知道多少,但就是发生了,下次天晴的晚上,不妨找找看猎户座那三颗腰带星,你知道的,它们正带着我们,慢慢朝另一个巨大的星系飞去。