银河系角落里的那两颗星，比我们想象的更孤单

去年深秋，我半夜爬起来看星星，突然想到一个问题：银河系最远的两颗星星,它们之间隔着多远的距离？

当时我端着热可可站在阳台上，脑子里蹦出这个想法，自己都笑了，这问题听着挺傻的，星星又不是固定不动的，它们绕着银心转，位置每分每秒都在变化，但这个问题一旦钻进脑子就赖着不走，后来我翻了好几本书和论文,发现天文学家还真琢磨过类似的事情。

答案是约20万光年。

不是银河系直径那个模糊的概念，而是实实在在的两颗被观测到的恒星，一颗挂在银盘最外缘的一侧，另一颗漂在正对面另一侧的边缘，它们之间的物理距离,差不多就是这个数。

这个数字意味着什么呢？我试着把它拆一拆。

20万光年，放在生活里是什么概念

光速一秒绕地球七圈半，这个我们都听过，但一秒钟和二十万年之间的差距,人脑其实很难真正消化。

我算了一下：如果把这20万光年按比例压缩成从北京到上海的距离——大约1200公里——那么太阳和地球之间的距离会被压缩到只有17厘米，太阳系最外围的行星海王星，离太阳也就不到5米远，而人类飞得最远的探测器旅行者一号，飞到今天，在缩小后的地图上,才离开太阳不到2米。

再换一种类比，如果银河系是一个巨大的圆形餐桌，直径两米，那么太阳系只是桌面上一粒花粉，那两颗最远的星星，一颗在桌沿最左边，一颗在最右边，它们各自发出的光,要绕着桌子跑二十万年才能碰到对方。

而二十万年前，地球上的人类祖先智人,才刚刚在非洲大陆上学会用火。

（图片：银河系结构示意图，标注银盘、银晕、太阳位置以及几颗已知远距离恒星的大致方位）

科学家是怎么找到这些"宇宙边缘人"的

寻找银河系最远的恒星,不是拿望远镜往一个方向使劲看那么简单。

最大的难点在于银河系里的尘埃，银盘上漂浮着大量星际尘埃，它们像一层厚重的雾霾，把远方恒星的光遮得严严实实，尤其在人眼能看到的光学波段,很多远距离恒星根本看不见。

天文学家用的办法很巧妙，他们绕开尘埃,具体来说有这么几步：

• 改用红外和射电波段观测。长波长的光穿透尘埃的能力更强,就像雾天开车要开黄灯一个道理。
• 寻找天琴座RR型变星。这类恒星的光变周期和真实亮度之间有固定关系，知道真实亮度再对比观测亮度，就能精确算出距离，这在天文学里叫"标准烛光法"。
• 利用大型巡天数据。比如欧洲的盖亚卫星（Gaia），专门测量十几亿颗恒星的位置和距离,精度高到能测出几千光年外恒星头发丝粗细的移动。

2018年发表在《自然》杂志上的一项研究，利用斯巴鲁望远镜和盖亚数据，在银河系外围的银晕里找到了好几颗距离超过10万光年的恒星，其中有一颗编号为ULAS J0744+25的恒星，光谱分析显示它来自银河系最外层的晕族，距离银心将近12万光年。

如果银河系的直径按目前共识约18到20万光年算，这颗星加上它对面可能存在的同样遥远的恒星,两两之间的距离轻轻松松破20万光年。

一颗典型远距恒星的档案

我顺手整理了一张小表,大概看看这类恒星长什么样：

恒星编号	ULAS J0744+25
距离银心	约12万光年
恒星类型	K型巨星（比太阳更红、更大）
金属丰度	极低，不到太阳的千分之一
年龄估算	超过100亿年
发现时间	2014-2018年期间通过光谱巡天确认

你看它的金属丰度，低到离谱，这表明它诞生在宇宙极早期，那时候银河系里几乎还没有重元素,只有宇宙大爆炸留下的氢和氦。

它们不是天生就在那里

这就引出了一个更有意思的问题：这些超远距离的恒星，它们真的属于银河系吗？

曾经不是。

银河系的形成过程里，吞并过很多更小的矮星系，一些矮星系被银河流氓般的引力撕碎，它们的恒星散落出来，形成环绕银河系的恒星流和银晕，那些今天看起来"在银河系最边缘"的恒星，很可能是银河系从别处抢来的。

2018年，另一组天文学家在《天体物理学杂志》上发表文章，分析了一组银晕里远距恒星的运动轨迹和化学组成，发现它们和现存的一些矮星系里的恒星高度相似，也就是说，这些星星本质上是"外来移民",只不过籍贯已经换成银河系了。

这么一想，二十万光年的距离突然多了一层时间的意味，这两颗星星在几十亿年前可能分属两个完全不同的小星系，各自安静地燃烧着，然后银河系来了，一切都搅散了，如今它们天各一方,却在同一个引力体系里慢慢旋转。

（图片：艺术家绘制的银河系与矮星系并合想象图，突出恒星流和银晕结构）

如果站在那颗星星上回望

我想象了一下那个视角。

如果站在这颗ULAS J0744+25附近的某颗行星上回头看,银河系会是什么样子？

不是我们熟悉的横跨夜空的璀璨光带，而是一个巨大但暗淡的椭圆光斑，因为离银盘主体太远，旋臂细节已经无法分辨，只能看见一整个星系螺旋结构的模糊轮廓，像远处看一座灯火通明的城市，知道那里繁华,但看不清街道。

然后往另一侧看，黑夜几乎完全漆黑，没有尘埃散射星光，没有邻近的恒星，只有宇宙背景里那些遥远的星系，那个方向上的天空,大概冷清得让人害怕。

而那颗和最远的它遥遥对望的另一颗星，在这个视角下，肉眼根本看不见，它们之间隔着银河系整个主体,十万光年的尘土和星光挡在中间。

想到这儿,当初那个傻傻的问题突然不傻了。

这二十万光年里隔着的是什么？不只是空间距离，是几十亿年的时间、是矮星系被撕碎的残骸、是宇宙早期留下的化学印记、是引力拉扯的漫长历史，两颗星从不相识，甚至可能这辈子都不会知道对方的存在，但它们被同一套物理规律拴在一起，在同一个银晕里绕行，绕一圈要几亿年，绕了几十圈以后,宇宙才刚好有了我们这种会端着热可可想问题的生物。

偶尔把脑子放空，想想这些事,还挺解压的。