七斗星在银河系外吗？聊聊这个让很多人搞混的天文小问题
前几天晚上在阳台晾衣服，抬头看了一眼天，北斗七星挂得特别清楚，我媳妇突然问了一句：“七斗星是不是在银河系外面啊？” 我愣了一下，反应过来她说的是北斗七星，不是“七斗星”，其实很多人都有这个疑问——这些天天能看见的星星，到底是在我们银河系里面,还是在更遥远的地方？
这个问题比想象中有意思，答案是：北斗七星不仅不在银河系外，它连银河系的“郊区”都算不上，根本就在我们家门口。用个不太严谨但好懂的说法，北斗七星就像你家阳台望出去能看到的那几盏路灯，而银河系相当于整个城市加上周边几百公里的范围，路灯当然在城里,这个不用怀疑。
先把名字搞清楚：北斗七星，不是什么“七斗星”
民间确实有人叫它七斗星，可能是口音问题，也可能是小时候听大人说“北斗七星”听岔了，但规范名称就是北斗七星，英文叫 Big Dipper，严格来说它不是一个星座，而是大熊座的一部分，大熊座才是正经的星座,北斗七星是大熊座屁股和尾巴那块的七颗亮星。
这七颗星从斗口到斗柄分别是：天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光，天枢也叫北斗一，摇光叫北斗七，开阳旁边还有一颗肉眼勉强能分辨的小伴星叫“辅”，古代招兵的时候据说用来看视力，能看到辅星就算视力合格，这个说法真假我不确定，但小时候试过,确实得眼神好才看得清。
北斗七星到底有多远？数据说话
讲距离之前，得先明确一个概念：所有的恒星，我们裸眼能看到的每一颗，都在银河系里面。银河系直径大概10万到18万光年，而肉眼可见最远的恒星也就几千光年的样子，银河系外的东西，比如仙女座星系，离我们250万光年，肉眼看去只是一小团模糊的光斑，根本分辨不出单颗恒星，所以能看清一颗一颗闪的星星，统统是银河系内的“老乡”。
北斗七星各颗星的距离不一样，它们根本不是物理上绑在一起的，只是从地球这个角度看过去刚好排成了勺子的形状,下面这张表格是七颗星的距离和光谱类型：
| 星名 | 距离（光年） | 光谱型 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 天枢（α UMa） | 约123 | K0III | 橙色巨星 |
| 天璇（β UMa） | 约79 | A1V | 白色主序星 |
| 天玑（γ UMa） | 约83 | A0Ve | 有气体壳层 |
| 天权（δ UMa） | 约81 | A3V | 斗中最暗一颗 |
| 玉衡（ε UMa） | 约81 | A1p | 磁场特殊的恒星 |
| 开阳（ζ UMa） | 约83 | A2V/A2V | 著名的双星系统 |
| 摇光（η UMa） | 约101 | B3V | 斗尾最亮一颗 |
你看，远的不过一百二三十光年，近的七八十光年，100光年什么概念？银河系直径10万光年起，北斗七星的范围跟银河系整体比起来，大概就是家门口一百米跟整个华北平原那种比例关系，说它们在银河系外,完全是误会。
那银河系外到底是什么？
银河系外面是河外星系，肉眼能看到的河外星系非常少，北半球能看到的最典型的就是仙女座星系，秋冬季晚上在仙女座方向，肉眼看就是一小块模糊的椭圆光斑，大小麦哲伦云在南半球才能看到，也是河外星系，除此之外，所有你能看清是“星星”的光点,全是银河系内的恒星。
有个实际体验可以帮你理解这件事：找一个月亮不亮的晴夜去郊区，抬头看银河，那条淡淡的光带其实就是银河系盘面的投影，里面密密麻麻的星光是几千光年外的恒星，你肉眼能看到的每一颗单独闪亮的星星，不管是牛郎织女还是北斗七星，都在这条“光带”里面或者附近，它们和银河背景里的那些无法分辨的密密麻麻的暗星，本质上都是同一类成员——银河系里的恒星。
北斗七星彼此之间，其实天各一方
前面说了，这七颗星只是在地球视角下碰巧排成勺子形状，实际上它们不仅在银河系内，还分别以不同的速度和方向在运动，有研究表明，除了天枢和摇光，中间五颗星的自行运动比较接近，属于一个叫大熊座移动星群的疏散星团残余，它们可能诞生于同一片分子云，大约5亿年前开始散开，现在彼此已经拉开了几十光年的距离，再过几万年，北斗七星的形状会明显变形，勺子会慢慢“张开”，不再是现在我们熟悉的这个勺子形状，这七颗星散落在不同位置，各有各的轨道,各自绕着银河系中心转。
那些容易把“星际”搞混的说法
很多人对银河系内外的概念模糊，可能跟科幻作品里的“星战”“星际穿越”之类的表达有关，影视剧里动不动就跨越星系，让人误以为天上的星星跟星系是类似级别的东西,其实差距是这样的：
- 恒星——像太阳这样的单个星体,北斗七星每一颗都是恒星。
- 星系——几千亿颗恒星的集合体,银河系就是一个星系。
- 肉眼看到的星星——基本都是银河系内的恒星,少部分模糊光斑是河外星系。
把北斗七星当成银河系外的东西，本质上就是把恒星和星系两个概念搞混了，就像把门口的树当成森林外面来的,逻辑上说不通。
还有一个常见的误会是觉得“银河系”就是天上那条银色的带子，其实那条带子只是银河系的盘面在我们视线方向上的投影，银河系本身是个巨大的圆盘状结构，太阳系、北斗七星、牛郎织女全在这个盘子里，我们晚上看到的每一颗星，只要不是河外星系的光斑，都在这个盘子里，北斗七星当然也在其中，而且还在离太阳系很近很近的“近邻”范围。
怎么自己确认这件事？
有个不用天文望远镜也能感受的方法，随便下一个观星APP（比如星图类的免费软件），对着北斗七星的位置点一下，会显示距离数据，基本在80到120光年这个范围，再搜一下银河系的背景知识，知道银河系直径至少10万光年，自己除一下就知道比例多悬殊了，那些动辄说“北斗七星在银河外”的说法，大概率是把“太阳系外”和“银河系外”搞混了，北斗七星确实在太阳系外——太阳系那么小，半径才零点零零几光年的量级，这七颗星当然在太阳系外，但“太阳系外”和“银河系外”差了好几个数量级,完全不是一回事。
下次再有人问七斗星是不是在银河系外，可以很确定地告诉他：北斗七星全部在银河系内，甚至连银河系的边缘都算不上，就在太阳系附近那一片，近得不能再近了。它们是我们银河系内的邻居，好几颗跟太阳还是同一个“星团老乡”出身，银河系外的那些东西，我们用肉眼几乎看不到它们的单个恒星，只能看到模糊的集体光晕，你看北斗七星一颗一颗亮闪闪的，那个清晰劲儿本身就说明，它们离我们不远,都在银河系这个大家庭里头。