银河系到底有多少个一大？

前两天晚上带孩子在小区楼下看星星，她突然问我：“爸爸，银河系里有没有一亿颗星星？”我说不止，她眼睛瞪得圆圆的，又问：“那有没有‘一大’？”我愣了一下才反应过来——她是想说“一万亿”但不会说，这个口误让我琢磨了好久，我们成年人也经常问类似的问题：银河系里到底有多少颗恒星？那个数字究竟有多大？

这问题天文学家已经吵了几十年，说实话，到现在也没有一个精确到个位数的答案，因为没人能一颗一颗数过去，但我们可以通过测量银河系的总质量，再除以一颗“平均恒星”的质量,反推出一个大致的数字范围。

那个最常被引用的数字是怎么来的

你如果上网搜，最常见的答案是1000亿到4000亿颗，这个范围来自好几个独立研究团队的工作，他们用的方法不太一样,但结果大致落在这个区间里。

我整理了几个有代表性的估算，大家感受一下科学家是怎么“称”银河系的：

研究方法	估算恒星数量	数据来源
恒星计数 + 质量函数模型	1000亿–4000亿	ESA盖亚卫星数据综述
暗物质晕质量反推	2000亿–3000亿	Callingham et al. 2019
光度密度分布拟合	约1500亿	SDSS巡天项目

这里有个细节很有意思，银河系里绝大多数恒星是红矮星——质量不到太阳一半、亮度极低的小个子，它们占比可能超过70%，但因为太暗了，我们连太阳系附近的红矮星都还没找全，所以每一次对红矮星数量的修正，都会让总恒星数大幅度波动,这就是为什么数字一直定不下来。

不是所有“一大”都是一样的

说到这儿得澄清一个容易被搞混的事，很多人问“银河系有多少个一大”，心里想的是多少颗恒星，但也有人想问的是多少颗行星,这是两个完全不同量级的问题。

根据开普勒太空望远镜的统计结果，银河系里平均每颗恒星至少伴有一颗行星,也就是说：

• 如果恒星数量取中间值2000亿
• 行星数量很可能也是2000亿颗起步
• 其中类地行星（处于宜居带的岩质行星）估计有数亿到数十亿颗

所以如果你问的是“宜居世界有多少个一大”，那答案大概是几十亿，这是加州大学伯克利分校的Petigura团队2013年发表在《美国国家科学院院刊》上的研究结论，他们把开普勒数据外推到整个银河系,得出的估算相当扎实。

为什么这些数字重要

这种“数星星”的活计听起来很浪漫，背后其实相当硬核，恒星总数直接影响我们对银河系形成历史的推断，而行星数量则跟一个更大的问题挂钩：我们是孤独的吗？德雷克方程里第一个系数就是银河系恒星的诞生率，所有后续推算都建立在恒星总数的基础上，数字差一个数量级,结论就会完全不一样。

最近几年盖亚卫星发布了第三批数据，天文学家开始能比较准确地画出银河系的质量分布图，2023年《天文学与天体物理学》期刊上有篇论文综合盖亚DR3的数据重新估算，倾向于认为银河系恒星数量更靠近2000亿这个值，而不是早些年说的1000亿，当然这事儿还没板上钉钉,因为银晕里的暗物质比例仍然有争议。

不妨感受一下这个数字

2000亿颗恒星是什么概念？我来打个不太严谨但很直观的比方，假设你一秒数一颗星，不吃不喝不睡觉，数完银河系的恒星大概需要6000多年，你从苏美尔人发明楔形文字那会儿开始数,到现在也才数了一半不到。

再换个角度，地球上所有海滩的沙粒加起来，粗略估计是7.5×10¹⁸粒，也就是75后面跟17个零，恒星数量在它面前显得挺寒酸，但反过来，银河系里有可能存在生命的行星数量，可能是地球上所有城市里路灯总数的好几倍，这么一想，晚上抬头看天的时候,感觉确实不太一样。

所以回到开头我女儿那个口误，银河系有多少个“一大”？如果你指的是万亿级别，那恒星数量还不够——2000亿离一万亿还差着五倍，但如果你指的是行星，那差不多有两三千亿，如果你指的是可能孕育生命的岩质行星，那大概有好几十亿，不管是哪个数字,都足够我们在这片星空下琢磨一辈子了。