银河快报

银河系里到底有没有一颗叫作太阳的星星

的时候,我自己也笑了,这听起来像一个幼儿园小朋友才会问的问题,但你知道吗,上周末我四岁的侄女趴在阳台栏杆上,指着傍晚西边那颗亮得不像话的金星,忽然回头问我:“舅舅,银河系里是不是只有一颗星星?”我当时想都没想就说“怎么可能”,可是话刚出口,脑子忽然卡了一下——从某种意义上说,她问到了一个相当深的问题

我猜你点开这篇文章,大概已经知道“太阳是一颗恒星”这个基本事实,但你有没有在某个瞬间,也产生过一种奇怪的恍惚:我们整天说银河系有一千亿到四千亿颗恒星,可我们真正“认识”的,好像就那么一颗,这种感觉我也有过,所以今天我想跟你聊聊这个看似简单、细想起来却让人有点发晕的问题。

银河系里到底有没有一颗叫作太阳的星星

我们先说清楚,这颗“星星”到底是什么

费曼老爷子说过一句话,大意是:如果你不能用大白话把一个概念讲给你奶奶听,那你其实就没真懂,所以咱们先用最大白的话把这事捋一遍。

当你晚上抬头看见的那些光点,绝大多数都是恒星,它们和太阳是同一类东西——巨大无比的气体球,核心在疯狂地进行核聚变,每秒钟把几百万吨物质转化成能量,我们管其中一颗叫“太阳”,纯粹是因为它离我们太近了,近到什么程度呢?光从太阳表面出发,大概 8 分 20 秒 就能到达你的视网膜,而第二近的恒星——比邻星,它的光要跑 22 年 才能到,这个距离差了多少倍?大概 27 万倍

所以你感受到那个荒诞之处了吗?我们之所以觉得太阳“特殊”,只是因为它贴在我们脸上,如果你能瞬间把自己传送到银河系的另一头,太阳也不过是星海中的一个微弱亮点,很可能肉眼都看不见。

那银河系里,到底有多少个“太阳”

这个问题比它看起来要棘手得多,因为“太阳”这个词本身就是个专有名词,就像你问我“地球上有一个张三吗”,那当然只有一个,可如果你问的是“像太阳这样的恒星”,那数字就吓人了。

天文学家这些年用开普勒望远镜和盖亚卫星做了大规模的恒星普查,得到了一些让人头皮发麻的数据,我把它们整理在下面,你感受一下:

恒星类型 在银河系中的估计数量 占恒星总数比例
红矮星(比太阳小、暗) 约 2500 亿颗 约 70%
类太阳恒星(G 型主序星) 约 100 亿到 200 亿颗 约 3% 到 7%
巨星和超巨星 约数亿到十亿颗 不到 1%

你看,哪怕我们只算“和太阳光谱类型差不多的 G 型主序星”,银河系里也至少有 上百亿颗,上百亿个和太阳长得很像的大火球,散落在直径十万光年的旋臂里,最近的距离我们只有十几光年,这个数字大到,我盯着它看了好一会儿,脑子里根本没画面,只剩下抽象的零在打转。

但真正让我开始重新思考这个问题的,不是这些数字本身。

银河系里到底有没有一颗叫作太阳的星星

太阳在银河系里的真实位置,比你想的“边缘”多了

很长一段时间里,我以为太阳在银河系里“还行吧,不算太偏”,后来看了盖亚卫星发布的银河系三维地图,才发现我们住的地方简直就是郊区中的郊区

银河系的银盘半径大约 5 万光年,而太阳离银心的距离大概 6 万光年,也就是说,我们不在最外头,但差不多在中间偏外、悬在猎户座旋臂内侧一个不起眼的区域,这个区域恒星密度已经相当低了——如果你站在离太阳最近的比邻星上朝我们看,太阳只是一颗 +0.4 等的普通亮星,淹没在密密麻麻的星场里,你得费点劲才能认出来。

我在天文馆的全天域球幕剧场里体验过一次“飞出太阳系”的模拟,最开始太阳在屏幕上是一个明亮的金色圆盘,飞船加速之后,它很快就缩成一个光点,然后混入群星,大概半分钟左右我就找不着它了,那个瞬间我后背有点发凉——并不是恐惧,而是一种很奇怪的释然

一颗普通的星星,为什么对我们这么重要

写到这儿,我觉得是时候回应一下标题里的那个“天真的困惑”了,是的,银河系里远不止一颗星星,太阳甚至算不上什么特殊角色,但所有这些事实,都绕不开一个关键点:

太阳是目前人类唯一能够近距离研究的恒星。

其他恒星再“类日”,在望远镜里也只是一个点,或者再好一点,通过干涉测量能分辨出模糊的圆面——比如参宿四,但太阳呢?我们可以用日震学探测它的内部结构,就像用超声波扫描胎儿一样;我们可以看清它表面的米粒组织和针状体,可以追踪一条磁力线从光球层缠结扭转到日冕物质抛射的全过程,这种精细程度,对其他任何恒星来说在可预见的未来都不可能实现。

这意味着,你在天文教科书里读到的“恒星演化理论”“核聚变模型”“黑子周期规律”,基础标定数据绝大部分来自太阳,我们是用这一颗星,去推断另外一千亿颗星的一生。

那些“两个太阳”的夜晚

还有一个很有意思的事情,我忍不住想提一嘴,很多人印象里觉得“太阳系很特殊,因为只有一颗恒星”,可实际上银河系里大部分恒星都是结伴而行的,观测统计显示,大约一半到三分之二的恒星存在于双星或多星系统中,经常有人说,假如太阳是一对双星,我们就有两个太阳了——就像塔图因星球那样。

不过天文学家的模拟显示,如果太阳真的有一颗质子和它差不多大的伴星,地球的轨道很可能不稳定,我们的存在本身或许就不会发生,这事想想挺玄的:银河系里有上百亿个“太阳”,但能稳定地挂在那、安静地烧上几十亿年、刚好让一个岩石行星上溅起生命的,也许并没有想象中那么多。

银河系里有一颗星星吗

如果你现在再问我那个四岁小朋友的问题,我大概会这样回答:

银河系里有很多很多星星,多到你一辈子都数不完,但其中有一颗,跟我们特别特别近,近到它的光晒在脸上会觉得暖,近到它每天升起来的时候鸟开始叫、树开始长叶子,我们管这颗叫太阳,它不是唯一的一颗,但它是我们的那颗

这话说完,我侄女歪着脑袋想了想,然后跑去拿蜡笔画了一颗巨大的黄色星星,占了整张纸,旁边用蓝色蜡笔点了一个小点,说“这是地球对吧”,我说对,她又画了一根线连起来,说“那这就是它们拉着手”。

我忽然觉得,她其实已经听懂了。

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