银河系的另一层是什么?有天晚上我盯着星空看了半天,突然觉得它可能是个夹心饼干
说出来你可能不信,我最早琢磨“银河系的另一层”这个问题,是在楼下吃千层蛋糕的时候,叉子戳下去,一层奶油一层饼皮,特别分明,我就想,咱们头顶那条亮闪闪的银河,是不是也分好几层?结果一查资料,还真是那么回事——只不过银河系更像一个套了好几层保鲜膜、还塞了些完全不透光的夹层的大包裹,下面我把这个“开箱”过程跟你聊聊,就当夜里一块儿看看星星了。
第一层:咱们肉眼看到的部分,其实只是“地板”
你抬头看见的银河,那条乳白色亮带,基本都是银河系的银盘,银盘很扁,有点像摊煎饼时中间鼓起的那一圈,大部分恒星、气体和尘埃都挤在这儿,太阳和咱们地球,就躲在银盘靠外围的地方,像住在四环外看市中心,只能瞧见一条光带横在头顶。《天文学报》上有篇文章就说过,银盘里大部分恒星密度大得吓人,所以在光污染少的地方,银河看上去才那么壮观。
可银盘只是咱们最熟悉的一层,再往外往上,事情就变得有意思了。
第二层:厚盘——被我们忽视的“老居民区”
紧贴在银盘上下,有一层叫厚盘的东西,这名字听着土,但它是真实存在的,打个比方,银盘是摊好的煎饼,厚盘就是煎饼边儿上多出来的那圈厚面糊——它是银河系里年纪比较大的恒星们住的地方,这些恒星大多在银盘上下翻滚穿越,轨道有点斜,像一群不爱走正门、专翻窗的老前辈。
有天我用手机查Stellarium,把银道坐标放大,能看到很多球状星团挂在高处,它们实际就驻扎在厚盘甚至更外面的地方,厚盘算不算“另一层”?其实就是,只是平时没人这么叫,因为它和银盘挨得太近了。
第三层:银晕——银河系真正的外层“大气泡”
好,重点来了,厚盘再往外,是一个巨大的、接近球形的结构,叫银晕,银晕很稀疏,恒星不多,但范围极广,像是给整个银河系裹了一层薄雾,银晕里藏着不少球状星团,它们是银河系最早的移民,年纪超过一百亿岁。
有意思的是,银晕还不是肉眼能直接看到的,你就算跑到最暗的夜晚去,也只能勉强感受到几个球状星团的光斑,比如M13那种,大部分银晕里的物质,包括热气体和一些极老恒星,得靠射电望远镜和光谱分析才能认出来,换句话说,我们天天在银晕里待着,却毫无知觉——就好像你早就被一层看不见的香味笼罩,直到有人点了根蜡烛你才发现似的。
那再往外呢?暗物质晕——最神秘的一层
这就是科学家目前认为的“银河系的另一层”,甚至可以说最终极的那一层:暗物质晕,这个晕远超银晕的边界,可能延伸到几十万光年外,差不多把整个本星系群都裹了一层,暗物质看不见摸不着,但它的引力是银河系能撑开这么大摊子的骨架,就像帐篷的龙骨,恒星和气体只是帐篷的布料,真正的力气都吃在你看不到的那部分上。
前阵子我读到《自然·天文学》上的一篇研究,提到利用盖亚卫星测出的恒星运动数据,发现银河系暗物质晕的形状可能略扁,有点像被屁股坐过的健身球,虽然这个比喻不太优雅,但那一刻我突然觉得,天文学也没那么遥远,甚至有点亲切。
这些层到底怎么摆放的?来个生活化的小表
我怕自己光说记不住,干脆把银河系这些“层”按位置从里到外排一排序,你看下面这表,就当是个简易说明书:
| 层次 | 离家距离 | 成分/特点 | 可见吗 |
| 银盘 | 我们在其中 | 气体、尘埃、年轻恒星 | 肉眼可见的银河 |
| 厚盘 | 紧邻银盘上下 | 较老恒星,轨道偏斜 | 较暗,需好环境 |
| 银晕 | 约10万光年内 | 球状星团,热气体 | 部分球状星团可见 |
| 暗物质晕 | 可能延伸至百万光年 | 暗物质粒子 | 完全不可见 |
哪儿才算“另一层”?
说实话,第一次弄明白这个结构时,我坐在阳台发了会儿呆,肉眼看见的灿烂银河不过是薄薄一片,真正的底盘和外壳全都隐在黑暗里,但换个角度想,这或许就是宇宙给的浪漫——它把最宏伟的框架藏起来,只露出一点点光,像一本扣着的书,封底和封面都是暗的,中间那页却泛着温柔的光。
下次你站在夜空下,哪怕看不到暗物质晕和银晕,想想自己就漂浮在这一层又一层的结构里,脚底是银盘,头顶是暗物质,好像整个人都悬在宇宙的千层酥里,这种画面,我觉得是比任何科普结论都更让人满足的东西。