我家硬盘差点被一张银河系照片撑爆了
前两天整理硬盘,翻出一个叫"银河系24g全景图"的文件，光加载就花了三分钟，我盯着进度条想，这玩意儿凭什么这么大？打开之后，整个人傻了——原来我们平时看到的银河系照片，都是缩略图里的缩略图。
24个G,听起来像在开玩笑，但你想啊，银河系直径大概10万到18万光年，里面有1000亿到4000亿颗恒星，要把这些拍清楚，分辨率得高到什么程度才能让每颗恒星都有自己独立的像素？这就是为什么这张图会大到离谱——它不是那种糊成一团的浪漫星云照，而是你随便放大一个角落，都能看到密密麻麻的恒星挤在一起，像海滩上的沙子。
这图到底是谁拍的
说到这个,很多人第一反应是"哈勃拍的"，还真不是，银河系全景图这种级别的项目，哈勃干不了，哈勃的视野太窄了，它擅长盯着一小块天区往深了看，就像用显微镜观察一片树叶的纹理，要拍银河系全景，你需要的是广角+长时间+多波段的配合。
目前比较有名的几张银河系大图,主要来自这几个项目：
- 斯皮策空间望远镜的红外星巡天数据拼接而成的那张著名银河系全景，GLIMPSE项目攒了超过44万张红外图像拼出来，单张拼接完的文件轻松超过20G
- 盖亚卫星虽然主打恒星位置测量，但它发布的星表数据，你渲染成全彩图像之后，那个文件体积也是奔着几十G去的
- 地面上也有猛人,欧洲南方天文台的VISTA望远镜做的VVV巡天，拍了银河系中心区域，数据量是TB级别的
说白了,24G这个量级的银河系全景图，不是某一个人某一天心血来潮拍的，它是好几年、好几台望远镜、好几百个晚上攒出来的数据，再经过一群天文学家和数据处理工程师拼图一样拼起来的，你下载只需要几个小时，他们拍和拼花了好几年。
为什么偏偏是24G这个数
这个问题我问过一个做天文数据的朋友,他的回答特别实在："因为再大你就下载不动了，再小就看不清楚了，24G是个妥协出来的温柔数字。"
我来给你拆一下这个数字是怎么来的,一张图片的文件大小，大致取决于三个东西：
| 因素 | 说明 | 对文件大小的影响 |
| 分辨率 | 长×宽各有多少像素点 | 像素翻一倍，文件大四倍 |
| 位深度 | 每个像素记录多少色彩信息 | 8位变16位，直接翻倍 |
| 压缩方式 | 有损还是无损，压得狠不狠 | 无损TIFF可以比有损JPEG大几十倍 |
银河系全景图要做到"能放大看单个星团"的程度，分辨率至少得几万×几万像素起步，举个例子，如果一张图是50000×25000像素，16位色深，三层彩色，不压缩的话：
50000 × 25000 × 16 × 3 ÷ 8 = 5GB
这还只是一层,很多天文图是多波段合成的，红外、可见光、紫外各来一层，再叠加，十几二十G就出去了，天文台对外发布的时候一般会给压缩版本，但如果他们提供原始TIFF文件，24G真的不算夸张，我听说有些研究机构内部流传的拼接原图，超过100G的都有。
打开这张图需要什么装备
说个好笑的,我第一次下载完这张图，双击打开，电脑直接卡了五分钟，后来我才知道，打开这种级别的图片，跟打开一张手机照片完全不是一回事。
普通看图软件遇到几个G的单张图片,基本就跪了，因为它会尝试把整张图全部加载进内存，24G的图，意味着你最好有32G以上的内存，而且得用专门处理大图的软件，天文学界常用的那些工具名字听起来就专业：DS9、Aladin、IRAF，普通人基本不会碰，但如果你只是想体验一下放大的快感，也有一些折中办法——有些在线平台提供了可缩放的预览版本，不用下载全部文件就能在浏览器里拖拽着看，体验类似于看谷歌地球，只不过你俯瞰的是银河。
我第一次成功打开并顺畅放大的时候,那种感觉很难形容，你拖动鼠标，从银河系的旋臂一路滑到核心区域，恒星密度突然暴增，尘埃带像墨汁泼在宣纸上晕开，你会非常直观地理解一件事：我们在银河系的郊区，太阳系离银河系中心大概2.6万光年，算是住在三环外了，往中心看，那里的恒星多得让夜空永远是亮的，如果有文明住在那里，他们可能从来不知道什么叫"黑夜"。
这张图到底能拿来干嘛
有人会说,花半天时间下载24G的图，就为了放大缩小看星星，是不是有点浪费生命？我觉得这个问题得看你站在什么角度。
对于天文学研究者来说,这种全景图不是壁纸，是工作底图，他们会在上面标注恒星形成区的位置，追踪银河系旋臂的结构，研究不同区域的恒星年龄分布，盖亚卫星的数据已经让银河系天文学在这几年经历了革命性的变化——我们第一次能精确测出十几亿颗恒星的位置和运动，而把这些数据可视化呈现出来，就是这种几十G的大图。
对于不搞科研的人来说,这张图的价值可能是另一回事，我有一次把图放大到银心附近的一个星团区域，投影到电视上，就那么看了半个小时，你不需要懂天体物理，光是知道那些光点每一个都是像太阳一样的恒星，可能周围也有行星、也有不知道存不存在的东西看着你这边，这个念头本身就足够让人安静下来，有个文献叫《The GLIMPSE View of the Milky Way》，里面提到银河系全景数据的拼接过程有多折腾，光是对齐不同望远镜拍的照片就花了一年多，但读完之后你会觉得，那些工程师的强迫症真是值得。
前两天有个朋友来家里,我给他看了这张图，他沉默了一会儿说："所以我们现在看到的每一颗星，都是它们几万年前的样子？"我说对，你看到的银河系中心，是6万年前的银河系，那时候地球上长毛象还在到处跑，他没再说话，又放大了一个角落，安安静静看了好一会儿。
