我抬头看北斗七星时,突然冒出一个问题,它们到底在不在银河系里?
昨晚带孩子在小区空地看星星,小家伙指着天上那个勺子形状问我:“爸爸,北斗七星住在哪里呀?它们跟银河是什么关系?”我愣了一下,发现自己竟然说不清楚,这问题问得真好——我们常说银河系是咱们的宇宙家园,那北斗七星这么近、这么亮,它们理所应当属于银河系吧?
答案是:北斗七星当然在银河系里,而且每一颗都属于我们银河系这个大家庭。 事情其实就这么简单,真正有意思的是它们到底有多“近”,以及为什么我们每年都能看到几乎一模一样的北斗七星。
银河系到底有多大,北斗七星又有多远?
我自己理解这个问题的时候,最先需要搞清楚的是一组数字:银河系的直径大约10万到18万光年,而北斗七星离我们,最远的那颗也就是123光年左右,你可以想象这样一个画面——把银河系缩小成一个足球场那么大,北斗七星基本上就在咱们脚下这颗草皮的旁边,连一米都没走出去。
| 恒星名 | 北斗七星中的位置 | 距离地球(光年) |
| 天枢(Dubhe) | 勺口第一颗 | 约123 |
| 天璇(Merak) | 勺口第二颗 | 约79 |
| 天玑(Phecda) | 勺柄连接处第一颗 | 约84 |
| 天权(Megrez) | 勺柄连接处第二颗 | 约81 |
| 玉衡(Alioth) | 勺柄第一颗 | 约81 |
| 开阳(Mizar) | 勺柄第二颗 | 约83 |
| 瑶光(Alkaid) | 勺柄末端 | 约104 |
你发现没有,这些星星跟我们之间的距离不过几十到一百多光年,而整个银河系的盘面厚度大概有一千光年,太阳系处在银河系的猎户臂上,北斗七星里的这几颗星星,跟太阳一样都弥散在这片薄薄星盘里,可以说是老乡中的老乡。
北斗七星其实没有“绑”在一起
小时候我一直以为北斗七星是一个固定的组合,就像同一个旅行团出来的,上大学听了一堂球体天文学之后才发现完全不是这么回事,它们只是从地球上看过去刚好排成勺子的形状,这叫视觉双星效果,实际上这七颗星在三维空间里各奔东西。

打个比方吧,就好像你站在一个十字路口,看到远处不同距离的路灯刚好拼成一个图案,换个角度看,这图案就散了,再过十万年,地球上的夜空里北斗七星会慢慢变形,变成另一个形状——《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)上有研究专门推演过这些恒星的空间运动轨迹,描述的正是这个散开的过程。
有趣的是,虽然它们不靠引力绑在一起,但其中有五颗星确实属于同一个所谓的大熊座移动星群,就是说它们出生在同一个星团,年龄、运动方向都差不多,天枢和瑶光这两位则属于别的社群,跟那五兄弟只是碰巧在咱们的视线里挨得很近。
为什么“在不在银河系”这个问题值得一问
我觉得这个问题特别妙,因为它触及了很多人没说出口的一个困惑:夜空中肉眼可见的星星,到底是近邻还是远客?

事实是这样的——除了少数几个模糊的光斑其实是别的星系,我们在乡野黑夜里看见的每一颗单独闪烁的星星,全部都是银河系自己的成员,北斗七星是,猎户座的参宿四、参宿七是,天狼星也是,其他星系实在太远了,远到用眼睛根本分辨不出单颗恒星,只能看到一片朦胧整体,仙女座星系离我们约250万光年,肉眼看上去只是一小团模糊的白雾,谁也没法挑出里面哪一颗单独发亮。
下次再抬头看见北斗七星的时候我就明白了:它们不光在银河系里,它们简直就是我们这片街区最熟悉的七盏路灯,有些老伙计还互相认识,有些只是擦肩而过的路人。
孩子又问:“那银河是什么?”我把手电筒往夜空方向晃了晃——光柱消失得毫无痕迹,但我想了想说,银河就是咱们整个城市夜晚所有的灯光混成的那条光带,北斗七星是咱们家阳台能数出来的其中几盏。
她好像没完全听懂,不过没关系,我自己刚弄懂,也挺高兴的。