昨晚上我盯着那幅银河系画看了四个小时
说来有点傻,朋友送了我一幅太空银河系的装饰画,本来打算挂书房装点一下门面,结果拆开包装之后,我坐在地板上盯着它,一看就是四个小时,不是因为画框多贵、颜料多好,而是我突然发现自己根本不了解这条“银河”到底是什么东西——它天天在我头顶上,但我从来没见过它真正的样子。
那幅画有点特别,不是科幻电影里那种五颜六色的炫光,而是更接近天文摄影的感觉——暗沉沉的天幕上,一条乳白色的光带斜着铺开,中间有些深色的裂缝,像是被人用炭笔抹了几道,靠近中心的地方微微发黄,往外慢慢变蓝变暗,我后来查了才知道,那几道“裂缝”叫暗星云,是宇宙尘埃把后面的星光挡住了,以前银河照片里看到的那种黑暗缺口,原来不是镜头脏了,是真的有东西挡在那儿。
这件事让我意识到一个挺尴尬的事实:很多人说起“银河系”,脑子里浮现的根本不是银河系,而是别人画出来的概念图、科幻海报、或者手机壁纸,我们讨论的东西,和天文学家研究的那个实体,差着十万八千里,所以我想用最简单的方式,把一幅靠谱的银河系画作里到底画了什么,掰开揉碎了讲一遍,不是给天文爱好者看的,就是给和我一样、突然想搞明白自己在宇宙里到底住哪儿的人看的。
你先得搞懂一件事:我们住在盘子里
银河系如果非要用一个东西来比喻,最贴切的可能是一个煎得过头的荷包蛋,不是开玩笑,中间凸起来那块是“核球”,蛋白摊开的部分是“银盘”,整个锅底残余的油星子散出去,银晕”,太阳不在蛋黄上,也不在盘子边缘,而是大概在蛋清半径三分之二的位置,一个叫“猎户臂”的旋臂内侧,这个位置挺偏的,城郊结合部那种感觉。
这就是为什么我们看银河是一条带子,而不是一整个圆盘——因为你站在盘子里面往外看,视线穿过盘面,自然就是一条光带,费曼在《物理之美》里讲过类似的道理:很多看起来玄乎的宇宙现象,本质就是个视角问题,你从侧面看自己的手掌,也觉得它是一条细长的东西,道理一模一样。
一幅合格的银河系画,必须画对这五样东西
我对着那幅画翻了半宿资料,发现一张真正靠谱的银河系图像,至少得包含下面几个结构,缺一样,基本就是“艺术创作”而非“科学示意”。
| 结构名称 | 在画里什么样 | 容易画错的地方 |
| 银盘 | 扁平圆盘状,直径约10万光年 | 画太厚,比例失调 |
| 核球 | 中心微黄的椭球凸起 | 颜色过白,像灯泡 |
| 旋臂 | 蓝白色螺旋条带,至少四条主臂 | 画太少或太对称 |
| 暗星云带 | 旋臂间的黑色裂隙 | 完全漏掉不画 |
| 银晕 | 外围稀疏球状星团和暗物质 | 几乎没人画这个 |
我手里那幅画勉强算及格,核球的暖黄色调是对的,因为那里的恒星普遍偏老,表面温度低,颜色偏红偏黄,旋臂上的蓝白色是因为那里有新生的高温恒星,烧得又亮又蓝——不是画家自己喜欢蓝色就往上面抹,银晕的部分它没画,但这玩意儿肉眼本来也看不到,大部分艺术画作都选择忽略,可以理解。
那几道黑缝,才是最有意思的地方
画里最让我着迷的就是那几条暗纹,以前看银河照片,总觉得黑黢黢的缺口有点吓人,像什么东西烧焦了,后来才明白,那些暗星云其实是造星工厂的原材料仓库——巨大的分子云团,又冷又密,几光年到几百光年大小,专门挡光,著名的“煤袋星云”就在南十字座旁边,南半球肉眼就能看到,像一个深不见底的口袋挂在银河上。
更有意思的是,这些暗星云里面正在发生的事:气体在引力作用下坍缩、升温,再过几百万年,新的恒星就会从这些黑漆漆的地方亮起来,所以你看到的黑暗不是死寂,是孕育,费曼说过一个观点我一直记着:科学不是一堆枯燥的数据,而是让你看同一件事物时,能看见更深一层的东西,知道了暗星云里在造星之后,我再盯那些黑色纹路,感觉完全不一样了——像隔着肚皮看一个孕妇。
你在画里的哪个位置
每次看银河系的全景画,我都会下意识去找一个点,这个习惯始于某次读卡尔·萨根的《暗淡蓝点》,他说从天文学角度看,人类所有的历史都发生在一颗悬浮在阳光中的微尘上,放在银河系尺度上,太阳连微尘都算不上,旅行者一号在距离地球64亿公里的地方回头拍了一张照片,地球就是个不到一个像素的淡蓝色光点,而银河系直径10万光年,1光年约等于9.46万亿公里——你算算看,64亿公里在10万光年面前算什么东西。
但换个角度想,也正是这颗芝麻粒大小的行星上,有人类这种生物,画出了整个银河系的样貌,这事本身就挺魔幻的,我们没有银河系的全身照——因为探测器飞不出银河系——但通过观测其他星系、测量恒星运动、计算引力分布,我们硬是把这盘煎蛋的结构给还原出来了,一幅银河系画作背后,是射电望远镜的数据、恒星巡天的坐标、暗物质晕的引力模型,外加几代天文学家一百多年的工作。
怎么挑一幅靠谱的银河系画
如果你也想挂一幅在墙上,有几个粗暴的筛选标准可以借鉴:
- 看核球颜色——偏暖黄才对,不是纯白
- 看旋臂数量——至少四条,太少的直接pass
- 看有没有暗纹——完全没有暗星云的,基本是概念图
- 看整体色调——蓝白为主,暖黄只在中心,五颜六色那种是艺术夸张
- 看太阳位置标注——如果画出了太阳位置,应该在猎户臂内侧,离中心大约2.6万光年
当然你也可以不管这些,纯粹挑一幅看着顺眼的,但说实话,知道这些之后再挑画,那种“看得懂”的感觉本身就很爽,就像学会认车标之后走在街上,以前是“一辆黑车开过去了”,现在是“一辆黑色三叉星S级从左边掠过”——信息没变,但你的感知密度翻了好几倍。
我最后把那幅画挂在了书桌正对面,不是因为它多完美,而是每次抬头看到那些暗星云的黑纹,我都会想起里面正在进行的、缓慢到人类时间尺度无法感知的造星运动,这种感觉很奇怪,说不上是渺小还是安慰,大概两者都有吧,银河转一圈要2.5亿年,上次太阳在这个位置的时候,地球上还是恐龙当家,而我们画出了这整条河的样貌,虽然自己只是河边的一粒沙,这粒沙挺厉害的。
