那天女儿问我银河系的小伙伴是谁,我翻出了这张图
昨晚收拾旧硬盘,翻到一张很多年前保存的图片,女儿凑过来看了一眼,问我这是什么,我说这是咱们银河系的“小伙伴”,她歪着头想了半天:“银河系也有朋友吗?”
这个问题还真把我问住了,我索性坐下来,陪她一起看那张图,越聊越觉得这事儿比想象中有意思得多,如果你也有过类似的疑问,或者家里也有个爱问“为什么”的小朋友,那接下来这些内容,应该能帮到你。
先看这张图:一眼认出谁是“自己人”
下面这张图,是目前公认最清晰的本地星系群示意图,我第一次看到它的时候,感觉像走进了一个小村子,每家每户都有名字,而咱们家就在村口的位置。
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图上那个标着“Milky Way”的旋涡形状,就是咱们的银河系,紧挨着它的几个光点,就是它最亲近的邻居,整个这片区域,天文学家管它叫本地星系群,说白了,这就是银河系所在的“小区”,小区不大,直径大概一千万光年,住着五十多个星系,相比宇宙里那些动辄上千成员的“大城市”,这里算是个安静的小社区。
谁跟银河系关系最铁
如果银河系有个通讯录,那置顶的肯定是这两位——大麦哲伦云和小麦哲伦云,在南半球晴朗无月的夜晚,肉眼就能看见它们,像两团淡淡的云雾挂在天边,十六世纪麦哲伦环球航行时详细记录了它们,名字就这么沿用下来了。
它们离得实在太近,大麦哲伦云距离约16万光年,小麦哲伦云约20万光年,什么概念呢?银河系自己的直径就超过十万光年,也就是说这俩小伙伴几乎可以算贴在身边了,因为靠得太近,银河系的引力正把它们一点点撕扯、拉长,最终它们会完全融入银河系,现在抬头看到的南天那两片云,其实是它们在宇宙尺度下最后的告别姿态。
别觉得惋惜,这在宇宙里是常态,银河系也不是“吞并”,更像是把散落的家庭成员重新接回来。
小区里另外两个重量级邻居
除了两个离不开的小跟班,银河系在本地星系群里还有两个真正的“同龄人”——仙女座星系和三角座星系。
仙女座星系是本地星系群里的老大,比银河系还大一圈,下面这张就是它真实的模样,跟我们银河系一样,也是个漂亮的旋涡结构。
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这家伙离我们大约250万光年,但在宇宙尺度上算是紧挨着了,更重要的是,它正在以每秒约110公里的速度朝我们冲过来,天文学家推算,大约四十亿年后,它会和银河系迎面相撞,听起来像灾难片,但实际上星系里恒星之间距离很远,碰撞过程中恒星直接撞上的概率极低,更可能的结果是,两个星系反复穿梭、拉扯几次后,最终融合成一个更大的椭圆星系,已经有天文学家给它提前取好了名字,叫“银河仙女星系”。
三角座星系稍微小一点,离我们也近,就在仙女座星系旁边,它和仙女座之间可能还有物理上的联系,像是仙女座的一个大卫星,在非常好的观测条件下,视力极好的人肉眼也能隐约看到它,它是人类肉眼可见的最遥远天体之一。
别落下这些“小不点儿”
除了上面几个大家伙,银河系周围还散落着不少矮星系,大多默默无闻,名字只有编号,我挑几个比较有名的列出来,它们也都是银河系货真价实的小伙伴:
- 人马座矮椭球星系:正被银河系撕裂,恒星流已经在银河系外围绕了大半圈
- 大犬座矮星系:目前离银河系中心最近的已知矮星系,大约4.2万光年
- 天龙座矮星系:1964年才被发现,里面含有大量暗物质,是研究暗物质的重要对象
- 玉夫座星系:本地星系群里最早被发现的矮椭圆星系,距今已有八十多年
这些矮星系大多暗淡得可怜,需要大型望远镜才能看见,但它们每一个都在默默绕着银河系转动,是银河系引力范围内最忠实的伴儿。
把“小伙伴”排个队
为了方便看得更清楚,我把银河系身边几个主要邻居整理了一下,这些数据来自《天体物理学报》和斯隆数字巡天项目的公开数据,具体数字不同研究会有细微出入,但大致关系是准确的:
| 星系名称 | 距离(万光年) | 类型 | 跟银河系的关系 |
| 大犬座矮星系 | 约4.2 | 矮椭球星系 | 最近的矮星系,正在被潮汐瓦解 |
| 人马座矮椭球星系 | 约7 | 矮椭球星系 | 正在被银河系吞并,形成恒星流 |
| 大麦哲伦云 | 约16 | 不规则矮星系 | 银河系最大卫星星系,南半球可见 |
| 小麦哲伦云 | 约20 | 不规则矮星系 | 大麦哲伦云的伴星系,同样可见 |
| 仙女座星系 | 约250 | 旋涡星系 | 本地星系群最大成员,正靠近中 |
| 三角座星系 | 约270 | 旋涡星系 | 可能伴生于仙女座,肉眼极限可见 |
这张表里出现了好几次“正在被吞并”“正在被瓦解”这样的描述,说起来有点伤感,但放在宇宙演化里看,这不过是家常便饭,银河系自己也是靠一次次吞并小星系才长成今天这个规模的。
那第一张图到底在哪找
我知道你可能会问——开头说的那张“图”,网上能搜到吗?搜是能搜到,但中文搜索结果里大多数图片没有标注,或者直接套了别人的水印,我用关键词“本地星系群示意图 银河系的小伙伴”帮你试过了,比较靠谱的途径有两个:一是维基百科英文页面搜Local Group,那里有一张标注极其清晰的示意图,就是我放在文章里那张;二是NASA官网的Universe板块,偶尔会放出更高清的渲染图,中文资料的话,国家天文台和紫金山天文台的网站偶尔会有科普文章附带示意图,但更新不太勤快。
如果你只是给孩子做个科普,上面那两张图其实就够用了,一张看关系,一张看模样。
陪女儿看完这些,她把那张仙女座的照片设成了平板壁纸,我问她为什么选这张,她说:“因为它正朝我们跑过来,我想等着它。”好吧,四十亿年,够她等的。