小银酱粉丝团拍到的银河系照片,到底藏着什么秘密
前几天半夜刷手机,看到小银酱粉丝团的人在群里发了一张图,黑漆漆的背景上,一条奶白色的光带斜着铺开,星星密密麻麻挤在一起,像谁打翻了盐罐子,说真的,我盯着那张图看了好久,不是因为它拍得有多专业,而是突然意识到——我们天天抬头都能看到的银河,大多数人其实根本不知道它长什么样,更别提它到底是什么了。
这事儿说起来挺有意思的,小银酱是个游戏主播,平时直播打打游戏聊聊天,结果她的粉丝团不知道从什么时候开始,迷上了天文摄影,群里隔三差五就有人晒自己拍的星空图,慢慢地居然攒出了一个银河系图库,有在内蒙古草原拍的,有在川西高原拍的,还有跑到新西兰南岛去拍的,每张图底下都有人问“这是真的吗”“肉眼能看到这样吗”“我们是不是也在这个银河系里”,这些问题问得特别实在,我一开始也答不上来,后来翻了不少资料,才慢慢搞明白。
你看到的那个“银河”,其实是银河系的侧脸
这里有个特别容易搞混的地方,我们平时说的“银河”,其实有两层意思,一层是天上那条亮晶晶的光带,古人管它叫天河、星汉;另一层是银河系,就是太阳系所在的那个星系整体,这俩东西的关系,用个不太严谨但好懂的比喻——你站在一片巨大的薄饼里面,往薄饼的边缘看过去,你看到的不是一整张饼,而是一条长长的、厚厚的饼边,那条光带就是银河系的“饼边”。
小银酱粉丝团拍的那些照片,本质上就是站在地球这个视角上,给银河系拍的一张侧面照,因为太阳系的位置不在银河系中心,而是偏外围大概6万光年的地方,所以我们看银河系的中心方向(人马座那边)就特别亮特别宽,看反方向就暗很多,这事儿我第一次弄明白的时候,站在阳台上愣了好一会儿,原来我们每天晚上看到的星星,绝大部分都是银河系里的“邻居”,离我们最近的恒星比邻星也有4.2光年远,而银河系本身的直径超过10万光年。
| 你可能以为的银河 | 实际上的银河 |
| 就是天上那条发光的河 | 那是银河系主体在夜空中的投影 |
| 银河和银河系是两码事 | 银河是银河系的一部分,是我们在星系内部看到的景象 |
| 银河系是静止的 | 银河系在高速旋转,太阳绕银心一圈要2.3亿年 |
从一张粉丝拍的图,聊聊银河系到底长啥样
小银酱粉丝团里有个叫“星野小陈”的成员,去年八月份在青海冷湖拍了一组银河拱桥,那张图我保存了,整条银河从左到右横跨整个画面,银心部分亮得几乎过曝,仔细看还能分辨出暗色的尘埃带,就是这些尘埃带,特别值得说道说道。
银河系的结构,天文学家们研究了很多年,现在比较公认的是它是一个棒旋星系,中间有个棒状结构,外面伸出几条旋臂,太阳系就坐落在其中一条叫猎户臂的小旋臂上,你看那些银河照片里暗色的裂缝,那不是真的空无一物,而是大量星际尘埃挡住了后面的星光,这些尘埃的主要成分是硅酸盐和石墨颗粒,大小也就烟尘颗粒那个量级,但它们聚集起来的厚度能达到几百光年,硬生生把背后更亮的恒星给遮住了。
说到这里不得不提一个细节,粉丝团里有张照片拍到了银河中心偏左上位置的一个亮点,有人在评论区争论那是不是黑洞,银河系中心确实有一个超大质量黑洞,叫人马座A*,质量大约是太阳的400万倍,但那张照片里的亮点并不是黑洞本身(黑洞不发光),而是银心附近极其密集的恒星聚集区,真正的人马座A*,需要射电望远镜才能观测到,2019年事件视界望远镜拍到了它的影子,那又是另一个故事了。
银河系的基本数据,记住这几个就够了
- 直径:约10万到18万光年之间(近年研究倾向于更大)
- 厚度:中心区域约1万光年,太阳系所在位置约1000光年
- 恒星数量:估计1000亿到4000亿颗
- 年龄:约136亿年,几乎和宇宙同龄
- 旋转速度:太阳系绕银心每秒约220公里
- 暗物质晕:银河系外围还有一个巨大的暗物质晕,质量是可见物质的数倍
为什么粉丝团拍的照片,和教科书上的不一样
这个问题问得特别好,你在网上搜“银河系图片”,蹦出来的往往是那种螺旋状的全景图,几条优雅的旋臂,中心明亮的核球,漂亮得不像真的,确实,那些图绝大部分是艺术想象图或者根据天文数据生成的模拟图,因为我们自己就在银河系里面,相当于一直待在一栋房子里,从来没出去过,怎么可能拍到整栋房子的外观照片?
小银酱粉丝团拍的那些照片,才是真正意义上的“原生态”银河系影像——它们展现的是银河系的一部分,是我们在星系内部看到的真实样子,NASA的哈勃望远镜、斯皮策空间望远镜还有欧洲的盖亚卫星,它们通过红外、射电等多个波段观测,积累了海量数据,天文学家再根据这些数据来重建银河系的三维结构,这过程有点像盲人摸象,摸了几十年才拼出一个比较完整的大象形象。
粉丝群里有人提到过赫歇尔当年用望远镜一颗颗数星星,试图画出银河系形状的故事,1785年,威廉·赫歇尔和他的妹妹卡罗琳·赫歇尔一起,手工统计了天空中各个方向的恒星数量,画出了人类历史上第一张银河系草图,那张图画得像个歪歪扭扭的土豆,和现在的认识差距巨大,但那个思路是对的——通过观测来推测结构,后来到了20世纪初,沙普利通过观测球状星团的分布,才发现太阳系根本不在银河系中心,这个认知在当时震动整个天文学界。
你也能上手,拍银河没你想的那么难
小银酱粉丝团里那帮拍银河的人,装备其实跨度挺大的,有拿几万块赤道仪加全画幅相机的硬核玩家,也有用手机夹在三脚架上就开拍的萌新,群里流传最广的一份拍摄参数,我照着试过一次,居然真的拍到了模糊的银心轮廓:光圈开到最大(比如f/2.8),ISO设在1600到3200之间,快门控制在15到20秒,再长星星就拖尾了,最关键的不是设备,而是找对地方、找对时间。
国内适合拍银河的地方其实不少,新疆的赛里木湖、内蒙古的乌兰布统、青海的俄博梁、四川的稻城亚丁,都是粉丝团高频打卡的地点,这些地方共同的特点是——远离城市灯光、海拔较高、空气干燥,光污染这玩意儿对银河拍摄是致命的,你在城市里抬头看不到几颗星星,不是星星没了,是人造灯光把天空照亮了一层,低亮度的天体和那条朦胧的银河就被淹没了。
拍摄时间方面,北半球一般四月到九月是最佳窗口,其中六七月份的银河核心区域在夜空中升得最高,也最壮观,农历月初月末那几天,月亮要么新月要么早早落下,天空最暗,银河看起来也最清晰,群里一个老哥整理过一张时间表,精确到具体日期和银河上升方位,不少人靠着那张表第一次拍到了银河。
写到这里突然想起来,小银酱本人有次直播的时候说了一句话,大意是:“我打游戏菜归菜,但我的粉丝能拍银河诶,这说出去多有面子。”底下弹幕一片哈哈哈,但仔细想想,一个游戏主播的粉丝群,阴差阳错变成了星空摄影爱好者聚集地,这事本身就很妙,那张被转到群里的银河照片,可能拍得不完美,焦点有点虚,色温偏蓝了,暗部噪点也不少,但它实实在在地连接了一群人对头顶这片星空的好奇。
那些照片现在还存在我的手机相册里,偶尔翻到的时候还是会多看两眼,倒不是因为拍得多好,而是每次看到都想起一个事实——那些光走了几万年才被相机传感器捕捉到,中间穿过星际尘埃、穿过旋臂之间的虚空,最后在那个人按下快门的那一瞬间,变成了数字信号,这件事本身,就够浪漫的了。
