银河行业信息

怎么翻出去一个银河系,一个普通人的星际出逃说明书

昨晚我蹲在阳台吃西瓜,抬头看见银河斜斜地挂在天上,突然冒出一个念头——这玩意儿到底有没有边界?要是我现在出发,能不能像翻墙一样翻出去?

这个想法显然不太正常,但既然你点进来了,说明你也想过类似的问题,那我们今天就认认真真聊聊这件事。

怎么翻出去一个银河系,一个普通人的星际出逃说明书

先说一个让我震惊的事实:银河系不是一个盘子,它是一个旋涡,你在夜晚看到的那条光带,其实是银河系的横截面,我们住在距离中心大约6万光年的猎户臂上,相当于住在北京五环外,却想看看整座城市长什么样。

物理学家费曼说过,如果你不能把一件事讲给大一新生听懂,说明你自己也没搞明白,所以我试着用他的方式,把这个"翻出银河系"的问题拆成三件事:住哪儿、怎么走、得多久

弄清楚你家在哪儿,才知道往哪个方向跑

银河系的结构,你得先在心里搭个模型。

结构部位 相当于什么 距离中心
银核 市中心CBD 0 光年
银盘 主城区,星星扎堆 0~5万光年
银晕 郊区,稀稀拉拉的球状星团 5万~10万光年
暗物质晕 看不见的远郊荒地 10万~100万光年

我们太阳系就窝在银盘里,距离银心2.6万光年,换句话说,你要想"垂直翻出去",就得从银盘径直往上飞,穿过整个银盘厚度——大约1000光年的核心恒星区,再飞过上万光年的银晕地带,最后冲破暗物质晕才算真正离开银河系的势力范围。

这跟你从二环胡同出发想去河北野山坡是两个概念,方向别搞错了:往上或者往下飞是最短的路线,横着飞的话你得再走好几万光年才能出去,简直是在绕远路。

怎么翻出去一个银河系,一个普通人的星际出逃说明书

假如你有一艘够快的飞船,事情会稍微靠谱一点

好,现在有方向了,下一个问题是:你得飞多快

这里有个专业概念叫"逃逸速度",火箭离开地球需要达到11.2公里每秒,离开太阳系需要大约42公里每秒,而离开银河系?科学家估算至少需要550公里每秒的速度,目前人类最快的探测器帕克太阳探测器也就大约200公里每秒不到,离这个门槛还差一截。

但假设你搞到了一艘科幻级别的飞船,装上了什么核聚变引擎或者曲速引擎——咱们先不考虑合不合法的问题——那么路程本身会变成这样:

  • 以光速飞行,从地球到银盘边缘大约需要1000年
  • 穿过整个银晕需要几万年到十几万年
  • 彻底飞出暗物质晕需要100万年

而且你很快就遇到一个扎心的问题:飞船上的人能活着到吗?如果你以无限接近光速飞行,时间膨胀效应会让你觉得只过了几十年甚至几年,但等你飞出去,地球那边早就过去上百万年了,你在飞船上刷完一部剧的功夫,地球上人类可能都不存在了。

这就像你想翻墙出去看看邻居家的猫,结果翻回来发现自己的房子都塌了。

距离本身就已经够离谱了

我查了一些天文学文献的估算数据,关于银河系的边界到底在哪儿,科学家们其实也还在争论。

测量依据 估计半径 数据来源
恒星盘半径 约5万光年 Gaia卫星巡天数据,2018年
银晕球状星团范围 约10万光年 天文学报《ApJ》2020年综述
暗物质晕外围 约100万光年 Deason等人2019年研究

100万光年是什么概念?光都要走100万年,你现在的身体是用原子组成的,这些原子在银河系里待了46亿年都没被翻出去过,你现在却想让它们在你有生之年离开银河系。

就算你真飞出去了,到达的也不是什么"外面"

大多数人想象里的"银河系外面",是一片漆黑、什么都没有的虚空,但实际上,你会在半路上先撞进一堆邻居家里。

银河系带着几十个矮星系在周围转,大的有大麦哲伦云、小麦哲伦云,距离我们大约16万到20万光年,你要是往上飞,说不定先闯进某个矮星系的领空,就像想去城外结果误入了隔壁村的大集。

再往外,大约250万光年远的地方,仙女座星系在那儿,而且它正在朝我们撞过来,天文学家预计大约40亿年后银河系会跟仙女座星系合并成一个大椭圆星系,换句话说,银河系自己的边界到时候就不存在了,你都不用亲自翻,银河系自己就先翻篇了。

这么一想,这个问题突然有点荒诞——我们拼命想翻出去的东西,本身就在以一种缓慢到无法察觉的方式变化着

但话说回来,这个念头本身挺美的

我查资料的时候看到一句话,忘了是哪个天文学家说的了,大意是:人类问"怎么翻出银河系",这问题的价值不在于答案,而在于我们这种生物居然真的会去想这件事

一群住在岩石星球上的灵长类动物,平均寿命不到一个世纪,肉眼能看到的最远距离不过几千光年,却一本正经地计算着如何穿越一百万光年的暗物质晕,这本身就有点浪漫。

关于"怎么翻出去一个银河系",目前的人类文明给不出可操作的方案,方向有了,垂直盘面往上飞;速度门槛也清楚,550公里每秒起步;路程也明确,至少上万光年,往多了算上百万光年,接下来就看你上哪儿搞一艘能活那么久的飞船,以及怎么说服自己接受"出发即永别"这个事实。

但谁知道呢,两百年前的人类也不相信能飞到月亮上去。

我把西瓜皮扔进垃圾桶,银河还在头顶亮着,今晚就先不想这件事了,明天还得早起上班。

关键词: