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秋天抬头看银河,那颗红彤彤的心宿二到底藏在哪里

前几天带孩子在阳台看星星,他问我:“爸爸,天上那颗特别红的星是什么?” 我眯着眼顺着他手指的方向看过去——还真是,南方低空有一颗明显泛红的亮星,在一堆银白色的星点里显得格外扎眼,那颗其实就是心宿二,天蝎座的心脏,孩子接着问它在我们银河系的哪里,这个问题其实挺有意思的,比我一开始想的要复杂一些。

心宿二在银河系里的位置,可以从两个完全不同的角度来说。

  • 地球上看过去的视线方向——也就是它在天球上的投影位置,这是我们肉眼能感知到的
  • 银河系本身的立体结构来看它真实所处的旋臂和空间坐标——这个就需要一点天文学数据了

下面这张图大概能帮我们建立一个直观印象,心宿二在夜空中的方位和它周围的星空环境:

(配图:天蝎座星空图,标注心宿二位置及银河带走向,图上可见心宿二位于银河带边缘而非正中央)

先说第一个角度。你如果在夏天的夜晚朝南方看,心宿二就挂在银河那条朦朦胧胧的光带旁边。 它并不在银河最亮最浓密的中心方向上——银河系的中心在人马座方向,而心宿二在天蝎座,两者在天球上挨得挺近,但并不是同一个方向,很多朋友第一次用双筒望远镜扫这一带的时候会惊呼“星星怎么这么密”,那是因为你正朝着银河系内部看,视线穿透了厚厚的恒星密集区,心宿二正好处在这条视线的前半段,属于前景星,所以它看起来亮度惊人。

秋天抬头看银河,那颗红彤彤的心宿二到底藏在哪里

但真正让我觉得震撼的,是第二个角度——银河系的立体地图里,心宿二的坐标

参数数值(近似)
银河系经度(l)约 352°
银河系纬度(b)约 +15°
距银心距离约 2.5 万光年(银河系半径约5万光年)
距太阳距离约 550 光年
所在旋臂本地臂(猎户臂)内侧边缘附近

这些数字放在一起,一个立体的图景就出来了——心宿二和我们的太阳其实住在银河系的同一条旋臂里,也就是所谓的猎户臂,或者叫本地臂,它就在太阳附近,距离不过550光年左右,550光年在银河系的尺度上是什么概念呢?银河系盘面的直径大约10万光年,550光年基本上就是隔壁邻居的距离,这也解释了为什么心宿二看起来那么亮——它确实离我们很近,而且本身又是一颗超巨星,光度大约是太阳的一万多倍。

更有意思的是它的银河纬度,银纬+15°意味着它在银道面上方一点点的位置,不正好踩在银道面正中央,这也就是为什么我们抬头看的时候,它给人一种“飘在银河带边上”的感觉,实际上如果我们能跳出银河系从侧面俯瞰,会看到心宿二就在盘面的恒星密集区里,只是稍微高出平均平面一点点,像浮在星河表面的一颗红色珠子。

秋天抬头看银河,那颗红彤彤的心宿二到底藏在哪里

(配图:银河系俯视示意图,标注太阳位置、心宿二大致方位、猎户臂轮廓,图上显示两者处于同一旋臂区域)

我记得当时给孩子解释完这些,他又问了一句:“那它现在还在那个位置吗?” 这个问题问得真好,心宿二当然在动,它和太阳之间也有相对运动,只是在我们有生之年,甚至在整个人类文明的时间尺度里,它在银河系里的轨迹几乎察觉不到变化,真正让我有点恍惚的是——我们现在看到的心宿二,是它大约550年前的样子,那束光从明朝景泰年间出发,一直飞到今天才落入我的眼睛里,而在这550年间,它可能已经演化到了生命末期,随时会在天文学意义上“爆发成超新星,当然这个“可能是一百万年,也可能就是明天,没人说得准。

心宿二的坐标数据参考了依巴谷卫星视差测量结果及盖亚任务早期数据发布的恒星距离修正值。

下次秋夜天气好的时候你可以试试,往南方低空找那颗泛红的星,它周围还有几颗稍暗的小星排成蝎子的钩子形状。你就站在银河系猎户臂的一颗小小行星上,看着同一条旋臂里的一颗红超巨星,这种感觉很奇妙——像是隔着一条街,朝对面窗户里的邻居挥了挥手。

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