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用一张纸画个银河系,这事儿其实比你想的简单

“爸,银河系长什么样?”

我愣了一下,翻出手机给他看NASA拍的漩涡星系照片,他看了一眼说:“我想自己画一个。”

行吧,那就画,但问题是——银河系是立体的旋转盘子,而我们只有一张平面的纸,这事儿得想清楚怎么弄。

先搞明白你要画什么

费曼说过一句话,大意是:如果你不能用简单的语言讲清楚一件事,说明你还没真正理解它,画银河系也是这个道理。

银河系从侧面看,像个中间鼓起来的飞碟——有个扁平的银盘,中间凸起一团核球,从正上方俯视,它有四五条旋臂甩出来,像个正在旋转的风火轮,我们的太阳就待在猎户臂上,离中心大约6万光年的位置。

所以动手之前,先记住三个关键结构:

  • 核球:中心那个椭圆形的鼓包,恒星密度极高
  • 银盘:包括厚盘和薄盘,旋臂就在薄盘里
  • 暗物质晕:包裹在最外面,看不见但质量巨大

知道这些,你就可以开始动手了。

第一步:定构图,选角度

你得先决定画哪个角度,不同的视角,画法完全不一样。

视角看到的形状难度
俯视螺旋圆盘,旋臂清晰中等
侧视扁平飞碟,中央隆起简单
斜视角椭圆盘面,带透视缩短较难

如果你是第一次画,我建议从侧视或者略带倾斜的俯视开始,侧视最容易出效果,俯视最经典。

拿一张普通的A4白纸,先别急着画,用铅笔在中心附近轻轻标一个点——这是银心的位置,整个银河系都得绕着它转。

用一张纸画个银河系,这事儿其实比你想的简单

第二步:画银盘和核球

假设你选的是略带倾斜的俯视角度。

先在纸上画一个横向的椭圆,不用太规则,银河系的银盘直径大约10万光年,形状本来就不是完美的圆形,椭圆的长轴就是银盘的主平面,稍微带点弧度会更自然。

然后在椭圆中心画一个更小的竖向椭圆,或者直接画一个扁球体形状——这是核球,核球的长宽比大概在1:0.7到1:0.4之间,具体看你想要的倾斜程度。

这里有个小技巧:别用圆规,星系是自然的造物,手绘的轻微抖动反而让它看起来更有生命力。

第三步:画旋臂,这是灵魂

旋臂不是随随便便甩出去的弧线,它们遵循对数螺线的规律——越往外旋,间距越宽。

银河系主要有四条旋臂:

  • 矩尺臂
  • 南十字-盾牌臂
  • 人马臂
  • 英仙臂

太阳所在的猎户臂其实是一条支臂,夹在人马臂和英仙臂之间,位置大概在银心到边缘的大约三分之二处

用一张纸画个银河系,这事儿其实比你想的简单

画旋臂的具体做法:

  1. 从核球的边缘找几个起点,均匀分布
  2. 用铅笔轻轻朝外拉弧线,弧线要顺着同一个旋转方向(都顺时针或都逆时针)
  3. 弧线不是光滑的,而是接近缠绕的形态,可以稍微有点分叉

我画的时候手抖了一下,一条旋臂画歪了,干脆改成了一道暗尘带的轮廓——你看,银河系里确实有大量遮蔽星光的暗尘带,巴纳德当年就画过这些暗区的星图,有时候失误反而让画面更真实。

图:俯视角度下银河系的旋臂结构示意

第四步:上色和点星

这一步决定了画面是“还不错”还是“像真的”。

核球用暖黄色到橙黄色,那里聚集着大量年老的、偏红的恒星,整体色调偏暖。

旋臂部分用蓝白色打底,叠加粉紫色,旋臂是恒星形成区,年轻的大质量恒星发出强烈的蓝白光,而周围的电离氢区呈现粉红色调。

点星的技巧:

用一张纸画个银河系,这事儿其实比你想的简单

  • 核球区域:点得密一些,用浅黄和米白的色铅笔尖轻轻戳
  • 旋臂沿线:蓝白点较亮较稀,间杂少量粉点
  • 盘面背景:用极淡的灰色铅笔侧锋平涂,制造弥散星光的效果
  • 暗尘带:留出一些不规则的空白或浅灰条带,模拟尘埃遮挡

还有一个容易忽略的点:球状星团,它们是散布在银盘上下方的老年星团,画在核球周围和银晕区域,用一个个小小的淡黄色毛团表示就行,银河系大约有150多个球状星团,你不用画全,画上七八个点缀一下,懂行的人一眼就能认出来。

图:侧视角度下银河系的核球与银盘结构

第五步:处理暗物质晕和背景

这一步很多人会忽略,暗物质晕虽然看不见,但它占了银河系总质量的大约85%,怎么在纸上表现看不见的东西?

我的办法是:在星系外围用极轻的铅笔薄薄罩一层淡淡的灰,比盘面的色调更浅更均匀,向外逐渐过渡消失,形散神聚,暗示有某种延伸的结构包裹着整个星系。

如果你用的纸张允许,可以用擦笔或者棉签把这一层揉开,制造柔和的渐变,注意别弄脏了旋臂部分。

画的过程中你可能会犯的几个错

  • 旋臂太对称:真实的旋臂并不完美对称,每条都有自己的形状和分支
  • 中心太亮太大:核球的角直径其实没你想象的那么大,适度就好
  • 忘了太阳的位置:画完以后,在离中心大约六成远的一条旋臂内侧,轻轻标一个不起眼的小点,写上“太阳”,你会突然觉得这张纸变得特别巨大

我儿子画完以后盯着那个小点看了很久,然后问我:“所以我们就在这儿?”

“对,就在这儿。”

他把画举起来,对着窗户光看了半天,说银河系像一个大漩涡,我说是啊,而且这个漩涡正在以每秒约220公里的速度旋转,我们跟着一块儿转,转一圈要花差不多3亿年

他没接话,拿着画跑去给他妈看了,桌子上剩下一堆色铅笔屑和那张被我画歪了一条旋臂、临时改成暗尘带的草图,我看了看觉得还行,拿冰箱贴贴在厨房门上了。

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