银河系到底装得下多少个室女座？

前几天晚上,我在阳台上用一台十寸的牛顿反射望远镜看室女座方向，邻居老张路过，抬头看了一眼，突然问我：“你说室女座里到底有多少个银河系？”

这个问题乍一听好像很简单,但仔细一想，差点把我绕进去，因为它把两个完全不同的概念给搅在一起了，不过这也恰好是很多人第一次接触天文学时最容易产生的困惑，我放下目镜，决定把这事彻底讲清楚。

先把“室女座”和“室女座星系团”掰开

这是最关键的一步,不掰开的话，后面全乱套。

室女座是一个星座，啥叫星座？就是古代人仰望星空时，脑补出来的一些图案区域，他们把亮星用想象的线连起来，说这是个人、那是个兽，然后划分出88个天区，室女座就是其中之一，面积1294平方度，在全天排第二，它本身不是实体，是方向，是一片天区，你朝这个天区里看，能看到很多天体，但“星座”这个壳子里不装任何东西。

室女座星系团就不一样了，它是真实存在的巨大天体系统，恰好在地球上看位于室女座天区的方向，所以得了这个名字，这个星系团距离我们大约5400万光年，里面密密麻麻挤着1300到2000个星系，它是本超星系团的中心区域，我们的本星系群也绕着它转。

所以老张第一个需要搞清楚的事情是：他问的“室女座”，到底是指那个方向上的星空，还是指室女座星系团？ 如果指星座本身，那它连一个银河系都装不下，因为星座只是天球上的一片区域标记，如果指室女座星系团，那才是另一个故事。

室女座星系团里有多少个银河系？

我把望远镜重新对准室女座方向,让老张看了看那些模糊的光斑，每一个光斑，几乎都是一个星系。

室女座星系团的核心区域跨度大约15度左右,散布在一个扁平的盘状结构里，团里不光有大量旋涡星系（像银河系这样），还有椭圆星系、透镜星系、矮星系，如果把“银河系”当成一个计量单位，那么问题就变成了：室女座星系团里有多少个和银河系差不多大小的星系？

这里有个挺让人意外的事实——室女座星系团里真正能和银河系体型相当的旋涡星系并不多，很多星系比银河系小得多，团里最显眼的那些巨无霸反而是椭圆星系，比如M87，质量相当于近200个银河系，但这些巨椭圆星系数量很少，一个团也就那么一两个，大量的是矮星系和中等大小的星系。

根据目前的巡天统计,室女座星系团里确认成员星系在1600个左右，其中恒星质量达到银河系级别（大概5×10^10太阳质量以上）的，不到十分之一，多数是质量只有银河系几十分之一的矮星系，要是按“个数”硬算，那就是1600多个，但如果按“等于一个银河系等效质量”来算，那整个室里座星系团的总恒星质量大概相当于几百个银河系。

这里我整理了一个小的对比,方便一眼看明白：

比较对象	成员星系数量	总质量（太阳质量）	相当于几个银河系质量
室女座星系团	~1600	~1.2×10^15	约600
本星系群	~80	~2×10^12	约1-2
银河系	1	~1.5×10^12	1

所以如果老张非要一个数,那大概就是：室女座星系团里包含了1600多个星系，总质量加起来差不多是银河系的600倍左右。但这里面把银河系这么大小的单个星系全剔出来单独数，大概是几十个。

换个问法：室女座那片天区里有多少个银河系？

老张听我讲完这些,挠了挠头说：“那我再问一个，我就盯着室女座那块天区看，能看见多少个跟银河系一样大的星系？”

这个问题更符合普通人看星星的直觉——他问的是视线方向上的叠加，室女座天区1294平方度，在这个方向上，我们的视线穿透了不同距离的宇宙空间，近处有银河系里的恒星，往远一点是本星系群里的星系，再往远才是室女座星系团，更远处还有宇宙深处数不清的背景星系。

所以如果你从这个天区一直往深了看,理论上可以看到亿万个星系，哈勃极深场告诉我们，随便指天上一块指甲盖大小的天区，里面都能挖出上万个遥远星系，室女座天区这么大一片，要真用大口径望远镜做深度曝光，探测到的星系数量会是千万级甚至更高，这些星系很多都比银河系小，但体型相当的也不在少数。

换句话说,如果非要给老张一个“室女座天区里有多少银河系”的数字，那答案是：多到数不清，至少百万级以上。这不是室女座本身的属性，是我们这个宇宙本身星系就多得吓人，任何一个天区都一样。

室女座星系团里哪些星系最像银河系？

聊到这儿,老张让我给他指几个具体的，室女座星系团里还真有几个和银河系气质接近的星系。

• M61：室女团里少见的正面朝我们的旋涡星系，旋臂清晰漂亮，直径和银河系差不多，都在10万光年左右，它恒星形成活动很活跃，比现在的银河系“热闹”不少。
• NGC 4569：也叫M90，是个正在往室女团内部俯冲的旋涡星系，它的气体被星系团介质慢慢剥离，拖出一条长长的尾巴，这个过程，有点像银河系在未来几十亿年里可能经历的状态。
• NGC 4303：也就是M61之外的另一个大旋涡星系，结构很规整，中心有个不算太大的棒状结构，跟银河系的中心棒有点类似。

从这些例子里能看出来,室女座星系团虽然“人多势众”，但环境相当暴烈，星系之间互相拉扯，星系运动速度高，团内还充满高温气体，像银河系这种带优雅旋臂的星系，在里面是被慢慢改造的对象，不是你死就是我活，我们现在待在本星系群这种“乡下地方”，反倒是件挺幸运的事。

银河系相当于多少个太阳”的延伸思考

老张最后又问了一个毫无防备的问题：“那银河系本身又等于多少个太阳？”

这个倒好回答,银河系的恒星数量大概在1000亿到4000亿颗之间，目前主流估计在2000亿颗左右，太阳的质量是2×10^30千克，银河系总质量中恒星占了大约5×10^10太阳质量，加上暗物质晕、气体、尘埃，总质量大约1.5×10^12太阳质量，这意味着银河系的物质总量相当于5万亿个太阳，而室女座星系团又相当于600个银河系——所以绕回来，室女座星系团总质量差不多是900万亿个太阳，一堆天文数字，说出来自己都头晕。

我把望远镜收起来的时候,老张还在那念叨：“所以室女座里有多少个银河系，这个问题一开始就问岔了呗？”

也不能完全这么说,任何一个看着有点奇怪的问题，背后往往是概念没捋顺，把星座、星系团、宇宙学距离这三层壳剥开，答案自然就浮出来了，而且说实话，要不是老张问了这么一句，我可能也不会去想室女座星系团里旋涡星系比例这么低这回事。

夜空就是这样,你越是盯着那些暗淡的光斑看，发现的问题就越多，有时候一个外行人的无心一问，比教科书上一排排的数字要有意思得多。