银盘
想象在空中旋转一团软面团:它会摊平成一张薄饼。一团旋转的气体云也会这样,原因却更微妙——上下方向的随机运动随时间相互抵消,而整体的自转不会,于是这团云沉降成一个薄薄的、旋转着的圆盘。银盘就是由恒星、气体和尘埃组成的那个巨大扁平圆盘,构成了银河系明亮而易辨认的主体。它就是你在夜空中看到的那条光带,也是银河系几乎所有活动——恒星诞生、旋臂、乃至太阳本身——所发生的地方。
银河系的盘直径约十万光年,厚度却只有约一千光年,所以按比例算比一张纸还薄——比一张光碟还扁。盘内的恒星并非随意漂浮,而是沿近乎圆形的轨道绕银心公转,全都朝同一方向运行,像在一条巨大圆形跑道上行驶的车流。盘是银河系最年轻、恒星形成最活跃的部分:那里的恒星金属丰度相对较高(含有比氢和氦更重的元素,是由前几代恒星回收而来的),并且仍保有冷气体云,新恒星就从中凝结而生。天文学家常把它分为薄盘——那里最年轻的恒星住在仅几百光年高的薄层中——和一个更厚、更年老的成分。
盘之所以重要,是因为银河系正是在这里自我更新。旋臂勾勒出它,星际介质充满其中,太阳和它的行星就端坐在其内。它的扁平和有序自转,是星系如何形成的线索——气体损失了能量、落进一张旋转的薄片之中。一个有用的提醒:盘不是一块实心板,也不是固定不变的结构。它是一群各自独立公转的恒星和气体,边缘略有翘曲和外张,每颗恒星在绕银心运行的同时,都在中平面上下轻轻起伏。
如果把银盘缩小到一只直径三十厘米的大餐盘那么大,它在中心也只有约三毫米厚,边缘则薄得多——按比例算,比一张光碟还薄。太阳会位于距中心约八厘米处,而你、你的行星,以及你能叫得出名字的每一颗恒星,全都嵌在那张薄片之中。
与它的宽度相比,盘薄得惊人——而我们就住在这张薄片里。
盘不是一块刚性板,而是一群公转的恒星和气体;它的外缘明显翘曲、外张,并非完美平整。