银河系
在真正漆黑、远离城市灯火的夜里,一条朦胧的微光带横跨整片天空。几千年来人们称它为银河,并围绕它讲述种种故事——洒出的牛奶、一条光之河、亡者之路。1609 年伽利略第一次把望远镜对准它时,谜团便冰消瓦解:那片乳白色的辉光分解成数不清的一颗颗恒星,只是太暗、太密集,肉眼无法分辨。那条光带,正是从内部、侧着看到的银河系——我们就住在它里面,正透过它那扁平的恒星盘向外张望。
银河系是一个巨大的、旋转着的系统,包含大约一千亿到四千亿颗恒星,外加气体、尘埃,以及一个看不见的巨大暗物质晕,全靠引力维系在一起。它的形状像一个薄盘,直径约十万光年,厚度却只有约一千光年,中心有一团由年老恒星组成的核球,优美的旋臂盘绕在盘中。太阳是一颗普通的恒星,距银心约两万六千光年,每约两亿三千万年绕银河系转一圈。当你望向天上那条明亮的光带时,看到的是被铺展开来的盘面;当你望向远离它的方向时,则是从盘的上方或下方望向更空旷的天空。
研究银河系既是莫大的便利,也是莫大的无奈。我们身处其中,所以能极其细致地看清一颗颗恒星、一团团气体云和一个个星团——远比任何遥远的星系都清楚。但身处其中也意味着我们永远无法退后一步、从外面给整体拍一张照片;每一幅关于它形状的图,都是从我们这唯一固定的视角上测得的数据拼凑而成,而厚厚的尘埃在普通可见光中挡住了我们望向银心的视线。一个常见的误解是把银河系当成整个宇宙。它不过是数千亿个星系中的一个,是远为辽阔的宇宙海洋里一座孤立的恒星岛屿。
这个名字本身就含着一堂关于尺度的课。英文 galaxy(星系)一词源自希腊语的奶 gala,因为在希腊人看来那条光带是乳白色的。如今我们知道,这样一条乳白光带就是一个宽达十万光年的系统——而我们称为仙女座的那团模糊光斑,是另一整个银河系,远在两百五十万光年之外。
天上那条光带,正是我们自己星系的盘面,从盘内的座位上侧看而成。
银河系是一个星系,既不是整个宇宙,也不是全部天体。它也不是我们肉眼唯一能看到的东西——仙女座星系和大小麦哲伦云是无需望远镜就能看见的、独立的星系。