在地球上观测条件最完美的地方,类肉眼的生理极限,最多只能分辨出视星等为 6.0 到 6.5 等 的微弱星光。 根据全天恒星星表,在全天球范围内,视星等亮于 6.5 等的恒星,总数大约在 9000 颗左右。

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请注意,这9000颗是整个天球的数据,而在任何一个特定的时刻,你站在地球表面,总有一半的星空被你脚下的地球挡住了,再扣除掉地平线附近因为大气消光而变得不可见的暗星,人类肉眼在同一时刻、同一地点所能看到的星星极限数量,撑死只有 2500 到 3000 颗。

而我们的银河系,拥有多少颗恒星呢?

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保守估计是 1000 亿颗,上限可能高达 4000 亿颗,也就是说哪怕你视力再好,你用肉眼能看到的星星总数,也只占银河系恒星总数的 千万分之一。

更绝望的是这些可见恒星在银河系中的空间分布,银河系是一个极其巨大的棒旋星系,其盘面直径高达 10 万光年。我们的太阳系位于距离银河系中心约 2.6 万光年的猎户座旋臂的内侧边缘。

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人类肉眼可见的恒星,绝大多数都位于距离地球 1000 光年 的半径范围内,稍微远一点的,极少有超过 4000 光年 的,相对于银河系 10 万光年的庞大身躯,我们所看到的“满天繁星”,不过是在星系这片汪洋大海中,以太阳为中心画出的一个极其微小的气泡。

全天最亮的恒星天狼星,距离我们仅 8.6 光年,它就在我们的隔壁,夏季大三角中最亮的织女星,距离我们 25 光年,冬季夜空中的霸主猎户座参宿四,距离我们大约 640 光年,只有极少数极其变态的超级巨星,比如天鹅座的天津四,凭借其不可思议的绝对发光本领,才能在距离我们 2600 光年 的地方依然闪耀在我们的夜空中。

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在这个“气泡”之外,那是剩下 99.9999% 的银河系疆域,那里有几千亿颗太阳,有无数璀璨的星云、脉冲星和黑洞,但对我们人类的裸眼来说,它们统统不存在,被无情地抹除在了黑暗之中。

但如果我告诉你,即使在这个极其微小的“本地泡”里,我们看到的星空也是极度扭曲和被严重“过滤”过的,你会作何感想?

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在我们的宇宙中,恒星的大小和寿命分布遵循着极其严格的幂律分布,宇宙中数量最多、最普遍的恒星群体,是那种质量极小、温度极低、散发着暗淡红光的红矮星,它们占据了银河系恒星总数的 75% 到 80%。

按理说,既然我们看到了 3000 颗星星,其中绝大部分应该是红矮星,但是在你用肉眼能看到的这 7000 颗星星中,红矮星的数量是零。

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不仅没有红矮星,甚至连那些数量占全天 10% 左右、质量稍大一点的橙矮星,人类肉眼也很难捕捉到它们微弱的光芒,哪怕是距离我们最近的、只有 4.24 光年、隔着薄薄一层窗户纸的比邻星,由于它是一颗暗淡的红矮星,我们在地球上必须依靠口径至少 8 厘米的天文望远镜才能看到它。

那么我们看到的这 7000 颗星星,到底是一群什么怪物?

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它们几乎清一色质量庞大、温度极高、燃烧极快,它们在宇宙漫长的岁月中只占据了极其短暂的生命周期,我们看到的夜空,不是一个真实的宇宙人口普查,而是宇宙里最耀眼、最狂野、极其稀有的一小撮“发光怪胎”的聚会。

人类肉眼在极其极其苛刻的条件下,还能看到银河系以外的天体,但那绝不是“一颗星星”,而是一个“星系”。

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在秋季深邃幽暗的北半球夜空,如果你视力极佳且没有月光干扰,在仙女座的腰部,你能看到一团极其微弱的、纺锤形的朦胧光斑,这不是一颗恒星。这是距离我们 254 万光年 之外的仙女座星系。

那个微弱的光斑,是整个星系中心一万亿颗恒星集合在一起的复合光晕,当你凝视它时,你看到的光,是它在 254 万年前发出的,那时的人类祖先,甚至还没有学会直立行走。这是人类肉眼能在宇宙中不借助工具看到的最远常态天体。

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如果你在南半球仰望夜空,你会看到两团仿佛是从银河中撕裂下来的明亮云雾,这是大麦哲伦星系和小麦哲伦星系,它们是环绕我们银河系运行的两个矮星系,在古代航海家眼中,它们是指引方向的灯塔。

除了整个星系,历史上确实出现过极少数例外,让人类用肉眼看到了遥远星系中的“单体”事件, 例如 1987 年在大麦哲伦星系中爆发的超新星 SN 1987A,在短短几个月内亮度激增,在南半球用肉眼清晰可见。

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更极端的是 2008 年发生的一次名为 GRB 080319B 的伽马射线暴,在距离地球不可思议的 75 亿光年 之外,两颗中子星极其猛烈的碰撞,产生了一束直指地球的光学余辉,在短短的 30 秒内,它的亮度达到了惊人的 5.8 等,在那个瞬间,人类肉眼看到了宇宙极其遥远边缘的一次毁灭。

如果你曾仔细观察过夏季灿烂的银河带,你会发现这条光带并不是完整明亮的,它的中央有一条极其黑暗、蜿蜒的巨大裂缝,仿佛银河被硬生生劈开了一样。

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这并不是那里没有星星,而是因为那里充斥着厚达数千光年的星际尘埃,这些极其微小的硅酸盐颗粒和冰晶,无情地吸收和散射了可见光,银河系的中心,潜伏着一个质量高达太阳 400 万倍的超大质量黑洞,和密密麻麻的百亿颗老年恒星,那里本该是全天最亮、甚至能在半夜照出人影的地方,但由于厚重的尘埃带像一堵漆黑的高墙一样挡在前面,它在我们的肉眼视野中,几乎是一片死寂的黑暗。

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如果我们人类的眼睛能看到红外线,那整个夜空将发生翻天覆地的变化: 尘埃带将变得透明,被遮挡的红矮星将如沙粒般显现,银河系的中心将化作一颗极其耀眼的巨大火球,悬挂在南方的天际。

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所以夜空中肉眼可见的 7000 颗星星,几乎百分之百全都是银河系内离我们极近、且亮得极其离谱的“异常个体”。

我们凝视的夜空,不仅不是整个宇宙,甚至连银河系的百分之一都算不上,它是一张被生理极限、光度学法则和宇宙尘埃联手编织的、美丽却残缺的“滤镜切片”。