如果你吃過(guò)曲奇餅干的話(huà)，不妨想象這樣一幅場(chǎng)景：一塊曲奇餅干，從中間掰成兩半，這兩瓣餅干大小和質(zhì)量都差不太多，掰開(kāi)的一瞬間大量的餅干碎屑飄在兩瓣曲奇附近，有些碎屑圍繞著兩瓣曲奇盤(pán)旋飛舞，有些飛的遠(yuǎn)一些，落在別處。
這樣的畫(huà)面，像極了我們的銀河系所在的這個(gè)村莊，天文學(xué)上稱(chēng)之為本星系群，即銀河系本身所在的星系群。星系群的絕大部分質(zhì)量和恒星集中在銀河系和仙女座大星系（M31）身上，在這兩個(gè)核心星系周?chē)€有著幾十個(gè)尺度較小的矮星系、不規(guī)則星系等等“餅干碎屑”。對(duì)于我們的銀河系來(lái)說(shuō)，這個(gè)家門(mén)口的世界是我們離開(kāi)銀河系后首先要體驗(yàn)的環(huán)境。這個(gè)環(huán)境在天文學(xué)上有著至關(guān)重要的意義，它是唯一一個(gè)可以精確測(cè)量的星系群環(huán)境，起到了聯(lián)系更大的宇宙學(xué)環(huán)境和更小的恒星環(huán)境的紐帶作用，在天文學(xué)上圍繞著本星系群開(kāi)展的這一系列的研究被稱(chēng)之為“近場(chǎng)宇宙學(xué)”。我們將從以下幾個(gè)方面粗略地展現(xiàn)本星系群的特征。

村莊鳥(niǎo)瞰

籠統(tǒng)地說(shuō)，這個(gè)村莊有兩個(gè)大戶(hù)人家，分別是我們自己的銀河系，以及距離我們250萬(wàn)光年以外的仙女座大星系即 M31。銀河系和 M31直徑差不多都是10萬(wàn)光年作用，所以它們之間的位置比例關(guān)系就像是學(xué)生食堂里相鄰兩張桌子上的兩個(gè)餡餅。這兩個(gè)大戶(hù)基本上就是本星系群的大部分恒星和大部分質(zhì)量了。整個(gè)本星系群的范圍大約是直徑1000萬(wàn)光年，也就是銀河系到M31距離的4倍。村莊里除了這兩個(gè)大戶(hù)以外，還散落著幾十個(gè)小戶(hù)人家。整個(gè)本星系群的引力中心位于銀河系和M31之間的某處，這個(gè)1000萬(wàn)光年的星系群呈現(xiàn)出啞鈴型的分布，兩個(gè)超級(jí)大戶(hù)左右著星系群的結(jié)構(gòu)和演化。
康德曾經(jīng)將銀河系以外的其它星系稱(chēng)為“宇宙島”。先賢們已經(jīng)意識(shí)到星系才是物質(zhì)循環(huán)、恒星產(chǎn)生、能量釋放的家園，而星系和星系之間什么也不存在。今天的天文學(xué)研究，肯定了前半句，否定了后半句。星系的確是宇宙演化的基石，但星系和星系之間的“空曠”地帶，在光學(xué)波段以外的觀(guān)測(cè)看來(lái)，充滿(mǎn)了細(xì)致的結(jié)構(gòu)。比如我們的銀河系、大麥哲倫云、小麥哲倫云之間，就有著大量的氣體分子連接的橋梁。類(lèi)似的現(xiàn)象在M31周?chē)灿邪l(fā)現(xiàn)。這就是說(shuō)，本星系群這個(gè)不大不小的村莊，家家戶(hù)戶(hù)并不是各自為戰(zhàn)關(guān)起們來(lái)過(guò)日子。其實(shí)每家每戶(hù)都在用肉眼不易察覺(jué)的方式交換著物質(zhì)與能量，整個(gè)村莊并不是表面上呈現(xiàn)的眾多島嶼，而是一副緊張忙碌的畫(huà)面，或是一張彼此糾葛的大網(wǎng)。
本星系群不僅僅是這些發(fā)光發(fā)亮的恒星組成的星系的村莊，還包括星系內(nèi)部和星系之間彌漫的氣體、塵埃，以及暗物質(zhì)。所有這些都不容忽視，都對(duì)星系的相互運(yùn)動(dòng)和演化起到至關(guān)重要的作用。今天的天文學(xué)，往往誰(shuí)能對(duì)這些氣體、塵埃、暗物質(zhì)做出更細(xì)致的研究或模擬，誰(shuí)就能更準(zhǔn)確地把握本星系群的面貌。

誰(shuí)說(shuō)了算

銀河系和M31作為村子里的至尊，誰(shuí)才是更大質(zhì)量的星系，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)爭(zhēng)論了幾十年。產(chǎn)生這樣的爭(zhēng)論倒不是這兩個(gè)星系自己不安分，而是研究它們的天文學(xué)家和觀(guān)測(cè)技術(shù)在不斷進(jìn)步。過(guò)去很長(zhǎng)的時(shí)間里，天文學(xué)家都認(rèn)為M31比銀河系質(zhì)量大，包含的恒星數(shù)量也多，是當(dāng)之無(wú)愧的一村之長(zhǎng)。但是隨著對(duì)銀河系自身的研究的深入，越來(lái)越多的證據(jù)傾向于將銀河系重新扶上村長(zhǎng)寶座。之所以過(guò)去沒(méi)能清醒地看待銀河系的龐大，是因?yàn)椤吧碓诖松街小?、“不識(shí)真面目”。透過(guò)銀河系盤(pán)面上厚厚的塵埃和氣體觀(guān)測(cè)銀河系自身，就像是在pm2.5嚴(yán)重爆表的日子里瞭望遠(yuǎn)方。今天，越來(lái)越多的新觀(guān)測(cè)研究發(fā)現(xiàn)，銀河系雖然包含著比M31少一些的恒星數(shù)目，但是總質(zhì)量要略大于M31。不過(guò)，這當(dāng)中的不確定度依然很大，因?yàn)殡y以觀(guān)測(cè)和精確測(cè)定的暗物質(zhì)的質(zhì)量不容忽視，而銀河系與M31周?chē)紘@著大量的暗物質(zhì)暈，研究范圍的選取往往會(huì)影響最終的結(jié)果。
兩位村長(zhǎng)候選人，也許聽(tīng)不到天文學(xué)家的爭(zhēng)論，它們有著自己的宿命。銀河系與M31正在以110公里每秒的速度相互靠近，這意味著，大約40億年之后兩個(gè)星系將會(huì)發(fā)生碰撞，伴隨著一系列的天文過(guò)程，最終兩個(gè)旋渦星系合并為一個(gè)巨大的橢圓形系，稱(chēng)之為銀河仙女星系。這個(gè)巨大的銀河仙女星系也將吸引周?chē)陌窍狄黄鹇淙胱约旱捏w內(nèi)，這將是本星系群的遙遠(yuǎn)未來(lái)。當(dāng)然，具體的碰撞情況也還是會(huì)受到暗物質(zhì)的影響。
有趣的是，“碰撞”并不是描述這一狀況的最合適的說(shuō)法。因?yàn)殂y河系與M31的碰撞，不像是兩輛汽車(chē)的碰撞，更像是兩組人群的交錯(cuò)。銀河系和M31分別包含超過(guò)千億顆的恒星，但是兩個(gè)星系的碰撞并不是彼此的恒星撞擊在一起，反而在碰撞的過(guò)程中幾乎不會(huì)有恒星撞擊的情況出現(xiàn)。比如說(shuō)，距離太陽(yáng)最近的是比鄰星，如果太陽(yáng)是一個(gè)乒乓球的話(huà)，比鄰星就是一顆豌豆，這顆乒乓球和這顆豌豆相距1100公里遠(yuǎn)。也就是說(shuō)，相比恒星自身的大小來(lái)說(shuō)，恒星彼此距離太遠(yuǎn)。與其說(shuō)銀河系與M31碰撞，倒不如說(shuō)是相互融合。

千奇百怪

組成本星系群的幾十個(gè)星系涵蓋了幾乎所有可見(jiàn)的星系類(lèi)型。這個(gè)小村莊就是研究各種不同星系類(lèi)型的最近的實(shí)驗(yàn)室。
從星系的動(dòng)力學(xué)關(guān)系上分，可以將本星系群的眾多星系分為三大類(lèi)。分別是銀河系和銀河系衛(wèi)星系統(tǒng)、M31和M31衛(wèi)星系統(tǒng)、以及NGC3109和周邊星系系統(tǒng)。除了第三類(lèi)圍繞在NGC3109星系周?chē)膸讉€(gè)遙遠(yuǎn)的星系之外，本星系群的大部分成員都可以分為兩大陣營(yíng)：銀河系的衛(wèi)星星系、M31的衛(wèi)星星系。兩個(gè)陣營(yíng)的規(guī)模勢(shì)均力敵，涵蓋的空間范圍也很接近。由于距離的原因，天文學(xué)家對(duì)銀河系的衛(wèi)星星系的研究要多得多。目前已知的成員達(dá)到14個(gè)星系，和銀河系之間靠萬(wàn)有引力相互作用。最早發(fā)現(xiàn)的大麥哲倫云和小麥哲倫云星系位于南方天空中，早在公元1世紀(jì)波斯天文學(xué)家蘇菲就做過(guò)觀(guān)測(cè)記錄。最近十幾年研究的最多的銀河系衛(wèi)星星系要算人馬座矮橢球星系，直到1994年才發(fā)現(xiàn)它的主要核心部分，它圍繞銀河系運(yùn)動(dòng)穿越銀河兩極，在穿越的過(guò)程中與銀河系的引力相互作用，成員恒星被拉入銀河系的范圍，在星系穿越的路徑上延伸出長(zhǎng)長(zhǎng)的星流。大部分銀河系的衛(wèi)星星系，都和人馬座矮橢球星系有著類(lèi)似的遭遇，它們的成員星或多或少地被銀河系吸入，形成星流。所以，銀河系從來(lái)都不是一個(gè)孤立的結(jié)構(gòu)，研究和認(rèn)識(shí)銀河系離不開(kāi)對(duì)銀河系周邊環(huán)境的把握。
從星系形態(tài)上分，本星系群包括漩渦星系、橢圓形系、矮星系、不規(guī)則星系等各種類(lèi)型。銀河系、M31、M33都是典型的漩渦星系，M32是典型的橢圓星系，前面提到的大小麥哲倫云都是不規(guī)則星系，人馬座矮橢球星系是典型的矮橢球星系。漩渦星系和橢圓形系通常尺寸較大，包含的恒星眾多，質(zhì)量也大，一般在1011到1012太陽(yáng)質(zhì)量左右，而矮星系和不規(guī)則星系，顧名思義，尺寸較小，沒(méi)有堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，包含的恒星數(shù)量少，質(zhì)量小。事實(shí)上，銀河系的一些衛(wèi)星星系，和銀河系外圍的球狀星團(tuán)直接沒(méi)有特別明確的界限。確認(rèn)衛(wèi)星星系的獨(dú)立身份讓天文學(xué)家頗花費(fèi)了一番功夫。目前比較流行的銀河系演化理論認(rèn)為，像人馬座矮橢球星系這樣的矮星系在歷史上曾經(jīng)有過(guò)很多，它們都紛紛地落入銀河系的范圍，與銀河系相互作用，最終成為銀河系的一部分。今天能夠在銀河系里找到了部分球狀星團(tuán)，可能就是過(guò)去的矮星系的殘骸。

更大的鄉(xiāng)村

我們的本星系群村莊，是室女座超星系團(tuán)這個(gè)大鄉(xiāng)村的一部分。這個(gè)室女座超星系團(tuán)以室女座星系團(tuán)為中心，還包括除我們的本星系群以外的至少100個(gè)星系群或星系團(tuán)，比如離我們最近的M81星系群和M101星系群。必須注意的是，我們自己的銀河系，既不是這個(gè)大系統(tǒng)的中心，尺寸和質(zhì)量也算不上出眾。只要把我們的目光稍稍放遠(yuǎn)一點(diǎn)點(diǎn)，就會(huì)把我們自身的自豪感和自負(fù)心淹沒(méi)在茫茫天際里再也找不回來(lái)。而這一切的一切，只能稱(chēng)得上是宇宙的一個(gè)小小的角落。我們還沒(méi)有能力離開(kāi)太陽(yáng)系，我們制造的人造探測(cè)器目前最遠(yuǎn)的只飛到太陽(yáng)系的邊緣。一個(gè)又一個(gè)更高層次的空間等待我們的光顧，在此之前，天文學(xué)家用望遠(yuǎn)鏡和理論模型率先沖鋒陷陣，為我們揭示一個(gè)又一個(gè)超乎想象的世界。越是如此，我們?cè)绞歉袊@自己賴(lài)以生存的遼闊大地，其實(shí)只是一個(gè)小小的角落。
所幸的是，在這個(gè)小小的角落里發(fā)生的這些故事，就足夠我們?nèi)ズ闷?、去探索、去了解、去提?wèn)了。我們從來(lái)不會(huì)感覺(jué)宇宙的一個(gè)小角落擁擠與逼仄。那么相反，是不是我們身邊的一花一草一露珠，我們也沒(méi)能察覺(jué)它們的龐大與博遠(yuǎn)？

結(jié)語(yǔ)

在別人只知道流星雨的時(shí)候，你開(kāi)始去試著了解一個(gè)叫做“本星系群”的東西，這的確算得上高端大氣上檔次的知識(shí)了。不過(guò)，高大上并不是我們的最終目的，我們的目標(biāo)是——試著切換不同的視角來(lái)重新看待自己。這就是天文學(xué)的力量，可以讓我們賴(lài)以生存的大地變得毫不起眼，可以讓空曠的星系際空間展現(xiàn)緊密的聯(lián)絡(luò)，可以讓我們?cè)谧闱蜻@么大的腦袋里裝下一個(gè)跨度1000萬(wàn)光年的星系群。這么一想，碉堡了吧？