天气预报|天文学家是做什么的？不是做天气预报的，也不是聊星座的
出品："格致论道讲坛"公众号（ID：SELFtalks）
以下内容为天体物理学家、中科院上海天文台研究员郝蕾演讲实录：
提起天文，大家可能感觉既熟悉又陌生。每个人都可以仰头看星星看天空，但天文学究竟是什么呢？
我与陌生人聊天，跟他们谈起我是做天文的时候，得到的反应是五花八门的。有的人会跟我聊天气，说你们天气预报怎么不准呢？有的人会跟我说，你知不知道外星人、UFO是怎么回事？还有人会跟我聊星座……
其实这些都不是我们平时所说的天文研究。
靠谱一点的，会跟我提到太阳或者星星之类。当然，还有一类非常可爱的天文爱好者，他们对我们专业会更了解一些。
他们有时候会亲自去做一些天体拍摄，这些照片把一些平时看不到的美景带到我们面前，非常令人感动。
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天文学家，聆听宇宙的故事
不过即使是这些美丽的照片，和我平时接触到的天文研究，也还是有点差距的。我们究竟是在做什么呢？
其实天文真正让我心潮澎湃的，并不是这些美丽的照片，而是这些照片背后呈现出来的故事，以及我们如何去破译这些故事的过程。
其实我一开始并不是做天文的，我是在研究生的时候才转入天文专业的。
那个时候，因为要准备一个学期报告，就开始系统地读一些文献，然后就惊异地发现，“哇，天文学家怎么对我们的宇宙、对恒星、星系知道的这么多！”
比如说，我们都知道宇宙是膨胀的，可是天文学家居然知道这个膨胀是加速进行的，也就是说，它膨胀得越来越快。
而且这些结论还不是胡说，它是有事实有根据，有一定逻辑关系的。而且，这样子的逻辑推理我读起来也能理解，觉得它合情合理。当时，这个对我震撼非常大。
我发现宇宙好像一本书，以前我只看到封面美丽的图片，现在我开始读里面的内容了。慢慢的，当我看到这些美丽天体的照片的时候，我不仅仅只是惊叹：“哇，好漂亮，太震撼了”，而是开始读里面的内容。
比如说，有的星系它是有结构的，像有的星系中心有雪茄一样的棒旋结构，有的有螺旋一样的结构；
而有的星系是没有结构的。碰巧这些没有结构的星系，它的颜色看上去更红一点，而那些在漩涡里面的星系，感觉更蓝一些。
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天文学家就是通过研究这些天体的模样、形状、大小、颜色，以及它发出来的各种各样的光谱，来推测、聆听它们给我们讲的故事。
比如说宇宙是怎么来的，它将要演化到什么状态？我们现在这个状态的银河系是怎么来的？我们的太阳又是怎么出现的？
我们的太阳最后会有一个什么样的命运，这样的命运对我们地球是一种什么样的影响？还有没有像地球这样的行星等等这样子的故事。
我给大家举一个例子，看我们怎么去阅读我们的宇宙。大家都知道我们生活在银河系里，对吧？那么有多少人亲眼见过银河系？
好像有一些，但不是特别多。很遗憾，现在很多人生活在城市里面，城市的灯光太亮了，银河系表面亮度是很低的，所以在城市很亮的情况下就不太容易见到银河了。
这张图片拍摄的是一个比较震撼的银河系照片，它拍摄于美国北部的一个国家公园里。
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如果你把这个银河系照片的样子拉直，然后把中间很亮的地方放在中心的话，你可以看到，我们的银河系相当于一个全景图，它看上去像一个盘子的形状，然后中间会更亮更厚一些。
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我问大家两个问题。一个是你觉得在银河系里面，太阳大概在什么位置？还有，如果我们从上往下看银河系的话，这个银河是什么样子？
其实回答这样的问题，恰恰就是天文学家在银河系领域比较热衷的研究方向。
称称银河有多重
我们怎么做呢？我们通过测量不同恒星离地球的距离，以及它们的运动状态，通过建立某种模型来推测、重新构建银河的样子。
假如我们从上往下看银河的话，银河系的中心有一个雪茄样的棒旋结构，颜色偏红，因为它有很多年老的恒星。
在这之外，有若干的旋臂，到底是三条、四条还是五条六条，是现在大家争论的焦点之一。
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太阳大概在这幅图靠下的地方，距离银河系中心大概有27000光年的样子。
我们还知道，银河系里面有很多像太阳的恒星，它们的质量有的比太阳大很多，有的比太阳小很多。
如果我们把这些恒星的质量加起来，可以得出，银河系的质量大概是五百亿个太阳质量这么大。
我觉得这是一个很酷的数字，为什么呢？感觉我们就像上帝一样，拿着一把秤，称银河系到底有多重。
实际上更有意思的是，天文学家发现，银河系里的总质量应该远远比所有恒星加起来的质量要大得多。
有多大呢？应该至少有6000亿个太阳质量这么大。
天文学家为什么会这样说？是因为银河系必须有这么大的质量，才能拽着银河系里的某些恒星高速转动。
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