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飞出银河系

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发布日期:2022-04-07

  (图片来源:bing)

  著名的科幻小说家艾萨克·阿西莫夫在《银河帝国》系列故事中幻想了一个巨大的银河帝国,在那里,银河系的每一颗星都形成了自己的文明,就如同地球上大大小小的城市。如果这样的帝国真的存在,那它一定是个超级帝国。因为目前所知,银河系中的恒星数量超过两千亿颗,行星也有至少一千亿颗。在这样庞大的银河帝国中,地球只是很不起眼的一个小点而已。

  如果把全世界的灯都关掉,在夜晚抬头看天,你会看到一条拱形的银色条带横跨天际。那便是闪亮而美丽的银河,银河系的英文“milky way”意思是牛奶打翻了的路,从这样的名字你便能想象到它银白色的美丽。可实际上,我们站在地球上看到的,只是银河系的一部分。

  我们身处银河系中,被尘埃、气体和附近的恒星遮挡了视线。要想看到星系的全貌,我们的目光就需要飞出银河系,深入宇宙更远的地方。这个艰巨的任务,交给了哈勃望远镜。跳出银河系后,人们才发现,原来这个看起来无比庞大的银河帝国,对于广袤无垠的宇宙来说还是太渺小了。因为,像银河系这样的星系,在整个宇宙中有两万亿个!其中,离银河系最近并且最相似的星系也有个好听的名字——仙女座星系。

  研究星系形成与演化的奥秘,一直是很多天文学家分外感兴趣的事。而与银河系比邻而居的仙女座星系便是一个最好的窗口。我们看不到银河系的全貌,却可以在地球上看到完整的仙女座星系,这个距离不远又和银河系类似的星系,成为了绝佳的观测目标。

  哪怕不借助望远镜,你也可以看到夜空中的仙女座,只不过它是一团朦胧的光斑。当用高倍望远镜放大后,一个宏伟的旋涡星系便展现眼前。仙女座星系与银河系的一个相似之处,在于它们都属于旋涡星系。旋涡星系又叫螺旋星系,顾名思义,整个星系的形状是个螺旋状的扁盘。旋臂围绕中心旋转,大大小小的恒星聚集在旋臂上进进出出。而两星系旋转的轴心,都是一个大黑洞。科学家估计,仙女座星系中心超大黑洞的质量大约是地球的1亿倍。围绕着这个黑洞中心,从内向外分布着年轻的蓝色恒星和年老的红色恒星。

  但是,仙女座星系比银河系更大,它巨大的星系盘直径约为22万光年,超过银河系的两倍。而其中所含有的恒星数量大约为1万亿颗,有种推测说,这个数量能达到银河系恒星数量的10倍!科学家推测,如此大的星系其实是两个星系合并的产物,其中一个和银河系差不多大,另一个约为银河系的三分之一。

  关于仙女座星系,除了它离我们很近,还有一个出名的事实——它将在45亿年后与太阳系相撞!这听起来似乎是件很恐怖的事,不过别慌,结局比你想象中要美好。仙女座星系距离地球约250万光年,但两星系巨大的引力如今已经彼此交织,让它们以超过40万千米/小时的速度彼此靠近。大约45亿年后,两星系相遇,而所谓的“碰撞”其实更像是一次合并,它们穿过对方,经过形态扭曲后形成了一个更大的巨型椭圆星系。虽然合并完成也是80亿年以后的事了,但天文学家已经早早给新诞生的星系取好了名字——银河仙女星系!

  参考资料:

  1.《万物》2019年11月 《仙女座星系:银河系的好邻居》

  2.《万物》2019年9月 《星系碰撞不用怕》

  3.国际地理频道纪录片 《Inside the milky way》

  作者:比邻星

  审稿:于颖卓,中科院地理科学与资源研究所博士