兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

數億年後,由於仙女座星系和銀河系的合併,地球的夜空將會改變。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

這是仙女座星系的真實大小嗎?沒錯。這張圖片真實描繪了,如果我們的比鄰星系——仙女星系更亮一些的話,夜空看上去會是什麼樣子。背景中月亮的原始照片由斯蒂芬·拉恩( Stephen Rahn)拍攝,仙女座星系的影象來自美國航天局(NASA),圖片由湯姆·巴克利-休斯頓(Tom Buckley-Houston)合成。這張合成圖幾年前出現在Reddit網站上。如果你不相信,可以看看APOD網站釋出的同樣的圖片。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

上面的圖片展示了臨近銀河系的仙女座星系是如何在我們天空中佔據了的相當於六倍月球直徑廣度的空間。但是,仙女座星系當然沒有這麼亮,你需要在很暗的夜空才能看到它。並且,即使是這樣,它也只是一個勉強可見的模糊光斑。仙女座星系需要靠的更近才能像上面的圖片中那樣明亮。如果它足夠近達到那麼明亮,它在我們的天空中將會呈現的更大,並且這將會在某一天發生。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

仙女座星系目前正以每秒110千米的速度向銀河系靠近,最終它們將會相會合並。

通常來說,仙女座星系和銀河系將會合並已經不是一個特別引人注目的事了,因為這在四五十億年後才會發生。但一項八月份發表在天體物理期刊上的新研究修正了這個時間線:合併或許已經開始了!

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

這又是一張仙女座星系在夜空中真實大小的合成圖,以月亮為比較。圖片來自天文攝影師亞當·布洛克和蒂姆·帕克特,2013年8月1日。

關於仙女座星系的這個新發現來自於AMIGA專案,用哈勃太空望遠鏡觀察仙女座星系周圍的深空。AMIGA全稱是仙女座星系電離氣體吸收線分佈圖(Absorption Map of Ionized Gas in Andromeda)。NASA在今年早些時候也報道過這個研究,稱它為“最詳盡的星系光暈研究”。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

仙女座星系,銀河系,以及其他星系外部都被一種星系暈包圍,星系暈由氣體,塵埃和孤立的恆星組成。星系暈很黯淡,所以較難探測。在這項新的研究中,科學家用觀測背景類星體光的吸收來測量仙女座星系暈的大小。他們驚訝地發現,仙女座星系的星系暈比星系的可見邊界要大的多,比以往的發現還要大。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

事實上,這個星系暈已經延伸到了130萬光年,有到銀河系的距離的一半那麼大,在其他方向上的延伸達到200萬光年。

這說明銀河系的星系暈和仙女座的星系暈已經接觸了嗎?

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

在我們的位置上從內部觀察銀河系,我們不容易觀測它的星系暈的特徵。然而,銀河系和仙女座星系的大小和特徵非常相似,所以科學家假定銀河系的星系暈也與仙女座的十分相似。

所以說,這兩個星系的星系暈似乎確實開始有所接觸了,換句話說,它們的合併已經開始。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

透過觀察43個背景類星體,科學家用哈勃太空望遠鏡測定了仙女座星系的星系暈。來自遙遠類星體(一類非常活躍明亮的由中央超大質量黑洞供能的星系)的光穿過仙女座星系暈的時候會被吸收,在星系暈不同的位置觀察這種吸收的變化,科學家不僅可以“看到”這個巨大的星系暈,而且可以分析它的組成。圖片來自NASA/ESA/E。惠特利

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

如果仙女座星系暈可見,上圖描繪了人們在地球上看到它的樣子。它比北斗七星看起來寬三倍,將會是夜空中最大的天體。最近的關於這個星系暈的觀測顯示銀河系和仙女座星系已經開始合併了。圖片來自NASA/ESA/帕斯誇裡,惠特利,樂維

如果不考慮星系暈的話,仙女座星系的主體現在離我們250萬光年遠,並且越來越近。當它越來越近的時候,在天空中它看起來也就越來越大。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

下面的2012年NASA的藝術圖展示了當仙女座星系越來越近時,地球上夜空的樣子。

下圖是在哈勃太空望遠鏡對仙女座星系的運動的觀測資料的基礎上,用電腦模擬未來兩個星系的合併。2012年發表的一系列的研究表明,銀河系和仙女座星系最終會合併成為一個更大的橢圓星系,而不是擦肩而過。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

仙女座星系和銀河系合併的預測圖。

第一行左側:現在

第一行右側:20億年後,由於仙女座星系靠近,它的星系盤看起來會顯著增大。

第二行左側:37。5億年後,仙女座星系充滿視野。

第二行右側:38。5億年後,由於星系合併造成的恆星形成增多,夜空發出耀眼的色彩。

第三行左側:39億年後,新的恆星形成還在繼續。

第三行右側:40億年後,仙女座星系和銀河系都被對方的潮汐力拖拽扭曲。

第四行左側:51億年後,仙女座星系和銀河系的核心。

第四行右側:70億年後,兩星系合併成一個巨大的橢圓星系,它明亮的核心將會佔據夜空。

銀河系和仙女座星系並不是唯二的參與這場合並的星系。M33,本星系群的另一個較大的星系(也叫三角座星系),也會起到某種作用。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

在下面這個影片中,你會看到三角座星系是一個在仙女座星系和銀河系附近的較小的天體。儘管三角座星系很大可能性地不會與另外兩個合併在一起,但會靠近並參與這場星系間的舞蹈。

在整個宇宙中,星系合併是很常見的,天文學家在強大的望遠鏡的幫助下,可以觀測這些合併,或者合併後的產物。通常來說,當兩個星系合併時,它們就像兩個幽靈一樣互相穿過對方。這是因為,在星系內部,每個恆星之間的距離都很遠,所以非常空曠,星系合併的時候,恆星之間基本不會相撞。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

儘管如此,仙女座星系和銀河系中的恆星,還是都會受到這次合併的影響。仙女座星系大約有一萬億顆恆星,銀河系大約有三千億顆恆星。兩個星系的恆星都會被甩入新的軌道,圍繞合併後新的星系中心執行。例如,2012年參與研究的科學家們說:

太陽有可能被甩到所在星系的另一個區域……

但是他們又說:

我們的地球和太陽系並沒有被毀滅的危險。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

那麼地球上的生物又會如何呢?能在這次大合併之後倖存下來嗎?天文學家說,太陽的光量,或者說固有亮度,將在接下來的四十億年中持續增長。隨著太陽亮度增加,到達地球表面的太陽熱輻射也會增加。到距今四十億年後,地表溫度可能會發生不可遏制的溫室效應。或許就跟我們的鄰居——金星的情形一樣。金星表面熱得連鉛都能融化。誰也不指望在那裡找到生物(直到最近金星大氣中找到了疑似生命跡象才有所改變)。

以此類推,四十億年後,地球上也不太可能存在生命了。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

除此之外,我們的太陽也在變化之中。我們預期它最終會變成一顆紅巨星。太陽的外層將會膨脹侵入太陽系空間,於是地球本身就會被太陽的外層吞噬。科學家預測這將在大約75億年後發生。

也許在那以前,部分地球居民已經開始了太空旅行。或許我們已經離開了地球,甚至離開了太陽系。你贊同嗎?請在評論中告訴我們。

兩大星系的邂逅!我們所在的銀河系,已開始與仙女座星系融合!

藝術家的概念圖,描繪了銀河系和比鄰的仙女座星系即將發生的合併中的一幕。合併將在接下來的幾十億年中展開。本圖模擬了37。5億年後的地球夜空中,仙女座星系佔據了整個視野,並以潮汐引力使銀河扭曲變形。圖片來源:美國航天局NASA/歐洲空間局ESA/美國空間望遠鏡研究所Z。勒維與凡·德·馬烈( Z。 Levay and R。 van der Marel, STScI)/ T。 哈拉斯(T。 Hallas)/ A。梅林格(A。 Mellinger)

小結:幾十億年後,我們所在的銀河系預期將與仙女座星系合併。最新資料顯示,兩個星系外部邊緣可能已經碰觸在一起了。本文以圖片和影片展示了即將到來的合併,以及今後70億年地球夜空中仙女座星系的模樣。

作者:

Deborah Byrd

FY:Astronomical volunteer team

如有相關內容侵權,請在作品釋出後聯絡作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

頂部