数亿年后梦里梦见夜空里有银河系,由于仙女座星系和银河系的合并梦里梦见夜空里有银河系,地球的夜空将会改变。

这是仙女座星系的真实大小吗梦里梦见夜空里有银河系?没错。这张图片真实描绘了梦里梦见夜空里有银河系,如果我们的比邻星系——仙女星系更亮一些的话梦里梦见夜空里有银河系,夜空看上去会是什么样子。背景中月亮的原始照片由斯蒂芬·拉恩( Stephen Rahn)拍摄,仙女座星系的图像来自美国航天局(NASA),图片由汤姆·巴克利-休斯顿(Tom Buckley-Houston)合成。这张合成图几年前出现在Reddit网站上。如果你不相信,可以看看APOD网站发布的同样的图片。

上面的图片展示了临近银河系的仙女座星系是如何在我们天空中占据了的相当于六倍月球直径广度的空间。但是,仙女座星系当然没有这么亮,你需要在很暗的夜空才能看到它。并且,即使是这样,它也只是一个勉强可见的模糊光斑。仙女座星系需要靠的更近才能像上面的图片中那样明亮。如果它足够近达到那么明亮,它在我们的天空中将会呈现的更大,并且这将会在某一天发生。

仙女座星系目前正以每秒110千米的速度向银河系靠近,最终它们将会相会合并。

通常来说,仙女座星系和银河系将会合并已经不是一个特别引人注目的事了,因为这在四五十亿年后才会发生。但一项八月份发表在天体物理期刊上的新研究修正了这个时间线:合并或许已经开始了!

这又是一张仙女座星系在夜空中真实大小的合成图,以月亮为比较。图片来自天文摄影师亚当·布洛克和蒂姆·帕克特,2013年8月1日。

关于仙女座星系的这个新发现来自于AMIGA项目,用哈勃太空望远镜观察仙女座星系周围的深空。AMIGA全称是仙女座星系电离气体吸收线分布图(Absorption Map of Ionized Gas in Andromeda)。NASA在今年早些时候也报道过这个研究,称它为“最详尽的星系光晕研究”。

仙女座星系,银河系,以及其他星系外部都被一种星系晕包围,星系晕由气体,尘埃和孤立的恒星组成。星系晕很黯淡,所以较难探测。在这项新的研究中,科学家用观测背景类星体光的吸收来测量仙女座星系晕的大小。他们惊讶地发现,仙女座星系的星系晕比星系的可见边界要大的多,比以往的发现还要大。

事实上,这个星系晕已经延伸到了130万光年,有到银河系的距离的一半那么大,在其他方向上的延伸达到200万光年。

这说明银河系的星系晕和仙女座的星系晕已经接触了吗?

在我们的位置上从内部观察银河系,我们不容易观测它的星系晕的特征。然而,银河系和仙女座星系的大小和特征非常相似,所以科学家假定银河系的星系晕也与仙女座的十分相似。

所以说,这两个星系的星系晕似乎确实开始有所接触了,换句话说,它们的合并已经开始。

通过观察43个背景类星体,科学家用哈勃太空望远镜测定了仙女座星系的星系晕。来自遥远类星体(一类非常活跃明亮的由中央超大质量黑洞供能的星系)的光穿过仙女座星系晕的时候会被吸收,在星系晕不同的位置观察这种吸收的变化,科学家不仅可以“看到”这个巨大的星系晕,而且可以分析它的组成。图片来自NASA/ESA/E.惠特利

如果仙女座星系晕可见,上图描绘了人们在地球上看到它的样子。它比北斗七星看起来宽三倍,将会是夜空中最大的天体。最近的关于这个星系晕的观测显示银河系和仙女座星系已经开始合并了。图片来自NASA/ESA/帕斯夸里,惠特利,乐维

如果不考虑星系晕的话,仙女座星系的主体现在离我们250万光年远,并且越来越近。当它越来越近的时候,在天空中它看起来也就越来越大。

下面的2012年NASA的艺术图展示了当仙女座星系越来越近时,地球上夜空的样子。

下图是在哈勃太空望远镜对仙女座星系的运动的观测数据的基础上,用电脑模拟未来两个星系的合并。2012年发表的一系列的研究表明,银河系和仙女座星系最终会合并成为一个更大的椭圆星系,而不是擦肩而过。

仙女座星系和银河系合并的预测图。

第一行左侧:现在

第一行右侧:20亿年后,由于仙女座星系靠近,它的星系盘看起来会显著增大。

第二行左侧:37.5亿年后,仙女座星系充满视野。

第二行右侧:38.5亿年后,由于星系合并造成的恒星形成增多,夜空发出耀眼的色彩。

第三行左侧:39亿年后,新的恒星形成还在继续。

第三行右侧:40亿年后,仙女座星系和银河系都被对方的潮汐力拖拽扭曲。

第四行左侧:51亿年后,仙女座星系和银河系的核心。

第四行右侧:70亿年后,两星系合并成一个巨大的椭圆星系,它明亮的核心将会占据夜空。

银河系和仙女座星系并不是唯二的参与这场合并的星系。M33,本星系群的另一个较大的星系(也叫三角座星系),也会起到某种作用。

在下面这个视频中,你会看到三角座星系是一个在仙女座星系和银河系附近的较小的天体。尽管三角座星系很大可能性地不会与另外两个合并在一起,但会靠近并参与这场星系间的舞蹈。

在整个宇宙中,星系合并是很常见的,天文学家在强大的望远镜的帮助下,可以观测这些合并,或者合并后的产物。通常来说,当两个星系合并时,它们就像两个幽灵一样互相穿过对方。这是因为,在星系内部,每个恒星之间的距离都很远,所以非常空旷,星系合并的时候,恒星之间基本不会相撞。

尽管如此,仙女座星系和银河系中的恒星,还是都会受到这次合并的影响。仙女座星系大约有一万亿颗恒星,银河系大约有三千亿颗恒星。两个星系的恒星都会被甩入新的轨道,围绕合并后新的星系中心运行。例如,2012年参与研究的科学家们说:

太阳有可能被甩到所在星系的另一个区域……

但是他们又说:

我们的地球和太阳系并没有被毁灭的危险。

那么地球上的生物又会如何呢?能在这次大合并之后幸存下来吗?天文学家说,太阳的光量,或者说固有亮度,将在接下来的四十亿年中持续增长。随着太阳亮度增加,到达地球表面的太阳热辐射也会增加。到距今四十亿年后,地表温度可能会发生不可遏制的温室效应。或许就跟我们的邻居——金星的情形一样。金星表面热得连铅都能融化。谁也不指望在那里找到生物(直到最近金星大气中找到了疑似生命迹象才有所改变)。

以此类推,四十亿年后,地球上也不太可能存在生命了。

除此之外,我们的太阳也在变化之中。我们预期它最终会变成一颗红巨星。太阳的外层将会膨胀侵入太阳系空间,于是地球本身就会被太阳的外层吞噬。科学家预测这将在大约75亿年后发生。

也许在那以前,部分地球居民已经开始了太空旅行。或许我们已经离开了地球,甚至离开了太阳系。你赞同吗?请在评论中告诉我们。

艺术家的概念图,描绘了银河系和比邻的仙女座星系即将发生的合并中的一幕。合并将在接下来的几十亿年中展开。本图模拟了37.5亿年后的地球夜空中,仙女座星系占据了整个视野,并以潮汐引力使银河扭曲变形。图片来源:美国航天局NASA/欧洲空间局ESA/美国空间望远镜研究所Z.勒维与凡·德·马烈( Z. Levay and R. van der Marel, STScI)/ T. 哈拉斯(T. Hallas)/ A.梅林格(A. Mellinger)

小结:几十亿年后,我们所在的银河系预期将与仙女座星系合并。最新数据显示,两个星系外部边缘可能已经碰触在一起了。本文以图片和视频展示了即将到来的合并,以及今后70亿年地球夜空中仙女座星系的模样。

作者:Deborah Byrd

FY:Astronomical volunteer team

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