与银河系为“伴”

时间：2022-07-07 06:37:06 来源：科普之家作者：紫金山天文台栏目：头条阅读：23

作者 | Ignasi Ribas（西）

翻译 | 蒋云、陈维（紫金山天文台）

我们过去认为银河系是宇宙的中心，但随着我们了解得越多，它离宇宙中心已越来越远。

发现近邻星系

直到20世纪20年代，我们一直认为星云（那些由纤维结构组成的微弱天体）是银河系的一部分，但是对仙女星系（M31）和其他近邻星系中的造父变星的研究，揭示了它们具有银河系外的特征。

仙女星系（M31）

据资料显示，继银河系之后首个被研究的星系是仙女星系，它的首次观测可以追溯到公元961年，但是可以确定的是，在南半球的史前人类已经看到了麦哲伦星系。下一个星系直到17世纪才被观测到，当时的望远镜达到了相当高的精度和灵敏度。18世纪的法国天文学家、彗星猎人查尔斯·梅西耶（Charles Messier）编撰了当时的首批天文目录之一，其中包括110个天体（有30个是星系）。

在19世纪，天文望远镜的巨大发展使人们发现了数千个星系，而在这之后人们又花了一个世纪的时间，才有能力精确测量它们光谱的波长，并最终确定这些星系位于银河系之外。美国天文学家埃德温·哈勃是对星系研究贡献最大的科学家之一，他通过对造父变星的研究确定了星系之间的距离。

宇宙量天尺——造父变星是一类特殊恒星，其温度和直径呈规律变化，导致光度的变化。从造父变星的脉动周期，可以估算其绝对光度和距离。

已知宇宙中的银河系

如今，可见星系的数量预计在万亿之上。它们的分布表明，如果以数亿光年作为尺度，宇宙正如普通物质一样是均匀的。然而，如果以较小的尺度来衡量，可以看到星系聚集为星系团和超星系团，所有星系团均位于由低密度气体纤维组成的网络中。

宇宙中的银河系

本星系群由至少54个星系组成，其中最主要的有仙女星系、银河系和三角星系（M33）。本星系群中的星系大多直接受到较大星系或整个星系群的影响。室女超星系团由本星系群和其他星系群共同组成。

作为本星系群中最大的星系，仙女星系是我们肉眼能看到的最远的天体。然而，如果与室女A星系（M87），尤其是已知最大的星系 IC 1101相比，它的体积就显得十分微小了。这些更大的星系位于星系团的中心，周围被较小的星系所环绕，每当大的星系靠近时，这些小的星系就会不断地被蚕食。

银河系的邻居们

〇麦哲伦星系

麦哲伦星系由银河系附近的两个矮星系组成。三者之间的紧密关系导致引力的相互作用，使得麦哲伦星系和银河系圆盘发生扭曲。在有利的气象条件下，我们可以用肉眼在南天极附近观察到麦哲伦星系。其中较大的矮星系被称为大麦哲伦星系，较小的则被称为小麦哲伦星系。

〇仙女星系

仙女星系这个旋涡星系距地球250万光年（光年是光在一年内走过的距离，一光年相当于9.46万亿千米），是本星系群中最大最亮的星系之一。

〇本星系群里其他星系

与仙女星系的碰撞

近邻星系会相互作用，在交换气体和尘埃时形成扭曲。如果它们距离足够近，它们将在所谓的星系碰撞中交汇。然而，发生碰撞的星系中的恒星通常不会碰撞，相反，它们的星际尘埃会相互作用产生耀发和各种不同的结构，如棒状物和环状物。如果星系“擦肩而过”但彼此不穿过，它们将会合并成一个更大的结构。

星系并合：较大的星系是由一些较小的星系合并形成的。旋涡星系是小星系合并的结果，而椭圆星系则是大星系碰撞的产物。

由于观察了许多星系的演化过程，我们知道银河系是一个复杂多变的星系，而且它最终将会与它最大的邻居——仙女星系合并。

〇新星系的秩序

银河系自诞生以来一直通过与其他星系融合而不断增大，尽管这种融合在过去的10亿年里基本上停止了。目前，银河系通过从麦哲伦星系中吸收气体来增大质量。银河系最终将与其巨大的邻居仙女星系平行运行。这两个星系正以300千米每秒（不同观测得出的结果有所差别）的速度相互靠近，预计在大约40亿年后相撞，并将经历长期的融合。