银河行业信息

仙女星系是在银河系里吗?聊一个我小时候搞混的天文常识

说出来你可能不信,我小时候一直以为仙女星系就在银河系里面,大概是因为那个名字太好听了——“仙女”,听着就像是我们银河系里某个仙气飘飘的角落,后来才搞清楚,仙女星系完全不在银河系里面,它是一个独立的星系,而且比我们银河系还要大,这个误会持续了我整个中学时代,直到某天翻一本老旧的《天文爱好者》杂志,看到一张标注着“本星系群”的示意图,才恍然大悟,原来我们天天说的银河系,和仙女星系是平起平坐的邻居关系,不是包含和被包含的关系。

仙女星系到底是什么来头

仙女星系,天文学编号M31,在梅西耶星表里排第31号,它是人类肉眼可见的最远天体之一,距离我们大约250万光年,这个数字是什么意思呢?就是说你今晚抬头看到的那团模糊光斑,是它250万年前的样子,那时候地球上还是直立人和南方古猿混着过日子的时候,连智人都还没出场,想想挺浪漫的,你看到的不是此刻的它,而是它穿越漫长时空送到你眼底的一段旧时光。

我在一个秋夜用双筒望远镜找过它,城市光污染严重,只能隐约看到一团毛茸茸的椭球光晕,但就是那么一个小小的模糊斑点,包含了上万亿颗恒星,仙女星系是个旋涡星系,结构和我们银河系很像,有巨大的星系盘、旋臂、核球和星系晕,它直径大约22万光年,比银河系的10万到18万光年要大一圈,质量方面,两者其实差不多,都是万亿太阳质量级别的东西。

仙女星系是在银河系里吗?聊一个我小时候搞混的天文常识

很多人会问,那它和我们银河系到底什么关系?答案是:邻居,同一个星系群的成员,银河系和仙女星系都属于“本星系群”,这是一个直径约1000万光年的星系小团体,在这个小团体里,仙女星系是最大的,银河系排第二,第三是三角座星系M33,再小一点的还有大小麦哲伦云之类的矮星系,各自围着大哥转。

为什么那么多人会搞混

这个误会太普遍了,不光是我,我后来琢磨过原因,大概有几个:

仙女星系是在银河系里吗?聊一个我小时候搞混的天文常识

  • “星系”这个词太容易让人联想到“星”,我们日常说星星,都是天上的亮点,很多人第一次听到“仙女星系”这个名字,脑子里浮现的可能是一颗叫“仙女”的星,而不是一个独立的星系。
  • 肉眼看到的仙女星系确实像一颗星,在没有望远镜的情况下,它就是一个模糊的光点,和一颗暗星没啥区别,普通人根本不会想到那团光里面装着万亿颗恒星。
  • 科普教材里经常把银河系和仙女星系放在一起讲,但很少明确强调“这两者是并列关系”,很多示意图画着画着,就容易让人误以为仙女星系是银河系的附属物。
  • 中文名字太亲昵了。“仙女”这名字自带一种柔光滤镜,让人潜意识里把它当成银河系内部某个美丽天体,而不是250万光年外的庞然大物。

有一个冷知识我觉得挺有意思:如果人类肉眼能看到仙女座星系的全貌,它在夜空中的宽度将会是满月的六倍,可惜我们肉眼只能看到它最明亮的中心核球部分,其余都弥散在黑暗中,所以古代的天文学家们一直把它当一颗星记录,波斯天文学家苏菲在10世纪称它为“南方天空的一朵小云”,这个描述倒是准确多了。

一张表把它们的区别说清楚

有时候光靠文字绕来绕去反而说不明白,不如直接列个对比,我当时要是看到这样的表,也不至于误会那么多年:

仙女星系是在银河系里吗?聊一个我小时候搞混的天文常识

比较项目 银河系 仙女星系(M31)
类型 棒旋星系 旋涡星系
直径 约10-18万光年 约22万光年
恒星数量 约1000-4000亿颗 约1万亿颗
与地球距离 地球在银河系内 约250万光年
本星系群地位 第二大 第一大
肉眼可见 能看到银河光带 可见模糊光斑

看了这个表,有一个细节最容易让人一拍脑袋:“地球在银河系内”和“距离250万光年”,这一行直接就能回答最初那个问题——仙女星系怎么可能在银河系里呢?它离我们那么远,光都要跑250万年,而我们自己就在银河系里面,如果仙女星系在银河系里,那它离我们的距离根本不可能超过银河系本身的尺寸。

多说一句:银河系是“家”,不是“房子”

这里有一个很容易混淆的概念,我们有时候会说“银河系是宇宙中的一座岛”,这个比喻让很多人以为银河系是一个包罗万象的容器,但其实,银河系就是我们所在的星系本身,太阳系在银河系里,地球在太阳系里,所以地球也在银河系里,而仙女星系是另一个星系,它不在地球所在的这个星系里——所以它当然不在银河系里,就像隔壁小区不在你们小区里,不管那个小区名字多好听。

它正在朝我们飞来,但别慌

说到仙女星系和银河系的关系,有个事特别值得提一嘴:它正在以每秒约110公里的速度靠近银河系,天文学家预测,大约40亿年后,这两个星系会发生碰撞并合并成一个更大的椭圆星系,已经有学者给未来的合并产物起了个名字叫“Milkomeda”(银河仙女系),听起来像某种希腊酸奶的品牌,但确实是正经的学术命名。

有人听到这个消息会紧张,其实不用担心,星系碰撞和我们日常理解的碰撞完全是两回事,星系内部恒星的间距极其巨大,两个星系穿过去的时候,恒星直接相撞的概率极低极低,更多是引力相互作用,把各自的结构撕扯、重组,太阳系大概率会在这场宇宙级事件中安然无恙,只是夜空中的景象会变得完全不同——两条巨大的星系光带在头顶交错,想想还是挺壮观的,40亿年后太阳已经亮得多了,地球能不能住人都不好说,人类到时候还在不在都是个问题。

我后来每次在秋天的夜晚看到仙女座方向那一小团光,都会多看几秒,知道它是一个完整的、独立的、比我们银河系还大一圈的星系,正在沉默地飞过来,这种感觉很奇妙,它不是银河系里的一个景点,它本身就是另一个银河,另一个世界,250万年前的光打到我眼睛里的时候,它还在那个位置,只是每一瞬间都比之前更靠近我们一点点。

关键词: