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抬头就能看见的五个邻居,银河系最近的星系长什么样

前几天晚上带孩子看星星,他问我银河系有没有邻居,我说当然有,而且最近的那几个,有的在南半球抬头就能看见,有的得用望远镜才能瞥见,我把手电筒往天上比划了一下——就在那一片,藏着好几个星系,它们跟咱们的距离用“光年”算都嫌不够直观,得用“千秒差距”这种天文学家才会挂在嘴边的单位。

咱们银河系不是孤零零漂在宇宙里的,它带着一群卫星星系,还跟几个稍大的星系组成了“本星系群”,这个群里有好几十个成员,但真正离咱们最近的,其实就五个,它们有的正在被银河系慢慢撕碎,有的再过几十亿年会跟咱们撞上。

下面这张图把本星系群里几个主要成员的位置标出来了,可以大概感受一下它们跟银河系的方位关系。

抬头就能看见的五个邻居,银河系最近的星系长什么样

好了,接下来一个个说。

第五名:大犬座矮星系——藏在尘埃里的“隐形邻居”

这个星系的发现时间晚得让人惊讶,2003年天文学家才确认它的存在,不是因为技术不行,而是因为它正好躲在银河系银盘的尘埃带后面,就像有人在雾霾天站你十米外,你根本看不见,大犬座矮星系目前距离银河系中心大约 2万光年,离太阳系更是只有 5万光年左右,什么概念呢?咱们到银河系中心都有2.6万光年,也就是说这个矮星系离咱们比离银心还近。

不过它正在被银河系的引力撕扯,天文学家观测到它身后拖着一长串恒星流,像被风吹散的面纱,这些星星正一条条地被拽进银河系里,所以它还能当多久的“独立星系”都不好说,某种意义上,它已经在和银河系合体了,这个发现主要来自2MASS红外巡天项目的数据,红外波段能穿透尘埃,才让这个矮星系现了原形。

第四名:人马座矮椭球星系——正在被吃掉的“甜甜圈”

人马座矮椭球星系比大犬座那个发现得早一些,1994年才被确认,它的位置也挺刁钻,在银河系另一侧,跟咱们隔着一个银心,目前它正沿着一条极轨道绕银河系转,每次靠近都会被潮汐力剥掉一层恒星,天文学家估算,在过去的几十亿年里,它已经被银河系“吃掉”了相当一部分质量,剩下的部分也在慢慢散开,最终会变成环绕银河系的好几圈恒星流。

它的恒星里有一些跟银河系恒星明显不同,金属丰度更低,这是矮星系恒星的典型特征,通过对这些“外来恒星”的运动学分析,天文学家在《天文物理期刊》上发过不少文章讨论银河系的并合历史,其中人马座矮椭球的贡献占了很大篇幅。

第三名:大麦哲伦云——南半球的“星云”其实是个星系

终于说到一个肉眼能看的了,北半球的朋友可能没见过,但如果你去过南半球,比如澳大利亚或者南美洲,夜空里能看到两团淡淡的“云”,那就是大小麦哲伦云,大麦哲伦云距离我们大约 3万光年,是本星系群里第四大的星系,它里面有个很有名的星云——蜘蛛星云,正在疯狂造星,比银河系里任何一个恒星形成区都要活跃。

麦哲伦云的名字来自费迪南德·麦哲伦,16世纪他环球航行时记载了这两个天体,但在那之前,南半球的原住民早就认识它们了,只是欧洲人直到大航海时代才正式记录下来,天文学家后来才搞清楚它们不是银河系里的星云,而是独立的矮星系,大麦哲伦云是个不规则星系,形态被银河系的引力拉扯得歪歪扭扭,它和小麦哲伦云之间还有一条“麦哲伦流”——一条横跨几十万光年的中性氢气带,是两者互相拉扯又一起绕银河系运动留下的痕迹。

第二名:小麦哲伦云——更小更乱的“弟弟”

小麦哲伦云比它大哥更远一点,大约 20万光年,也更小更暗,它也是个不规则矮星系,形状已经被引力搞得乱七八糟,天文学家发现它其实不是单一的一个系统,而是两个甚至多个恒星结构叠加在一起,在视线方向上重叠了,这在2013年的一篇《自然》论文里有详细讨论,也就是说,你盯着夜空里那一小团光斑看的时候,看到的其实是好几个被引力揉在一起的恒星群。

大小麦哲伦云都在绕银河系转,轨道周期大约14到15亿年,它们下一次近距离通过银河系的时候,会引发更大的潮汐扰动,最终也可能逃不掉被吞并的命运。

第一名:仙女座星系——肉眼可见的“银河系终结者”

终于说到这个老朋友了,仙女座星系,编号M31,是离银河系最近的大型旋涡星系,距离约 254万光年,它是本星系群里最大的星系,比银河系还大一圈,北半球秋冬季,只要没有严重光污染,你用肉眼就能在仙女座方向看到一个模糊的椭圆光斑,古人看了一万年也不知道那是什么,直到1924年哈勃用造父变星测出了它的距离,才证明它远在银河系之外——那一年,人类第一次知道了宇宙比想象中大得多。

仙女座星系正以每秒约110公里的速度朝银河系冲过来,大概再过 40到45亿年,它就会和银河系正面相撞,别慌,说是相撞,其实恒星之间的距离太大,恒星本身不会撞上,但气体会剧烈压缩,触发大范围的恒星形成,两个旋涡星系会融合成一个巨大的椭圆星系,有人已经给它起了个名字叫“银河仙女星系”,到时候太阳可能被甩到外围去,也可能更靠近中心——这取决于具体的轨道动力学模拟。

下面的表格把五个星系的关键数据放在一起,看起来更直观一些:

排名 星系名称 类型 距地球距离(约) 备注
1 仙女座星系 旋涡星系 254万光年 肉眼可见,40亿年后与银河系相撞
2 小麦哲伦云 不规则矮星系 20万光年 南半球肉眼可见,可能由多个结构叠加
3 大麦哲伦云 不规则矮星系 3万光年 南半球肉眼可见,含蜘蛛星云
4 人马座矮椭球星系 矮椭球星系 约7万光年 正在被银河系潮汐瓦解
5 大犬座矮星系 矮星系 约2.5万光年 2003年才确认,隐藏在银盘尘埃后

需要说明一下,这里排名的距离指的是离咱们地球的距离,不是离银河系中心的距离,所以大犬座矮星系虽然从银河系整体角度看是最近的,但按表格顺序排下来就成了第五,不同资料排序可能不太一样,取决于你以什么为基准。

再放一张仙女座星系的照片,感受一下这个终将与我们相遇的邻居。

抬头就能看见的五个邻居,银河系最近的星系长什么样

人一辈子也就几十年,跟星系的时间尺度比起来连眨眼都不够,但知道这些邻居的存在,知道它们有的正在靠近、有的正在消散,再抬头看夜空的时候,那片黑暗里好像多了点故事,下次去郊外,光污染少的地方,找找仙女座方向那个模糊的小光斑,你看到的光,出发的时候地球上还没有人类。

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