银河快报

银河系和仙女星系,到底谁才是本星系群的老大哥?

小时候夏天回乡下,躺在竹席上仰头看天,那条雾蒙蒙的光带就是银河,后来才知道,北边天空里一团暗淡的纺锤形光斑,居然是另一个庞然大物——仙女星系,那会儿我就琢磨,这俩大家伙要是搁一块儿,谁能把谁比下去?

银河系和仙女星系,到底谁才是本星系群的老大哥?

答案其实挺反直觉的,仙女星系不仅更大,而且大得还挺明显。

算一笔直观的“星系账”

要把这俩星系拎出来比大小,不能光看谁在夜空中占的面积大——那跟距离有关,得比它们的实际身材尺寸总质量,我整理了个小表,一眼就能看明白:

比较项目银河系仙女星系
直径约10万至12万光年约22万光年
恒星数量约1000亿到4000亿颗约1万亿颗
总质量(含暗物质)约太阳质量的1.5万亿倍约太阳质量的2万亿至3万亿倍
类型棒旋星系旋涡星系

直径上,仙女星系差不多是银河系的两倍,恒星数量也差着一大截,说白了,它就是个放大版的银河系

既然仙女星系更大,为什么我们感觉不到?

这就像站在一片森林里,你很难知道自己这片林子到底多大,我们身处银河系的盘面内部,看到的“银河”是它的截面——一条密密麻麻的星带,而对仙女星系,我们是站在254万光年之外看全景,虽然它实际块头更大,但肉眼里它就是一小团模糊的亮斑而已。

真正开始搞清楚这俩谁大谁小,还是靠了近几十年的测光技术,2006年,哈勃望远镜的观测数据就让不少天文学家吃了一惊:仙女星系的外围恒星晕,延伸得比预想中远得多,直接把它可测直径撑到了22万光年以上,反观银河系,虽然近年也有研究说它可能粗壮了些,但撑死了也就12万光年左右。

恒星数量差一倍,是什么概念?

银河系里恒星的数量,保守估计1000亿颗,大胆一点敢说到4000亿,而仙女星系的恒星数量,一上来就是1万亿起步,这差距听着很抽象,打个比方:假如你把银河系的每一颗恒星看作一粒米,那仙女星系的恒星数量能多到让你再舀一大碗。

数量虽多,不代表密度就高,仙女星系的核心区确实比银河系更拥挤,但它外围的恒星分布得也更散,这就好比你拿一团棉花糖和一团更膨的棉花糖比——看着体积差很多,但各自都挺虚的。

银河系和仙女星系,到底谁才是本星系群的老大哥?

质量这个事儿,更微妙

很多人以为比星系大小只看直径就够了,其实总质量才是真功夫,这包括了所有恒星、气体、尘埃,外加一大坨看不见的暗物质。

银河系的总质量大概在太阳质量的1.5万亿倍左右,仙女星系呢?估计在2万亿到3万亿倍之间,它确实更沉,但差距没有直径那么悬殊,这主要是因为暗物质的分布方式不同——银河系的暗物质晕可能比想象的更广,等于说两家虽然住房面积差很多,但地皮面积也许差不多大。

说到这儿,想起一个有意思的细节:2019年有篇文献(《天体物理学杂志》上发表的)重新估算了银河系暗物质晕的旋转曲线,提出银河系可能比之前想的“壮实”,但即便如此,也还没到能压过仙女星系的程度,顶多就是从“矮胖”变成了“稍胖”。

那,未来的结局会怎样?

两件事:其一,它们正在以每秒约110公里的速度相互靠近,其二,大约40亿年后,这俩会撞在一起,最后合并成一个更大的椭圆星系——有人已经给它起好了名字,叫“银仙星系”。

碰撞过程中,仙女星系会因为更大的质量主导并合过程,到时候,我们太阳系被甩到哪个角落去都不好说,但夜空的模样肯定彻底变天,只不过,那会儿地球上怕是早就没人能抬头看了。

话说回来,知道仙女星系比我们大一圈这事儿,并不会让银河系变得“弱小”,它依然是我们所知的、唯一孕育了你我这样生命的星系,只是每次想到北天那团暗淡光斑,我总会忍不住在心里默默给它腾个地儿——毕竟,那是我们的“大哥”,也是我们未来的归宿。

银河系和仙女星系,到底谁才是本星系群的老大哥?

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