銀河系的一位「胞弟」最終被仙女座撕裂吞噬

2020-11-23 博科園
博科園-科學科普-天文學類

根據一項最新公布的研究，仙女座星系曾在幾十億年前製造「宇宙版殺弟案」，撕裂一個大型星系並將屍體的大部分吞噬。這個受害者可能是本星系群的第三大成員，排在銀河系之後。製造「殺弟慘案」的仙女座星系是一個螺旋星系，寬度達到22萬光年。

仙女座星系與衛星星系M32（中左）和M110（右下）

銀河系等大質量星系的歷史都非常暴力，利用它們的引力井不斷拖拽、俘獲和撕裂小星系。這種暴力事件是星系演化過程的重要組成部分，能夠為大規模的恆星誕生提供燃料，同時改變吞噬者的動力學特徵和外形。

根據密西根大學博生生理察·德索扎和天文學教授埃裡克·貝爾進行的一項新研究，仙女座星系就是宇宙版的連環殺手。拒信，這個星系（也被稱之為M31）曾經吞噬了數百個小星系。大約40億年後，我們的銀河系也將與這個龐然大物相撞。在刊登於《自然·天文學》雜誌的研究論文中，科學家詳細闡述了他們的發現。

M32星系前身M32p被仙女座星系撕裂吞噬

藉助先進的電腦模擬，科學家發現了能夠解釋仙女座星系諸多特徵的合併事件，包括環繞這個星系的可觀測恆星光暈，一個單獨的恆星流以及緊湊的橢圓衛星星系M32的存在。模擬結果顯示所有這些特徵都可以用一次猛烈的對撞解釋，即仙女座星系與M32前身M32p之間的相撞。M32p的質量大約是銀河系曾經遭遇的任何星系的20倍。

銀河系

貝爾教授表示：「長久以來，天文學家便對本星系群進行研究，也就是銀河系、仙女座星系以及它們的伴侶。我們吃驚地發現銀河系曾經有一個塊頭很大的兄弟，而我們一直不知道它的存在。」

模擬結果顯示，由於M32p與仙女座之間的交互，M32p的大量物質慘遭剝離。大部分被盜物質形成M31的黯淡恆星光暈以及更為緻密的細長結構，也就是巨型恆星流。一度擁有龐大身軀的M32p並沒有被完全吞噬，殘骸退化成環繞仙女座的衛星星系M32。

星系對撞藝術概念圖，左側星系的絕大多數氣體轉化成恆星，黑洞噴射帶電粒子流。這個星系正在吸食附近星系的氣體和塵埃

由於M32p被仙女座撕裂，大量物質進入星系中央，M32p可能經歷突然性的恆星形成大爆發。這能夠解釋為什們M32擁有大量較為年輕的恆星，但外觀又與古老的橢圓星系類似。

通過測定造就M32年輕恆星的星爆事件年代，研究小組得以確定此次星系合併的時間框架。論文指出兩個星系在50億年前開始交互，猛烈的合併過程在30億年後結束。由於這一次的合併，仙女座星系盤的總體厚度增加，在整個星系引發恆星形成大爆發，最終孕育的恆星數量是仙女座總恆星數的大約五分之一。

美國宇航局公布的星系對撞合成圖像。這兩個觸鬚星系距地球大約6200萬光年，1億年前開始對撞，現在仍處在進行時

由於M32的龐大規模，科學家需要反思有關星系大規模合併後如何演化的理論。科學家此前認為，類似銀河系這樣的典型螺旋星系在與附近的大星系對撞後，會失去界限明確的星系盤，演化成一個橢圓星系。但根據當前的觀測，M31保住了界限明確的盤結構。如果研究發現成立，M31確與大質量星系M32p合併，說明大規模的合併事件並不總是對一個星系的結構產生戲劇性影響。

NGC 2936與NGC 2937發生交互，前者曾是一個標準的螺旋星系，後者是一個較小的橢圓星系。整幅畫面酷似一隻護蛋的企鵝

在這項研究中，天文學家設法拼接出充滿戲劇性的仙女座過往經歷，所採用的方法同樣適用於其它星系，進而幫助科學家進一步了解大星系合併，以及合併事件如何影響宇宙內某些質量最大的結構。

由於仙女座的痛下殺手，銀河系失去了一個兄弟。但星系報仇，十億年不晚。40億年後，銀河系將與仙女座正面交鋒，為兄弟復仇。

博科園-科學科普｜文：安東尼·伍德/漫步宇宙/qqtaikong

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  • 20億年後銀河系將吞噬仙女座星系，人類文明能見證這一奇觀嗎？
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    【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】天文學家發現我們最近的大鄰居仙女座星系的大小與銀河系大致相同。人們一直認為仙女座星系的大小是銀河系的2到3倍，而我們自己的星系最終會被認為更大的鄰居吞沒。但今天發表的最新研究結果顯示了這兩個星系之間的差距。
  • 銀河系要被仙女座星系「收編」，地球該何去何從？
    通過科學家們的預測在在37.5億年後仙女座星系就會與銀河系相遇然後發生碰撞合併，到時候大質量的天體就會瘋狂掠奪吞噬小質量的天體，地球能不能逃過此劫還是一個未知數。起初科學家們在觀察仙女系時對星系內恆星的都卜勒效應來進行了相關的數據分析，得出的結論是仙女系正在以120km/s的速度向我們所處的銀河系移動。但是以仙女系的這種運動狀態來說的話，仙女系與銀河系是擦肩錯過還是發生真正的碰撞，一直沒有明確的結論。
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    (圖：在這張照片中，仙女座星系粉碎了M32p星系，後者最終形成了M32星系和一個巨大的恆星光暈。圖源：ScienceDaily)密西根大學(University of Michigan)的科學家推斷，20億年前，離我們最近的大星系「仙女座星系」(Andromeda galaxy)粉碎併吞噬了一個巨大的星系。仙女座星系距離地球有254萬光年，在東北方向的天空中看起來是紡錘狀的橢圓光斑，是肉眼可見的最遙遠的天體之一。
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