碰撞開始了？仙女座星系外圍已和銀河系接觸

2020-09-05 星空天文

星系整體在天空中已比北鬥七星大3倍。

數位化巡天拍攝的仙女座星系及其周邊。NASA, ESA, Digitized Sky Survey 2

仙女座星系究竟有多大？大得不得了。如果星系的暈也算星系的一部分，那麼我們肉眼所能看見的，只是它的核心；它的外圍，已經和銀河系的外圍重疊在了一起。仙女座星系和銀河系的碰撞實際上已經開始了。

這是天文學家最近根據哈勃太空望遠鏡的觀測結果得出的結論。他們發現仙女座星系的質量和複雜性都比人們一般認為的要大。

以Nicolas Lehner為首的一批天文學家利用宇宙中一種非常獨特的天體——類星體，也就是遙遠的、中心黑洞因吞噬物質而產生強大噴流的星系，對仙女座星系的暈進行了研究。被利用的類星體都分布在仙女座星系的周圍，但它們比仙女座星系要遠的多，它們發出的光傳到我們眼中時，會穿越仙女座星系的暈。由於暈中的物質會吸收掉一部分光線，因此當它們被我們看到後，必然會帶上暈中物質的光譜吸收線特徵。這種研究方式有點像我們把樹葉舉起來放在陽光下，逆光觀察它們，看看它們有什麼樣的內部結構。

被利用的類星體有43個，天文學家通過分析它們發出的紫外線，獲得了與仙女座周邊離子態碳、矽和氧的分布情況。研究結果表明，仙女座星系的暈實際上非常大，其外緣距離星系主體平均有130萬光年，局部可達200萬光年。它在天空中所佔的面積，相當於北鬥七星的3倍。由於仙女座星系和銀河系的距離只有250萬光年，因此其外緣已經越過了兩個星系的中線。這兩個星系的暈多半是交織在一起的。

天文學家還發現，仙女座星系的暈分為內外兩層。內層半徑大約50萬光年，結構複雜；外層的結構則較為簡單。這種結構表明星系主體內的超新星爆發對暈的內層有更為顯著的影響。

仙女座星係為我們提供了一個難得的研究機會，因為在它周圍分布的類星體比較多。其他星系其實並沒有這麼幸運。

這個擁有萬億恆星的星系正在引力的作用下和銀河系緩慢地相互靠近。天文學家預測它們可能會在幾十億年後發生碰撞。但是如果我們把暈也算進去的話，它們實際上已經發生了接觸，碰撞已經悄悄地開始了。

哈勃太空望遠鏡拍攝的仙女座星系局部，被譽為有史以來最清晰的仙女座星系照片。NASA / ESA

參考來源
Project AMIGA: The Circumgalactic Medium of Andromeda
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aba49c

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