覬覦銀河已久的超級宇宙怪獸,這是它的真實模樣

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仙女座星系,這個本星系群最大的星系內包含了各種年齡段、各種類型、各種軌道佈局特點的恆星,其中有許多還是密近雙星。NASA / ESA / Robert Gendler

如果我們以一個直徑10萬光年的圓面為中心聚集起千億顆恆星,得到的,很可能就是一個與銀河系非常相似的天體結構。

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與銀河相比,仙女座星系在天空中顯得微小而暗淡,但這只是因為它離我們非常遠。仙女座星系離我們大約有250萬光年。它正在以每秒300千米左右的速度朝著我們飛來,可能會在40億至70億年後與銀河系相撞。

而在距銀河系250萬光年遠的地方,還有一個更大的圓盤。那是我們銀河的姊妹——仙女座大星系。在她面前,我們的家園相形見絀。

仙女座星系的直徑是銀河系的一倍,擁有上萬億顆恆星。

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1887年,人們第一次給所謂的“仙女座星雲”拍攝了照片,首次展示了這個離銀河系最近的河外星系的旋臂。不使用濾鏡的結果就是照片中仙女座星系看起來幾乎就是白色的。後世天文學家用紅、綠、藍三色濾鏡分別拍照再把它們合在一起,仙女座星系才有了我們今天常見的絢麗色彩。這張照片拍到的仙女座星系細節在時隔131年後的今天仍然絲毫未變。Isaac Roberts

她是本星系群體積和質量最大,也是最亮的星系。

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仙女座星系隸屬於本星系群,其直徑大約是銀河系的兩倍,包含的恆星數量大約是銀河系的2.5至5倍。Adam Evans

從前我們分辨不出所有河外星系中的恆星,但現在,威力強大的太空望遠鏡讓我們看到了仙女座星系和銀河系恆星的差異。

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仙女座星系富塵埃區和貧塵埃區中的恆星。哈勃等太空望遠鏡在不同波段上的觀測結果,不但讓我們更加了解仙女座星系,還能讓我們對我們所在的銀河系瞭解得更多。NASA / ESA

哈勃太空望遠鏡分辨出的仙女座星系恆星數量超過1.17億顆。

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這張圖片中包含了1.17億顆被解析出來的恆星,當然還包括許多未能解析出來的。它們都位於仙女座星系的盤面中。圖片攝入了星系中央核球的一部分,但那裡恆星的金屬丰度在本星系群中也是無與倫比的。NASA / ESA

仙女座星系中央核球裡的恆星擁有比太陽多得多的重元素。

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仙女座星系中的6個看起來最為壯觀的星團。第5張圖片中的紅色亮星是銀河系恆星。NASA / ESA

而大量的疏散星團裡多含年輕的藍星。

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和銀河系中一樣,仙女座星系中那些年齡最大的單星存在於星系的暈中。但在暈中也存在一些星流,星流中的恆星較為年輕。

NASA / ESA

稀薄的暈中,恆星和銀河系的一樣古老,年齡最大的可達130億歲以上。

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這是仙女座星系巨型星流中的恆星。星流中的恆星相對年輕,誕生於約60億至80億年前。仙女座星系暈中的大部分恆星和銀河系暈中幾乎所有恆星的年齡差不多,都誕生於大約110億至130億年前。圖中帶星芒的恆星隸屬於銀河系。

NASA / ESA

但仙女座星系暈中存在一些星流,它們的年齡只有暈中恆星平均年齡的三分之一,大約誕生於60億至80億年前。

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根據仙女座星系衛星系、暈恆星、星流和仙女座星系及其衛星系M32中恆星的年齡特點,我們可以成功地復原出一個大約在20億年前被仙女座星系吞噬的遠古星系的模樣。而暈中恆星及M31中的星流特點表明,仙女座星系在此之前,大約在距今約60億至80億年的時候,還吞噬過另一個。

Amanda Smith / 劍橋大學

這意味著在不太久遠的過去,仙女座星系曾經吞噬過同類。

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這是仙女座星系的紫外圖,展示了星系中年輕藍星的分佈特點。星系旋臂的特點表明,新一波造星運動在潮汐效應的作用下已被觸發。NASA / JPL-加州理工學院

紫外圖像顯示,那些最新誕生的恆星大部分沿旋臂分佈,尤以星系中心數量最多。

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赫歇爾太空望遠鏡在仙女座星系中發現了大片釋放著紅外線的塵埃和氣體,但它們的溫度卻不同,這種差異可能與什麼地方更有可能在未來誕生恆星有關。ESA

而在紅外波段上,我們可以看到仙女座星系的燃料在哪裡。這些燃料將催化出未來的恆星。

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我們可以透過仙女座星系的暈,看到星系背後的宇宙空間,那裡有幾千個處於不同合併階段的星系,有一些正處在吞噬其他星系的前夕。NASA / ESA

透過暈,我們可以看到在漆黑的宇宙背景上,還有數以千計的星系。它們是這個貌似混亂,實則一直依照著其固有規律演化著的宇宙一隅。

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仙女座星系中恆星數量稀少的部分是觀察附近和更遠宇宙的最好區域。星系暈中既有60億至80億歲的恆星,又有年齡在110億至130億歲的恆星。與此同時,我們還能在這裡看到遠方背景中的無數星系。

NASA / ESA


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