在一个清朗而月色隐匿的夜晚,当你远离都市的璀璨灯火,抬头仰望星空,便能见到超过6000颗星星在上方闪耀。
但你所能目睹的星辰仅是宇宙浩瀚无垠的一角,这些星星大多属于我们所在的银河系。
银河系是一种有着四条明显旋臂的棒旋星系,其四条星系臂向外扩展,形成一个跨度超过160,000光年的巨大圆盘。在这里,有超过2000亿颗恒星存在,而我们的太阳只是其中之一。尽管银河系庞大,但在无边无际的宇宙中,它依旧是微小的。
你目前看到的那团亮斑,位于天空东北方,是一个远离我们的河外星系——仙女座星系,这也是我们能用肉眼看到的最遥远的星系之一。
仙女座星系是一座巨大的旋涡星系,其直径高达20万光年,拥有的恒星数量是我们银河系的数倍,大约有1万亿颗恒星。其核心藏有一个质量达到1.4亿个太阳的超大质量黑洞。
仙女座星系与地球之间的距离约为256万光年,假设我们使用当前人类最远的探测器——旅行者一号的速度(每秒17千米)前往,大约需要440亿年。
考虑到宇宙自诞生起仅有138亿年,这显然是一个难以想象的时间跨度。即使以光速(每秒30万千米)前往,也需要256万年。
若我们能将速度提升至每秒一光年,那么只需29天即可到达仙女座星系这256万光年的距离。即使是银河系附近的星系,也需耗费如此长的时间,更远的星系所需时间则难以估计。
虽然仙女座星系目前离我们大约250万光年,但天文学家已经发现,它正以每秒120公里的速度向银河系逼近,并将发生碰撞。这是由于其光谱中的蓝移现象,一个光的多普勒效应示例,其中蓝移意味着接近,红移则是远离。据此运动状态推测,两星系将在大约40亿年后开始接触。
这种碰撞虽看似灾难性,实际上由于星系中恒星间的平均距离达数光年,恒星间不会直接碰撞,而是交错穿行。这种碰撞过程将压缩星系内的星际气体,催生许多新的恒星。
最终在70亿年后,两个星系将完全合并为一个更庞大的新星系,你可以称其为仙女银河系或银河仙女系。遗憾的是,这场宇宙壮观可能永远无法被人类目睹,因为数十亿年的时间对我们来说太过漫长,届时人类是否还存在都是未知之数。