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數(shù)億年后，由于仙女座星系和銀河系的合并，地球的夜空將會(huì)改變。

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這是仙女座星系的真實(shí)大小嗎？沒(méi)錯(cuò)。這張圖片真實(shí)描繪了，如果我們的比鄰星系——仙女星系更亮一些的話(huà)，夜空看上去會(huì)是什么樣子。背景中月亮的原始照片由斯蒂芬·拉恩（?Stephen Rahn）拍攝，仙女座星系的圖像來(lái)自美國(guó)航天局（NASA），圖片由湯姆·巴克利-休斯頓（Tom Buckley-Houston）合成。這張合成圖幾年前出現(xiàn)在Reddit網(wǎng)站上。如果你不相信，可以看看APOD網(wǎng)站發(fā)布的同樣的圖片。

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上面的圖片展示了臨近銀河系的仙女座星系是如何在我們天空中占據(jù)了的相當(dāng)于六倍月球直徑廣度的空間。但是，仙女座星系當(dāng)然沒(méi)有這么亮，你需要在很暗的夜空才能看到它。并且，即使是這樣，它也只是一個(gè)勉強(qiáng)可見(jiàn)的模糊光斑。仙女座星系需要靠的更近才能像上面的圖片中那樣明亮。如果它足夠近達(dá)到那么明亮，它在我們的天空中將會(huì)呈現(xiàn)的更大，并且這將會(huì)在某一天發(fā)生。

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仙女座星系目前正以每秒110千米的速度向銀河系靠近，最終它們將會(huì)相會(huì)合并。

通常來(lái)說(shuō)，仙女座星系和銀河系將會(huì)合并已經(jīng)不是一個(gè)特別引人注目的事了，因?yàn)檫@在四五十億年后才會(huì)發(fā)生。但一項(xiàng)八月份發(fā)表在天體物理期刊上的新研究修正了這個(gè)時(shí)間線(xiàn)：合并或許已經(jīng)開(kāi)始了！

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這又是一張仙女座星系在夜空中真實(shí)大小的合成圖，以月亮為比較。圖片來(lái)自天文攝影師亞當(dāng)·布洛克和蒂姆·帕克特，2013年8月1日。

關(guān)于仙女座星系的這個(gè)新發(fā)現(xiàn)來(lái)自于AMIGA項(xiàng)目，用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀察仙女座星系周?chē)纳羁铡MIGA全稱(chēng)是仙女座星系電離氣體吸收線(xiàn)分布圖（Absorption Map of Ionized Gas in Andromeda）。NASA在今年早些時(shí)候也報(bào)道過(guò)這個(gè)研究，稱(chēng)它為“最詳盡的星系光暈研究”。

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仙女座星系，銀河系，以及其他星系外部都被一種星系暈包圍，星系暈由氣體，塵埃和孤立的恒星組成。星系暈很黯淡，所以較難探測(cè)。在這項(xiàng)新的研究中，科學(xué)家用觀測(cè)背景類(lèi)星體光的吸收來(lái)測(cè)量仙女座星系暈的大小。他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，仙女座星系的星系暈比星系的可見(jiàn)邊界要大的多，比以往的發(fā)現(xiàn)還要大。

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事實(shí)上，這個(gè)星系暈已經(jīng)延伸到了130萬(wàn)光年，有到銀河系的距離的一半那么大，在其他方向上的延伸達(dá)到200萬(wàn)光年。

這說(shuō)明銀河系的星系暈和仙女座的星系暈已經(jīng)接觸了嗎？

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在我們的位置上從內(nèi)部觀察銀河系，我們不容易觀測(cè)它的星系暈的特征。然而，銀河系和仙女座星系的大小和特征非常相似，所以科學(xué)家假定銀河系的星系暈也與仙女座的十分相似。

所以說(shuō)，這兩個(gè)星系的星系暈似乎確實(shí)開(kāi)始有所接觸了，換句話(huà)說(shuō)，它們的合并已經(jīng)開(kāi)始。

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通過(guò)觀察43個(gè)背景類(lèi)星體，科學(xué)家用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡測(cè)定了仙女座星系的星系暈。來(lái)自遙遠(yuǎn)類(lèi)星體（一類(lèi)非?；钴S明亮的由中央超大質(zhì)量黑洞供能的星系）的光穿過(guò)仙女座星系暈的時(shí)候會(huì)被吸收，在星系暈不同的位置觀察這種吸收的變化，科學(xué)家不僅可以“看到”這個(gè)巨大的星系暈，而且可以分析它的組成。圖片來(lái)自NASA/ESA/E.惠特利

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如果仙女座星系暈可見(jiàn)，上圖描繪了人們?cè)诘厍蛏峡吹剿臉幼?。它比北斗七星看起?lái)寬三倍，將會(huì)是夜空中最大的天體。最近的關(guān)于這個(gè)星系暈的觀測(cè)顯示銀河系和仙女座星系已經(jīng)開(kāi)始合并了。圖片來(lái)自NASA/ESA/帕斯夸里,惠特利,樂(lè)維

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如果不考慮星系暈的話(huà)，仙女座星系的主體現(xiàn)在離我們250萬(wàn)光年遠(yuǎn)，并且越來(lái)越近。當(dāng)它越來(lái)越近的時(shí)候，在天空中它看起來(lái)也就越來(lái)越大。

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下面的2012年NASA的藝術(shù)圖展示了當(dāng)仙女座星系越來(lái)越近時(shí)，地球上夜空的樣子。

下圖是在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)仙女座星系的運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，用電腦模擬未來(lái)兩個(gè)星系的合并。2012年發(fā)表的一系列的研究表明，銀河系和仙女座星系最終會(huì)合并成為一個(gè)更大的橢圓星系，而不是擦肩而過(guò)。

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仙女座星系和銀河系合并的預(yù)測(cè)圖。

第一行左側(cè)：現(xiàn)在

第一行右側(cè)：20億年后，由于仙女座星系靠近，它的星系盤(pán)看起來(lái)會(huì)顯著增大。

第二行左側(cè)：37.5億年后，仙女座星系充滿(mǎn)視野。

第二行右側(cè)：38.5億年后，由于星系合并造成的恒星形成增多，夜空發(fā)出耀眼的色彩。

第三行左側(cè)：39億年后，新的恒星形成還在繼續(xù)。

第三行右側(cè)：40億年后，仙女座星系和銀河系都被對(duì)方的潮汐力拖拽扭曲。

第四行左側(cè)：51億年后，仙女座星系和銀河系的核心。

第四行右側(cè)：70億年后，兩星系合并成一個(gè)巨大的橢圓星系，它明亮的核心將會(huì)占據(jù)夜空。

銀河系和仙女座星系并不是唯二的參與這場(chǎng)合并的星系。M33，本星系群的另一個(gè)較大的星系（也叫三角座星系），也會(huì)起到某種作用。

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在下面這個(gè)視頻中，你會(huì)看到三角座星系是一個(gè)在仙女座星系和銀河系附近的較小的天體。盡管三角座星系很大可能性地不會(huì)與另外兩個(gè)合并在一起，但會(huì)靠近并參與這場(chǎng)星系間的舞蹈。

在整個(gè)宇宙中，星系合并是很常見(jiàn)的，天文學(xué)家在強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡的幫助下，可以觀測(cè)這些合并，或者合并后的產(chǎn)物。通常來(lái)說(shuō)，當(dāng)兩個(gè)星系合并時(shí)，它們就像兩個(gè)幽靈一樣互相穿過(guò)對(duì)方。這是因?yàn)?，在星系?nèi)部，每個(gè)恒星之間的距離都很遠(yuǎn)，所以非常空曠，星系合并的時(shí)候，恒星之間基本不會(huì)相撞。

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盡管如此，仙女座星系和銀河系中的恒星，還是都會(huì)受到這次合并的影響。仙女座星系大約有一萬(wàn)億顆恒星，銀河系大約有三千億顆恒星。兩個(gè)星系的恒星都會(huì)被甩入新的軌道，圍繞合并后新的星系中心運(yùn)行。例如，2012年參與研究的科學(xué)家們說(shuō)：

太陽(yáng)有可能被甩到所在星系的另一個(gè)區(qū)域……

但是他們又說(shuō)：

我們的地球和太陽(yáng)系并沒(méi)有被毀滅的危險(xiǎn)。

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那么地球上的生物又會(huì)如何呢？能在這次大合并之后幸存下來(lái)嗎？天文學(xué)家說(shuō)，太陽(yáng)的光量，或者說(shuō)固有亮度，將在接下來(lái)的四十億年中持續(xù)增長(zhǎng)。隨著太陽(yáng)亮度增加，到達(dá)地球表面的太陽(yáng)熱輻射也會(huì)增加。到距今四十億年后，地表溫度可能會(huì)發(fā)生不可遏制的溫室效應(yīng)?；蛟S就跟我們的鄰居——金星的情形一樣。金星表面熱得連鉛都能融化。誰(shuí)也不指望在那里找到生物（直到最近金星大氣中找到了疑似生命跡象才有所改變）。

以此類(lèi)推，四十億年后，地球上也不太可能存在生命了。

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除此之外，我們的太陽(yáng)也在變化之中。我們預(yù)期它最終會(huì)變成一顆紅巨星。太陽(yáng)的外層將會(huì)膨脹侵入太陽(yáng)系空間，于是地球本身就會(huì)被太陽(yáng)的外層吞噬?？茖W(xué)家預(yù)測(cè)這將在大約75億年后發(fā)生。

也許在那以前，部分地球居民已經(jīng)開(kāi)始了太空旅行。或許我們已經(jīng)離開(kāi)了地球，甚至離開(kāi)了太陽(yáng)系。你贊同嗎？請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論中告訴我們。

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藝術(shù)家的概念圖，描繪了銀河系和比鄰的仙女座星系即將發(fā)生的合并中的一幕。合并將在接下來(lái)的幾十億年中展開(kāi)。本圖模擬了37.5億年后的地球夜空中，仙女座星系占據(jù)了整個(gè)視野，并以潮汐引力使銀河扭曲變形。圖片來(lái)源：美國(guó)航天局NASA/歐洲空間局ESA/美國(guó)空間望遠(yuǎn)鏡研究所Z.勒維與凡·德·馬烈（ Z. Levay and R. van der Marel, STScI）/ T. 哈拉斯（T. Hallas）/ ?A.梅林格（A. Mellinger)

小結(jié)：幾十億年后，我們所在的銀河系預(yù)期將與仙女座星系合并。最新數(shù)據(jù)顯示，兩個(gè)星系外部邊緣可能已經(jīng)碰觸在一起了。本文以圖片和視頻展示了即將到來(lái)的合并，以及今后70億年地球夜空中仙女座星系的模樣。

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作者：?Deborah Byrd

FY：Astronomical volunteer team

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