“仙女座星云”不是星云,它是一个和银河系一样庞大、甚至更大的“星系岛屿”,这个发现直接粉碎了“银河系就是整个宇宙”的旧观念,宇宙的尺度在瞬间被放大了亿万倍,也正是从那一刻起,天文学家们开始以前所未有的热情,测量这些“新发现”的星系的运动轨迹,他们想知道,这些星系是在远离我们,还是在靠近我们。
通过观测光谱,科学家们发现了一个普遍规律:绝大多数星系的光谱线都向着波长更长的“红端”偏移,这意味着它们正在远离我们,这就是宇宙膨胀的伟大证据。
但仙女座星系却是个令人不安的例外,早在1912年天文学家维斯托·斯里弗在观测仙女座光谱时,就发现了这个奇怪的现象:它的光谱线出现了“蓝移”,“蓝移”意味着它正朝我们而来。
在随后的数十年中,多次观测都证实了这个结果:仙女座星系正在引力的作用下,以大约每秒110公里的恐怖速度,笔直地冲向银河系。
2012年哈勃太空望远镜的团队通过极其精密的测量,首次捕捉到了仙女座星系中恒星的微弱横向运动,他们得出的结论是,仙女座的横向运动速度极小,大约仅为每秒17公里,这个速度用天文学家的话说,就是“小到可以忽略不计”。
结合了径向速度、极小的横向速度以及强大的引力模型,研究人员推算出:银河系与仙女座之间的轨道交点距离,在未来会不断缩短,最终二者必然形成引力捕获并合并。
然而在就在2024年6月,一篇发表在《自然·天文学》期刊上的论文,彻底搅动了这潭“死水”,这篇题为《银河系-仙女座星系合并不确定性》的研究,得出了一个令人震惊的结果,科学家们利用最新的数据,进行了一场规模空前的“蒙特卡洛模拟”。
结果是在未来100亿年里,银河系与仙女座星系有接近50%的概率不会合并,换句话说那场被认为“注定”的宇宙合并,可能只是一个“概率事件”,而非一个“确定的结局”,研究团队指出,过去的模拟存在一个致命的缺陷:过于简化,它们大多是“两体模型”,只考虑了银河系和仙女座这两个主角。
但我们的“本星系群”并非只有它们,研究团队选取了群内最关键的四大成员银河系、仙女座星系、三角座星系和大麦哲伦云,并考虑了它们之间复杂的引力相互作用。
大麦哲伦云不是一个轻飘飘的小卫星,它非常重,直到最近才刚刚被银河系捕获。它的“闯入”给我们整个系统的引力平衡带来了巨大的“扰动”,三角座星系是第三大成员,它目前更像是仙女座的“卫星”。
在简化的“银河系-仙女座”两体模型中,它们合并的概率仍然非常高,但当加入“三角座星系”与“大麦哲伦云”这两个“变量”后,情况发生了逆转,在复杂的四体模型中,后两个“小家伙”的引力拉扯,像是在玩“引力弹弓”,极大地增加了两个“大家伙”轨道的不确定性,它们可能会“窃取”或“转移”银河系与仙女座之间的轨道能量。
最终四体模型显示,在100亿年的时间框架内,两者合并的概率仅略高于50%。返回搜狐,查看更多