星系整体在天空中已比北斗七星大3倍。
数字化巡天拍摄的仙女座星系及其周边。NASA, ESA, Digitized Sky Survey 2
仙女座星系究竟有多大?大得不得了。如果星系的晕也算星系的一部分,那么我们肉眼所能看见的,只是它的核心;它的外围,已经和银河系的外围重叠在了一起。仙女座星系和银河系的碰撞实际上已经开始了。
这是天文学家最近根据哈勃太空望远镜的观测结果得出的结论。他们发现仙女座星系的质量和复杂性都比人们一般认为的要大。
以Nicolas Lehner为首的一批天文学家利用宇宙中一种非常独特的天体——类星体,也就是遥远的、中心黑洞因吞噬物质而产生强大喷流的星系,对仙女座星系的晕进行了研究。被利用的类星体都分布在仙女座星系的周围,但它们比仙女座星系要远的多,它们发出的光传到我们眼中时,会穿越仙女座星系的晕。由于晕中的物质会吸收掉一部分光线,因此当它们被我们看到后,必然会带上晕中物质的光谱吸收线特征。这种研究方式有点像我们把树叶举起来放在阳光下,逆光观察它们,看看它们有什么样的内部结构。
被利用的类星体有43个,天文学家通过分析它们发出的紫外线,获得了与仙女座周边离子态碳、硅和氧的分布情况。研究结果表明,仙女座星系的晕实际上非常大,其外缘距离星系主体平均有130万光年,局部可达200万光年。它在天空中所占的面积,相当于北斗七星的3倍。由于仙女座星系和银河系的距离只有250万光年,因此其外缘已经越过了两个星系的中线。这两个星系的晕多半是交织在一起的。
天文学家还发现,仙女座星系的晕分为内外两层。内层半径大约50万光年,结构复杂;外层的结构则较为简单。这种结构表明星系主体内的超新星爆发对晕的内层有更为显著的影响。
仙女座星系为我们提供了一个难得的研究机会,因为在它周围分布的类星体比较多。其他星系其实并没有这么幸运。
这个拥有万亿恒星的星系正在引力的作用下和银河系缓慢地相互靠近。天文学家预测它们可能会在几十亿年后发生碰撞。但是如果我们把晕也算进去的话,它们实际上已经发生了接触,碰撞已经悄悄地开始了。
哈勃太空望远镜拍摄的仙女座星系局部,被誉为有史以来最清晰的仙女座星系照片。NASA / ESA
参考来源
Project AMIGA: The Circumgalactic Medium of Andromeda
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aba49c
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