仙女座星系会和太阳系相撞吗?-夏日的天空有哪些星座-如果未来银河系和仙女座星系撞在一起,谁会赢?

游戏攻略05

仙女座星系会和太阳系相撞吗?-夏日的天空有哪些星座-如果未来银河系和仙女座星系撞在一起,谁会赢?,第1张

仙女星系会和太阳系相撞吗?-夏日的天空有哪些星座-如果未来银河系和仙女座星系撞在一起,谁会赢?
导读:在仙后座以南、英仙座与飞马座之间就是仙女座。它离仙王座也很近,是6个“王族星座”之一。仙女座的α星和飞马座中的3颗亮星,构成了秋夜经常高挂在天空的“飞马-仙女大方框”,这个大方框是秋季上半夜空中极为显著的星座标志。位于仙女头部的α星是仙女座

在仙后座以南、英仙座与飞马座之间就是仙女座。它离仙王座也很近,是6个“王族星座”之一。仙女座的α星和飞马座中的3颗亮星,构成了秋夜经常高挂在天空的“飞马-仙女大方框”,这个大方框是秋季上半夜空中极为显著的星座标志。位于仙女头部的α星是仙女座的主星。这颗2等星的东北方向依次有1颗3等星和两颗2等星。这4颗星排成一列,间隔差不多,构成了仙女座的主干。其中的γ星是1颗著名的三合星,它的主星呈橙**,另两颗伴星呈青绿色和橙色。每年11月20日前后,以这颗γ星为辐射点,出现仙女座的流星雨。

仙女座有不少星云、星团,其中以仙女座大星云M31最为著名。在没有月亮的晴朗夜晚,我们可以看到它那青白色云雾状的身影。在20世纪20年代,美国著名天文学家哈勃证实M31是一个庞大的河外星系,距离我们约200万光年。虽然仙女座大星云离我们这样遥远,但相比之下,它仍是距离我们较近的河外星系之一。

冬季的夜晚当我们仰望飞马座时,在其东北侧可以看到几颗亮星排成一列,它们属仙女座。飞马座四边形东北角的那颗亮星是仙女座α,仙女座所占天区面积7223平方度,位于赤经:22时56分~2时36分,赤纬:2140°~529°。每年11月27日20时上中天。仙女座中6等以上的恒星有106颗,其中2等星3颗(α、β、γ),3等星1颗(δ),4等星11颗。

仙女座的拉丁语名Andromeda(简写为And),是一个少女的名字。传说,在古代统治埃塞俄比亚地方的国王叫刻甫斯,他和王后卡西俄庇娅有一个女儿叫安德洛美达,公主长大后生得千娇百媚,美貌动人。王后是个爱虚荣的人,逢人便夸耀自己的女儿如何美丽非凡,甚至比海洋中的女神们都要美丽。这话惹怒了海神波塞冬,他便派海怪去埃塞俄比亚的海岸袭击那里的渔夫,并兴风作浪,掀起巨大的波涛淹没了王国。当国王正为国家遭受这场莫明之灾而一筹莫展之际,神启示国王:为了惩罚王后的狂妄,必须把公主贡献给海神才能平息这场灾祸。国王为了保护他的王国和拯救民众,万般无奈,只好把自己心爱的女儿用锁链锁在海边的岩石上作祭品供海怪吞食。正在这悲剧即将发生之际,恰巧希腊英雄帕修斯杀了妖精美杜莎,骑着飞马佩加索斯从埃塞俄比亚上空经过,他岂容这等悲惨的事发生,便降落在海岸上,只见海怪化身大鲸鱼,张开大口发出可怕的呼啸声,正向安德洛美达身边游去,帕修斯取出美杜莎的头,向海怪走去。美杜莎的头有种魔力,谁看它一眼谁就会变成石头。海怪哪知利害,顷刻间便化作一块巨石,耸立在海岸边。这个英雄救美女的故事以帕修斯和安德洛美达结为夫妇美满结束。故事中的主人公后来分别被安放到天上,分别成为仙王座、仙后座、仙女座、鲸鱼座和英仙座一仙女座α星中名壁宿二,西方称为“阿尔弗拉兹”,意思是“连在一起的人头”,在星座图形上,这颗星恰在仙女安德洛美达的头部。它是颗2等的白色亚巨星(B9Ⅳ),距离100光年,绝对星等为-07等,光度为太阳光度的150倍。仙女座β星中名奎宿九,西方称为“米拉克”(Mirach),意思是“带子”。它是颗2等的红色巨星(MOⅢ),距离为84光年,绝对星等为0等,为太阳光度的78倍。仙女座γ星中名天大将军一,西方称它为“阿尔玛克”(Almach),意思是“鞋”。它是颗有名的双星,两子星角距离9″8,其中子星γ1是22等的红色巨星(K3Ⅲ),另一子星为55等蓝色矮星(B8V)。γ2本身又是一密近双星,角距离只有0″8。仙女座δ星视星等为327等,是颗红巨星(田Ⅲ),距离为160光年,绝对星等为-02等。它有一个视星等为12等的暗伴星,为一红矮星,角距28″7。

仙女座中最著名的天体要算是仙女座星系,它过去被称为仙女座大星云。在梅西耶星团星云表上排序第31号,故又称M31星系(NGC224)。它位于仙女座γ星(奎宿七)以西约1°的地方,在晴朗无月的夜晚用肉眼就可看到它像一小片白色云雾。M31是北半球唯一用肉眼可以看到的河外星系。

人类确认M31是在银河系之外的星系经历了一番曲折的过程。回顾历史,这个大星云是1612年德国天文学家马里乌斯首先发现的。在1755年,德国哲学家康德提出一种看法,认为在广大无边的宇宙中存在有数量无限的世界。和星系,他把宇宙比喻为海洋,把星系形象地比喻为“宇宙岛”,并认为一些星云可能就是遥远的“宇宙岛”。1781年英国天文学家威廉赫歇耳观测了一些星云,结果发现在他的望远镜里一些五星的星云常被分解为一群暗星,他于是断言他的望远镜所不能分解的星云在更大的望远镜里也会被分解的。他认为康德的宇宙岛的见解是正确的(后来知道,赫歇耳观测的星云大多数是球状星团和疏散星团,并不是河外星系而是银河系内的天体。)由于赫歇耳在天文界的威望,人们接受了宇宙岛即河外星系的观念。不久赫歇耳在继续观测星云的过程中发现了1个天体,中间有1颗星,周围是云(NGC1514),他称为行星状星云。接着他又发现有些弥漫星云,像猎户座大星云,是不可分解的,因此他改变了从前的观点,转而否定河外星系的存在。

1845年,英国一位业余天文爱好者威廉帕森斯(罗斯伯爵)制成1具口径180厘米的反射望远镜,用这具望远镜观测,他将许多赫歇耳未能分解的星云分解为星,并发现猎犬座M51星云具有旋涡结构。河外星系是否存在的问题又一次引起人们的关注,但仅靠目视观测还不能解决星云的物理性质。

1864年英国天文学家哈根斯开始用光谱分析的方法观测星云。他说:“我于1864年8月29日的夜晚将望远镜第一次瞄准天龙座内的行星状星云,我从分光镜观测,出乎我的意料之外,并没有看见光谱!只有一条明线,过了一会真正的解释闪过我的脑海,星云只发单色光。”后来他又陆续观测到许多星云均呈现出明线光谱。最后他宣布揭开了星云之谜:“它们不是一群恒星而是一团发光的气体。”虽然他也观测到有些星云如M31的光谱类似恒星光谱,但他未予重视而坚持一切星云都是气体的观点。所以直到19吐纪末许多天文学家都未意识到河外星系的存在而认为银河系便是整个宇宙。

1885年在仙女座大星云核心出现一颗“新星”,这对星云是,由恒星构成的见解提供一个证据,但当时人们提出一种看法,认为这颗新星的发亮是由于它和气体相撞击而发亮,就像一颗流星体闯入地球大气而发光一样。仍把M31看做是一团气体。

照相术用于天文观测之后,发现了很多星云的细节。1888年英国天文家罗们茨拍摄到仙女座大星云具有旋涡结构,人们把这类星云称为旋涡星云。1899年拍摄出M31的光谱,发现其光谱里出现了像太阳光谱里那样的暗线,因此人们猜想M31可能是遥远的像银河系那样的恒星系统。但到1912年人们又发现反射星云也呈现出恒星光谱那样的吸收线光谱。总之,无沦是用大望远镜分析还是光谱分析都不能决定性地判定星云是河外的还是河内的。能被分解为恒星的星云可能是星团,其光谱和恒星光谱类似的不一定是河外星系,可能是反射星云。只有测定出银河系的大小和旋涡星云的距离才能真正解决河外星系是否存在的问题。如果旋涡星云的距离小于银河系的直径,星云是河内天体,反之,则是河外天体。

1918年美国天文学家沙普利把球状星团当作银河系的边界,利用球状星团中的造父变星的周光关系,测定出球状星团的距离,从而得出银河系的直径为26万光年。(由于未考虑星际消光,这个数字被夸大了)。在他之前人们测定一些旋涡星云的距离或者方法失当,或者测量不精确,普遍被缩小了。都小于他所测定的银河系的直径。因此沙普利反对河外星系的见解。另一方面,美国天文学家柯蒂斯等陆续在一些旋涡星云中找到了不少新星。他假定这些新星亮度极大时的绝对星等和银河系中的新星一样,比较它们的视星等就可定出旋涡星云的距离,结果表明,它们是很遥远的,远远超出银河系的范围。因此他断定这些旋涡星云是河外星系。1920年4月沙普利和柯蒂斯在华盛顿举行一次科学辩论,在当时,双方的论据都不够充分,结果各抒己见没有得出最终的正确结论。

1923年美国天文学家哈勃用当时世界上最大的望远镜照相观测将仙女座大星云外围部分分解为单个的恒星,并从中证认出几颗造父变星。于是他利用造父变星的周光关系,推算出仙女座星云的距离约为50万光年(由于他采用的周光关系零点不精确,这个距离数据比实际的距离数据要小得多),远远大于沙普利所估计的银河系的直径,后来在其他星云中也发现了一些造父变星,据它们测定出那些星云的距离更为遥远。1924年哈勃宣布了这一发现,最后确认了仙女座大星云的河外地位。

根据现在的测定,仙女座大星云距离为220万光年,线直径为17万光年。1914年庇斯测出了它的自转。1949年由美国天文学家巴布柯克等人的研究确定它的质量约为4×1011太阳质量。

1、椭圆星系:Elliptical galaxy

外形呈正圆形或椭圆形,中心亮,边缘渐暗。按外形又分为E0到E7八种次型。椭圆星系的传统形象是最初的爆发之后,恒星形成过程已经结束的星系,只留下衰老中的恒星仍在闪烁著光辉,但偶尔仍会有少量的恒星形成。

2、螺旋星系:Spiral Galaxy

螺旋星系(Spiral Galaxy),是由大量气体、尘埃和又热又亮的恒星所形成,有旋臂结构的扁平状星系。螺旋星系是具有漩涡结构的河外星系,在哈勃的星系分类中用S代表。螺旋星系的螺旋形状,最早是在1845年观测猎犬座星系M51时发现的。

3、不规则星系:irregular galaxy

不规则星系是指外形不规则,没有明显的核和旋臂,没有盘状对称结构或者看不出有旋转对称性的星系,用字母Irr表示。不规则星系的直径约在065万~29万光年之间。在全天最亮星系中,不规则星系只占5%。

4、棒旋星系:barred spiral galaxy

中间具有由恒星聚集组成短棒形状的螺旋星系。大约三分之二的螺旋星系是棒旋星系。短棒通常会影响在棒旋星系里的恒星与星际气体的运动,它也会影响旋臂。棒旋星系的旋臂则看似由短棒的末端涌现。而在普通的螺旋星系,恒星都是由核心直接涌出的;在星系分类法以符号SB表示。

5、星爆星系:Starburst Galaxies

它的特征是红外光度明显高于光学光度。普通的星系比如银河系也形成恒星,但是形成的速度很慢·而在星暴星系中,恒星的形成是非常剧烈的。如果星暴星系能够保持稳定,它内部形成新恒星的宇宙气体消耗的速度非常快。著名的星暴星系有大熊座的M82星系。

仙女座距离银河系约220万光年,相遇要20-30亿年后了。

仙女座星系-银河系碰撞是预计三十亿年后,在本星系群中两个最大的成员星系──银河系和仙女座星系之间发生的星系碰撞[1] [2]。在星系碰撞的有关模拟研究中仙女座星系-银河系碰撞常常被用来当作此类现象的范例[3]。事实上,在这种星系碰撞中星系中所包含的恒星等天体并不会真的发生物理上的碰撞接触,因为星系本身是非常弥散的——作为距离太阳最近的恒星,比邻星与地球间的距离也有太阳直径的三千万倍之遥。(如果太阳按比例缩小为一枚25美分硬币大小,那么比邻星则在700千米之外。)如果这个理论正确,那么在大约三十亿年后仙女座星系内的恒星与气体将能够在地球上用肉眼看到[4]。如果仙女座星系与银河系发生了碰撞,两个星系将在大约七十亿年后最终合并为一个更大的椭圆星系。对于这一合并后星系的命名有多种提议,其中最广为接受的是“Milkomeda”,亦即“银河系”(Milky Way)和“仙女座星系”(Andromeda)的英文合称[5]。

要指出的是,现在还无法确定这场碰撞是否一定发生。仙女座星系相对于银河系的径向速度可以通过对星系中恒星光谱的多普勒效应的观测来测量,但其横向速度 (即自行运动的速度)无法直接测量。这样,虽然我们已知仙女座星系正以每秒120千米的速度向银河系接近,但依然无法得知届时它会和银河系碰撞,还是错过。目前对仙女座星系横向速度的最佳估计是小于每秒100千米[6],这暗示着星系的暗物质晕将会发生碰撞,而星系盘则可能不会。欧洲空间局计划在2011年将发射一艘新的航天器盖亚,试图通过测量仙女座星系中恒星的位置来精确测定仙女座星系的横向速度[1]。

空间望远镜研究所的弗兰克·萨默斯(Frank Summers)根据凯斯西储大学的克里斯·米霍斯(Chris Mihos)教授和哈佛大学的拉尔斯·赫恩奎斯特(Lars Hernquist)教授的研究制作了描述这一预期事件的计算机图像[7]。

这种星系碰撞在宇宙是相当普遍的。例如一般认为仙女座星系在过去就曾经和其他星系至少发生过一次碰撞[8]。理论上我们的太阳系在这场碰撞过程中也有一定的可能从合并形成的新星系中释放出来,而在星系碰撞的初期甚至有可能成为仙女座星系的一部分。由于恒星间的距离非常遥远,这种事件对太阳系本身不会有什么负面影响(特别是在五六十亿年后太阳将进入红巨星阶段后),对太阳及其行星本身的任何形式的扰动更是非常微小的[5][9]。

夏季星空的主要星座

随着季节的不同,星空也随之变化,因此,一年中同样是晚上,不同季节看到的星象是不同的。夏季是个看星的好季节,那么在夏季的夜空中会有哪些星座呢?就让我们一起去探索一下吧!

夏季是看星的好时节,天黑以后向西看,就找到狮子星座.狮子座东面是室女座。

在天空南方,比较低的星空闪耀着一颗红色的亮星,它是天蝎座的主星心宿二,也是一颗处在黄道上的亮星。天蝎座的明显特征是有三颗星等距成弧摆开,心宿二恰在圆心。在我国古代天文学中,天蝎属商星,猎户属参星。刚好一升一落,永不相见,于是有诗人说:”人生不相见,动如参与商。”

天蝎座东面,就是人马座,人马座的东半部分,有六颗星,被称为南斗。

在天蝎与人马一带的星空,有一条白茫茫的光带,那就是银河了。顺着银河向东北找,可以看到紧靠着一个四边形的织女星和带着左右两颗小星的牛郎星。而与着这两颗亮星组成一个三角形的一颗亮星,就是天津四。它和它所属的天鹅座的其它星组成了一个十字,很好辨认。

北斗七星此时在西北天,找到牧夫座后,向东,在差不多天顶的位置,有个半圆形的星座,叫做北冕座,就象一个镶满珠宝的皇冠,这里聚集着大量的星系。

仙女星系 Andromeda Galaxy ; M31 ; NGC 224 ),是位于仙女座方位拥有巨大盘状结构的 旋涡星系 ,距离地球254万光年,是距银河系最近的大星系。

仙女星系和银河系同处于本星系群,直径 22万光年, 至少是银河系的16倍,是本星系群中最大的星系。据斯皮策空间望远镜的观测显示,仙女座星系有将近一万亿颗恒星,数量远比银河系多。银河系的质量大约相当于仙女座星系的50%。

然而,根据目前阶段的观测与分析,银河系可能正在与仙女座星系这个距离我们最近的螺旋星系“相向而行”,预计在未来30亿-40亿年的某个时刻,银河系和仙女座星系这两个本星系群中最大的星系将“走”到一起,并带来灾难性的后果,最后并合成一个新的椭圆星系。

这一碰撞过程中,一些恒星将被“扔出”银河系,其他将被在撞击合并中形成的超大质量黑洞摧毁。当这两个星系最终变成新的一个巨大的椭圆星系时,它们各自原本的巧妙螺旋结构将遗失殆尽(关于星系的螺旋结构和椭圆结构,请参看我的另一个短文:也许银河系早已“死亡”,只是身在其中的我们还没有意识到?)。

尽管这个过程这听起来是灾难性的,异常残酷,但却是 星系进化过程中的自然组成部分

天文学家已经知道这次即将发生的碰撞有一段时间了。这是基于我们的星系和仙女座星系的方向和速度。但更重要的是,在浩如烟海的宇宙空间中,星系的碰撞实在是一件稀松平常的事情。

以触须星系( The Antennae galaxies )为例,其实就是两个星系正在碰撞合并的过程中呈现出的形态。 在被称为NGC 4038群的集团中总共有5个星系,而正在碰撞中的两个星系被称为触须星系,由于碰撞中产生由恒星和气体尘埃组成的形状很像昆虫的触须而得名。这两个星系因为核心的相互结合,正处在形成超星系的过程中。

星系内部通过物质间的相互引力连接在一起,围绕着一个共同的中心运行。星系之间的相互作用非常普遍,尤其是巨型星系和卫星星系之间。这通常是由于两个星系彼此漂移得太近,以至于卫星星系的引力会吸引巨型星系的主旋臂。

碰撞可能导致星系合并,如果其中一个碰撞星系比另一个大得多,它将基本上保持完整并保持其形状,而较小的星系将被“吞噬”,变成较大星系的一部分。

这种碰撞相对比较常见,科学家们普遍认为,仙女座星系过去至少与一个以上的星系发生过碰撞。而目前,几个矮星系(如人马座矮球状星系)正在与银河系发生碰撞并合并到银河系中。

其实,“碰撞”这个词有点用词不当,因为星系极其广阔,其中物质的分布极为稀薄,这意味着在这个所谓的“碰撞”过程中,恒星或行星之间的实际碰撞是极不可能发生的。

1929年,埃德温·哈勃发现了观测证据,表明遥远的星系正在远离银河系。这促使他创立了哈勃定律,该定律指出,星系的距离和速度可以通过测量其 红移 来确定——也就是说,当物体离开时,物体的光会移向光谱的红端。

然而,对来自仙女座的光进行的光谱测量表明,它的光向光谱的蓝端移动(又称 蓝移 )。这表明,与20世纪初以来观测到的大多数星系不同,仙女座星系正在向我们的银河系移动。

2012年,研究人员根据哈勃2002年至2010年追踪仙女座星系的观测数据,确定银河系和仙女座星系之间肯定会发生碰撞。根据对其蓝移的测量,估计仙女座正在以大约110公里/秒的速度接近银河系。

按照这个速度,它可能会在大约40亿年后与银河系相撞。研究还表明,三角星系M33——本星系群中第三大、最亮的星系——也将“参与”此次碰撞活动。很有可能,它最终会在围绕银河系和仙女座的轨道上运行,然后在晚些时候与新的“银仙座”椭圆星系相撞。

正如前面说的,在星系碰撞中,较大星系会完全吸收较小星系并将其“撕裂”,星系中的恒星可能会发生合并。但当星系的大小相似时——比如银河系和仙女座星系——近距离相遇会彻底摧毁两者的螺旋结构——这场相遇没有最终的赢家,两者最终会成为一个新的椭圆星系,我们姑且称之为“银仙系”,一个没有明显螺旋结构的巨大的星系。

因为星系碰撞会导致大量氢云聚集并被压缩,从而引发一系列引力崩塌,同时,也会导致星系过早老化,因为它的大部分气体都会转化为恒星。因此,这种相互作用也能触发少量新恒星的形成。

在这段疯狂的恒星形成期之后,星系仿佛耗尽了所有的力气。最年轻最热的恒星会以超新星的形式爆炸,剩下的只有更老、更冷的红星。这也是为什么巨型椭圆星系是星系碰撞的结果,有那么多古老的红星,而活跃的新恒星形成却很少。

尽管仙女座星系包含约1万亿颗恒星,银河系包含约3000亿颗恒星,但由于两颗恒星之间的距离巨大,因此在这1万3000亿恒星中,即使是两颗恒星发生碰撞的可能性也微乎其微。然而,这两个星系中心都包含超大质量黑洞,它们将在新形成的星系中心附近汇聚。

这种黑洞合并将导致轨道能量转移到恒星,在数百万年的时间里,恒星将被转移到更高的轨道。合并后的黑洞吸收的气体可能会在星系中心形成一个发光的类星体。同时,黑洞合并的影响也可能将导致某些恒星被“踢出”星系,形成超高速 流浪恒星 ,甚至会带走它们的行星。

读到这里,仰望星空,会使人的深深思索,意识会投射到更高的维度,引发沧海一粟的感慨。宇宙如此之大,星系间的相遇和碰撞也不过一件小事而已。如果银河系未来和仙女座星系相遇,会合并成新的星系,并且是发生在遥远的40亿年之后的事情了。

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