250萬光年外的仙女座星系，是人眼能看見的最遠(yuǎn)天體？

注意看，你眼前這個(gè)在深空照片中如旋渦般壯麗的天體，正是大名鼎鼎的仙女座星系，這不僅僅是一張漂亮的照片，它還是一個(gè)奇跡的代名詞，因?yàn)樵谇缋?、黑暗的夜晚，只有它是人類僅憑肉眼就能見到的最遙遠(yuǎn)的宇宙天體。

然而仙女座星系的真實(shí)大小，以及它在我們夜空中的“隱藏”形態(tài)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎了所有人的想象。

要理解仙女座的非凡，我們必須首先理解我們自己的“家”。

我們知道，我們所見的星空，是一個(gè)由數(shù)不盡的恒星、星云以及塵埃氣體構(gòu)成的巨大天體系統(tǒng)，我們的地球正處在這個(gè)被稱為銀河系的系統(tǒng)之中，因此在地球的夜空中，你肉眼所見的99.99%的星星，都是銀河系以內(nèi)的“本地居民”。

這些星星距離我們有近有遠(yuǎn)，從數(shù)十光年的天狼星，到數(shù)百光年的參宿四，乃至數(shù)千光年的其他恒星，但無論如何，它們都是我們“星系同胞”，然而你所見的仙女座星系，就完全不一樣了，它是一個(gè)“外來者”，一個(gè)來自深淵彼岸的“訪客”。

在人類歷史的絕大多數(shù)時(shí)間里，我們并不知道它的真實(shí)身份，在幾個(gè)世紀(jì)以來，由于天文觀測設(shè)備的相對(duì)落后，天文學(xué)家們只是將這個(gè)模糊的橢圓形光斑記錄為“一片小星云”，在18世紀(jì)的梅西耶星表上，它被編號(hào)為M31，與獵戶座大星云等真正的“恒星育兒所”并列，并不稀奇。

人們普遍認(rèn)為，銀河系就是整個(gè)宇宙，而這些“星云”只是其中小小的裝飾。

這一認(rèn)知，在1924年被徹底顛覆，這一年著名天文學(xué)家埃德溫·哈勃利用當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的、位于威爾遜山的100英寸胡克望遠(yuǎn)鏡，對(duì)準(zhǔn)了這片“仙女座星云”，他的目標(biāo)是解析出其中的“造父變星”。

“造父變星”是一種脈動(dòng)恒星，其光變周期與它的“絕對(duì)亮度”之間存在著精確的數(shù)學(xué)關(guān)系，它們是宇宙的“標(biāo)準(zhǔn)蠟燭”，只要測量出它的光變周期，就知道它“應(yīng)該”有多亮，再與它“看起來”有多暗一對(duì)比，就能精確計(jì)算出它的距離。

當(dāng)哈勃找到這些星星并完成計(jì)算后，他得到了一個(gè)撼動(dòng)整個(gè)科學(xué)界，乃至全人類世界觀的數(shù)字，他發(fā)現(xiàn)這個(gè)“星云”距離我們遠(yuǎn)達(dá)近百萬光年，后來的測量修正為250萬光年，這個(gè)距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了當(dāng)時(shí)所知的銀河系的最大尺度。

最終哈勃意識(shí)到：仙女座星云根本不是一片星云，它是一個(gè)與我們銀河系規(guī)模相當(dāng)、但完全獨(dú)立于銀河系之外的“星系島嶼”。

這一重大發(fā)現(xiàn)，如同哥白尼的日心說一樣，是人類認(rèn)知的一次“大爆炸”，它瞬間將我們已知的宇宙版圖擴(kuò)大了億萬倍，廣袤無垠的宇宙中，一定還埋藏著大量其它的星系，而我們的銀河系，只是這億萬星系中最普通的一個(gè)。

哈勃的發(fā)現(xiàn)開啟了現(xiàn)代宇宙學(xué)。

仙女座星系作為距離銀河系最近的大型星系，成為了我們研究“鄰居”的最佳樣本，我們很快發(fā)現(xiàn)，這個(gè)“鄰居”比我們“家”還要雄偉，仙女座星系的整體大小遠(yuǎn)比我們所處的銀河系還要大，它的主盤直徑長達(dá)約22萬光年。

它的恒星數(shù)量也更多，科學(xué)家估計(jì)仙女座蘊(yùn)藏著大約1萬億顆如同太陽般耀眼的恒星，而銀河系的恒星數(shù)量估計(jì)在1000億到4000億顆之間，它是一個(gè)名副其實(shí)的“宇宙巨無霸”，盡管距離遙遠(yuǎn)，但現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡的強(qiáng)悍功能足以“看穿”它，這幅由哈勃太空望遠(yuǎn)鏡真實(shí)拍攝的仙女座星系局部照片，就是最好的證明。

這張照片并非藝術(shù)家的想象圖，我們清晰可見，里面那如同恒河沙數(shù)、密密麻麻的每一個(gè)亮點(diǎn)，都是一顆單獨(dú)的恒星，它們正以前所未有的清晰度，向我們展示著另一個(gè)“銀河系”的內(nèi)部運(yùn)作，這些恒星與氣體，同樣圍繞著它們中心那顆質(zhì)量超過1億倍太陽的超大質(zhì)量黑洞進(jìn)行公轉(zhuǎn)，組成了一個(gè)我們既熟悉又陌生的、宏偉的螺旋形星系。

那么在地球上，我們要如何找到這個(gè)“宇宙巨無霸”呢？

當(dāng)你遠(yuǎn)離燈火輝煌的城市，去到真正沒有光污染的鄉(xiāng)村或高原，在秋冬季節(jié)的夜晚，朝著仙女座和仙后座之間的方向凝視，你很容易目睹到一團(tuán)略帶光亮的、紡錘形的模糊斑塊，這就是從地球上看到的仙女座星系，它看起來很小，很微弱，像一口稍縱即逝的“仙氣”。

但這只是一個(gè)巨大的錯(cuò)覺，我們?nèi)庋劭吹降?，僅僅是它那1萬億顆恒星中最明亮、最致密的核心區(qū)域，而它那廣闊的、延伸達(dá)22萬光年的旋臂，因?yàn)檫^于稀疏和暗淡，被我們的瞳孔“過濾”掉了。

那么仙女座星系在我們的夜空中到底占據(jù)了多大的“真實(shí)”面積呢？

天文學(xué)家們給出的答案足以讓你震驚：它的完整角直徑有足足6到7個(gè)滿月那么大！想象一下，你伸直手臂，將七顆滿月并排擺在一起，那才是仙女座星系在我們天空中的真實(shí)“占地面積”，它是夜空中最龐大的“隱藏巨人”，而我們只能看到它針尖大小的“心臟”。

天文學(xué)家們通過三角視差法、造父變星法以及后來的紅巨星分支法等一系列精密的測量，最終測定：仙女座星系距離地球不是幾百光年，也不是幾千光年，而是大約整整250萬光年。

這是一個(gè)什么概念？

光作為宇宙中最快的存在，從仙女座星系出發(fā)，也需要250萬年才能抵達(dá)你的視網(wǎng)膜，這意味著，你今晚看到的仙女座星系，是它在250萬年前的樣子，那時(shí)候地球正處于“上新世”，我們的祖先才剛剛在非洲的草原上學(xué)會(huì)直立行走。

如果我們要“抵達(dá)”它呢？

這么說吧，就算你一輩子能活100歲，你乘坐人類目前最快的宇宙飛船，也需要花費(fèi)數(shù)十億年的時(shí)間，才能從地球抵達(dá)仙女座星系，對(duì)于生命而言，這是一段絕對(duì)無法跨越的鴻溝。

然而一個(gè)更驚人的事實(shí)是：我們不必飛向它，因?yàn)樗覀兌鴣怼?/p>

天文學(xué)家們通過觀測仙女座星系的光譜，很早就發(fā)現(xiàn)它呈現(xiàn)出“藍(lán)移”，這意味著它并非像大多數(shù)星系那樣隨著宇宙膨脹而遠(yuǎn)離，反而在高速地“靠近”我們。

這是由于引力的相互作用。在本星系群中，銀河系和仙女座星系是兩個(gè)最大的“引力玩家”，在2012年，哈勃望遠(yuǎn)鏡的團(tuán)隊(duì)通過長達(dá)數(shù)年的觀測，精確測量了仙女座星系的“橫向運(yùn)動(dòng)”，最終100%確認(rèn)了仙女座星系將與銀河系發(fā)生正面大碰撞。

目前仙女座星系正以每秒110公里的速度，朝著銀河系狂奔而來，按照當(dāng)前的進(jìn)度，天文學(xué)家們已經(jīng)為我們的家園模擬出了未來的“時(shí)間表”：大約40億年后，仙女座星系將與銀河系發(fā)生第一次“交錯(cuò)”碰撞。

屆時(shí)兩個(gè)星系的“身體”將相互穿透。由于恒星之間的空間極其巨大，兩顆恒星直接相撞的概率幾乎為零。我們的太陽系大概率不會(huì)被“撞毀”，但是兩個(gè)星系強(qiáng)大的引力將徹底撕裂彼此的結(jié)構(gòu)。旋臂將被扯碎，恒星將被拋入混亂的軌道，在宇宙中四處漂流。

在接下來的20億年里，它們將像兩個(gè)幽靈一樣，在引力的拉扯下再次折返、穿透、融合，最終大約60億年后，仙女座星系和銀河系將徹底合并，形成一個(gè)全新的、更龐大的、結(jié)構(gòu)單一的巨型橢圓星系，兩個(gè)星系中心的超大質(zhì)量黑洞也將融為一體，釋放出宇宙中最強(qiáng)大的引力波。

如果到了這個(gè)時(shí)候，人類還存在的話，他們將目睹一場持續(xù)數(shù)十億年、無比震撼的宇宙奇觀，他們將看到一個(gè)星系從一個(gè)“光斑”開始，逐漸占據(jù)整個(gè)夜空，天空中將出現(xiàn)兩條“銀河”，隨后是漫天星辰的“大洗牌”。

而這一切，都始于我們今晚抬頭時(shí)，所能看到的那個(gè)孤獨(dú)、微弱、仿佛永恒不變的，來自250萬年前的“小光斑”。