仙女星系
在这张图片的左下方有一个椭圆形的白色光斑,它是从地球上能够用肉眼看到的最遥远天体之一:仙女座星系,位于254万光年之外,是距离银河系最近的拥有巨大盘状结构的漩涡星系,当我们将镜头不断地放大,更加震撼的景象将展现在眼前。这个庞大的星系中蕴藏着约一万亿颗恒星,这里的每一个亮点都是一颗类似太阳那样的恒星,它们就像无数个散落于夜空中的宝石,闪耀着五彩斑斓的光芒,关于仙女星系的最早观测记录,是在公元964年波斯天文学家阿尔苏飞撰写的“恒星星座书”中 ,他在书中将仙女星系描述为“小云”,
1764年,法国天文学家梅西耶在其制作的“星云星团表”中将仙女星系编目为M31,但由于受限于当时落后的天文观测技术,一直以来很多人都将其看作是一个位于银河系内部的螺旋状星云,所以它曾经也被称为“仙女座大星云”,直到1925年,埃德温哈勃通过当时世界最大的2.5米口径的反射望远镜,发现了仙女大星云的旋臂上有一颗造父变星,造父变星是一种亮度会随着时间呈周期性变化的脉冲变星,它的光变周期与它的光度成正比,因此它就像是一把“量天尺”,科学家根据造父变星的周光关系就可以测量宇宙中星际间的距离。哈勃通过计算发现仙女座大星云的距离远远超出了银河系的范围,这意味着它根本不是银河系内的星云,而是一个独立的星系,也就是说在银河系之外还存在其他星系,而在此之前人们普遍都认为银河系就是整个宇宙,河外星系的发现刷新了人类对已知宇宙的极限,同时也揭开了人类探索更加广阔宇宙的序幕。
哈勃望远镜
1990年4月24日NASA成功发射了首个位于大气层之上的光学望远镜,并命名为“哈勃望远镜”,以此纪念哈勃对现代宇宙学所做出的贡献,通过哈勃望远镜人类开始真正认识到宇宙的浩瀚,我们所在的银河系只不过是茫茫宇宙的冰山一角,在整个可观测宇宙中的星系数量甚至超过了地球上所有沙子的总和,二零一五年一月五日,NASA发布了哈伯望远镜拍到有史以来最大最清晰的仙女座星系图像,这个红色的长方形区域跨度约为61000光年,像素高达十五亿,其中包含了数百亿颗恒星,如果将其放大,用肉眼就能看到无数大小不等亮度不同的圆点,每一个亮点都可能是一个类似太阳系的恒星系统,这不禁让人产生了无限的遐想,如果每个恒星都有一个地球这样的行星,那么其中又会有多少孕育出生命和文明。从整体上来看仙女星系是一个类似银河系一样的螺旋星系,根据斯皮策太空望远镜最新观测数据显示仙女星系至少存在一万亿颗恒星,其数量是银河系的五倍之多。
科学家认为,在大约20亿年前,仙女星系可能和另一个质量相当的星系发生了碰撞合并,才使其成为了直径达到22万光年的超大星系,几乎是银河系的一倍,同时它也是本星系群中最大的星系,所谓本星系群指的是包括地球所处的银河系为中心,半径约为300多万光年空间区域内所有星系的总称,也有人把本星系群的中心定义为银河系和仙女星系的公共重心。已知本星系群的成员星系和可能的成员星系大约有50个左右。银河系和相邻的仙女星系是其中最大的两个星系,哈勃望远镜曾拍摄到一幅引人注目的照片,展现了仙女座星系的黑暗心脏,其存在着双核心的结构,较亮的核心偏离了中心,而较暗的核心则位于星系的中心,因此推断出仙女座星系中心也潜伏着一个超大质量黑洞,其质量相当于一亿个太阳,二零一二年科学家通过对仙女星系过去的运动轨迹数据进行分析后推测。
大约四十亿年后,我们所处的银河系将与仙女座星系发生碰撞,最终合并成为一个全新的巨椭圆星系,仙女座星系是为数不多发生蓝移现象的星系之一,蓝移是多普勒效应造成的一种现象,是因为光波频率的变化产生的颜色变化,例如当一个天体朝向我们运动时,光波会被压缩从而偏向光谱的蓝色。而如果天体正在远离我们时,光波则会被拉伸从而使光谱偏向红色。通过科学家们的计算和推演,目前的仙女星系正以110公里每秒的速度向银河系靠近。大约在20亿年后,仙女星系会在夜空中变得逐渐明显,37.5亿年后,仙女座巨大的体积将会填满大部分的天空。同时,由于引力作用,银河系会开始逐渐弯曲,引力透镜效应会让我们看到的星空出现奇妙的扭曲现象。
在之后的数亿年里,两个星系的合并会触发新恒星的出现,天空中能看见大量年轻的星团,整个天空如同烟花绽放一般十分绚丽,如果那时还有人类存在的话,或许已经早已离开了地球去寻找新的家园,因为那时的太阳几乎快要变成一颗红巨星,膨胀的体积即将要把地球完全吞噬。高温早已将地球上的水分全部蒸发,所以不可能再有适合生命活动的环境,在两个星系合并的过程中,由于宇宙空间的极大宽阔性,除了极少数恒星和行星发生碰撞之外,其余的大多数都是以一种相对平稳的方式重新融入新的引力环境,并最终达到一种平衡状态,因此星系的碰撞不一定就是完全的毁灭,也可能是一个新的开端。根据哈勃望远镜的观测数据推算,在我们的可观测宇宙内至少有两万亿个星系,每个星系中又至少包含了几百亿至几千亿颗恒星,而几乎每颗恒星的附近都至少存在一颗以上的行星。面对如此浩瀚的宇宙星空,你还会相信人类只是宇宙中唯一的智慧文明吗?