以前的天文學課本都這麼寫的:離我們250萬光年遠的仙女座星系(Andromeda Galaxy),是我們本銀河系(Milky Way)的2到3倍大」,如今一種新的測量工具顯示,我們不必妄自菲薄,仙女座星系其實與我們大致相同。這個發現將會改寫所有的天文學書籍。

太空網( Space.com)報導,國際射電天文研究中心(ICRAR)的新研究表明,仙女座星係比太陽重800億倍(有800億個恆星),與銀河系的恆星數大致相同。

以往的研究是透過望遠鏡觀測仙女星系,從觀測照片中的細節去評估星系的範圍,隨著望遠鏡性能的提升,我們看到更多仙女星系的細節,結果是仙女星系變得愈來愈大。如今研究人員改利用重力換算法,他們測量逃離星系所需速度,更能精確地計算仙女座星系的質量。

西澳洲大學的普拉傑瓦.卡夫里(Prajwal Kafle)解釋:「當火箭射入太空時,它必須要有足夠的速度脫離引力,這稱為『宇宙速度』(cosmic velocity),脫離地球的第2宇宙必須達到每秒11.2公里,才能克服地球的引力。至於要脫離銀河系,則需要每秒550公里(第4宇宙速度),我們應用這種基礎概念,反向推測仙女座星系的質量。」

聲明表示,以往我們高估了仙女座星系暗物質(Dark matter)的數量,使評估值出錯。

暗物質目前還是宇宙之謎,不過我們確定它具有引力效應,而且數量非常龐大,大約是我們看的到的物質(恆星、行星、星雲、宇宙塵埃,佔宇宙質量的5%)的3倍多,佔宇宙質量達到258%(更大比例的是暗能量,達到70%)。這些看不見的暗物質穩定了我們星系的結構,因此被認為是將星系聚集在一起的「膠水」。

卡夫里說:「我們檢查仙女星系高速恆星的軌道,發現它的暗物質含量不需要原原本設想的那麼多,暗物質可能只有原先推測的三分之一,也因此仙女星系大約與我們銀河系一樣的大小。」

卡夫里接著說:「這個發現徹底改變了我們對自身,與本星系群(直徑大約1000萬光年的宇宙範圍)的理解,我們曾以為仙女座星系最巨大,我們排名第2,但現在情況已經改變,原來銀河系與仙女座星系差不多大。」

位在仙女座「膝蓋」上的仙女座星系,梅西爾星表名列M31,它是一個巨大的螺旋星系,也是唯一可以用肉眼看到的銀河系外物體。也是本星系群當中,另一個大型的星系,除它以外,其他的星系都比我們銀河系小的多。

 小型望遠鏡所拍攝的仙女星系,是個星空中模糊的光點,以前曾經以為它是星雲,或是疏敵星團。(圖/台北市天文館)
小型望遠鏡所拍攝的仙女星系,是個星空中模糊的光點,以前曾經以為它是星雲,或是疏敵星團。(圖/台北市天文館)

在望遠鏡中觀看仙女星系是非常優美的,它就像浮在宇宙中巨大的恆星島,而且它的構造與我們銀河系非常類似,恆星數量也差不多,令人不禁猜測,在仙女星系裡,是否也有另一群高智慧生命,也在觀看我們的銀河系。

40億年後,仙女星系將逼近我們銀河系,天空會變得相當壯觀。右為我們的銀河系,左為仙女星系。(圖/NASA)
40億年後,仙女星系將逼近我們銀河系,天空會變得相當壯觀。右為我們的銀河系,左為仙女星系。(圖/NASA)

雖然我們與仙女星系之間有230萬光年的距離,不過天文學家發現,受到重力影響,2個巨大星系正逐潮在接近中,大約40億年後,仙女座星系就會籠罩我們的夜空,與我們銀河系融在一起。研究人員說,以前認為比我們巨大的仙女座星系,會「吞噬」我們銀河系,但新的研究結果將修正兩大星系間碰撞的結果。不過可以確定的是,屆時夜空中星星的數量將會多上一倍。

文章來源:The Andromeda Galaxy Is Not Bigger Than the Milky Way After All

(中時電子報)

#仙女星座 #銀河系 #暗物質