最终边际：夜阑的星系漫游指南 01
银河与仙女星系将会对撞，怎么回事？
文/ 夜阑闻雨声
引言
这个系列是夜阑在她小型简陋电子设备上写下来的人类在星系间的漫游轨迹。它的封面上虽然没写着“不要惊慌”，但却致力于带你慢慢悠悠地游览可知宇宙里一些最美最浪漫的景点。如果有一天，你我想独自或者带上重要之人去仙女星系的尽头漫步，或是去猎户座分子云团间冒险一周，这册指南也算是提前打了个草稿。
你好，我是你的邻居仙女星系
闭上眼睛想象宇宙，你是不是看到一片漆黑的深空点缀着无数星星，随意而又无序地在黑暗中徜徉着，向四处散发着他们的光芒。牛顿便是这样设想的——从17世纪到20世纪，科学家都认为宇宙中的星星像是散落在桌子上的弹珠般，和我们看到的夜空一样排列无序。然而宇宙中的恒星并不是平均分布的。这其实不难理解，因为我们现在知道我们的太阳处于银河系当中。上亿的恒星抱在一起成为一个星系，而星系与星系也以他们的方式抱在一起，汇聚成星系团。所以，宇宙真正的分布实际上并不随机，更像是一个毛绒绒的神经网络。
银河系周围有许多小小的卫星星系，包括大小麦哲伦星云、人马座矮星、狮子座的几个矮星系等等。目前我们已经定位了50多个卫星星系，而这其中最小的伴星系中甚至只有一千个恒星——比起上百亿颗恒星的银河系来说可真是小的可怜。若是说起和我们大小相当的邻居，最近的便是仙女座星系了。
仙女星系和银河系的相貌十分相似，是典型的螺旋形星系美人，有着闪耀的、象征着年轻星星的明蓝色光尾。实际上，她比我们浩瀚的银河系还要稍微大上那么一些——以星系的比例来讲。因此，她也是人类肉眼可见的最远深空天体。若是有机会来到没有光污染的山野郊外，旅友们一定要借用手机上一些星图app的帮助寻找一下这位美丽的邻居；如果天气够好的话说不定可以用相机捕捉到她。她，就像名字所述，在仙女座的方向，东边是飞马座，西边则是仙后座。
初次接触
经过精心的测量和计算，NASA的科学家确信地宣布，我们的银河系将在未来与仙女星系相撞。这场相遇必定将会对两方影响至深。非要加上一个时限的话，这会发生在40亿年后。
等等，先别着急出去。那时候人类确实很有可能已经消逝与尘世之间，而且即便是我们活到那个时候，太阳也将寿终正寝，成为一颗红巨星。我们要是想要维系人类的延续，必须移民于其他太阳系或者真的让地球流浪起来。可这一切都不能阻止科学家和有好奇心的旅友们发问：为什么？以及，到底会发生什么？
NASA的科学家们用电脑模拟了银河系与仙女星系的相撞，绘制出了概念动画。
银河仙女的相遇让星系的相遇成了夜阑最为着迷的宇宙景观。他们相撞又弹开，却因为两者的引力而纠缠在一起，相互拉扯，最终融为一体。两个年轻气盛的莹蓝色个体抱在一起化为暖融融的一团橘红。到那时候，地球上所看到的天空也将产生震撼人心的变化。远方的仙女星系将近在咫尺，美丽的漩涡星尾像是我们看到的银河系的星尾一般触手可及，甚至更加清晰。直到两个星系相融，夜空将会是一片白光。
好消息是，整个融合的过程将会持续20亿年。另一个好消息是，我们虽然不能时光穿梭到过去，但是时光穿梭到未来是理论可行的。夜阑的梦想就是能有一天让人类亲眼看看那时候地球的天空，美得令人忘然沉醉。
星系之舞
看够了热闹，那么为什么仙女星系会和银河系相撞呢？简单来说，这是由于两个星系之间相互的引力以及包裹着他们的暗物质将他们撮合在一起。自从哈勃测量星系移动速度以来，我们便发现有的星系正在加速向远飞去，有的星系却向我们冲来。而仙女星系正以402,000千米每时（大约112km/s）的速度向我们的方向冲来。（当然，这也包括了我们冲向仙女星系的速度，所以这应该是个有回报的恋情。）
星辰的相遇看起来是毁灭性的，然而并不然。由于星系的巨大，其实每一个恒星之间都相隔很远很远。你有可能还记得，我们离最近的恒星，半人马座α，也有超过4光年的距离。而整个太阳系也只有大约0.001光年的直径——太阳与半人马座α之间距离的1/4000。这意味着大多数时候恒星并不会发生想象中的相撞，而是相互错开，根据改变的重力系统重新找到自己环绕星系中心运行的轨道。比起我们的太阳系与其他恒星系统相撞而毁灭，有新的大石头进入太阳系的可能则要大得多。另一个改变则是，在纠缠的过程中，我们的太阳系有可能会被推到离新的银河-仙女星系的中心更远的地方。
另一件有趣的事情是，如果两个星系相融，那么两个星系中心的巨大黑洞也将融为一体。没错，在银河系和仙女星系的中心都各自有个巨大无比的黑洞。
我们知道黑洞可以来自于一个巨大恒星的死亡。像太阳这样的恒星个头只算的上中等偏下，因此只会变为红巨星和白矮星。比太阳大3倍的恒星在死亡时便将塌缩成一个黑洞，我们现在观测到的最大的恒星——大麦哲伦星云的R136A1是太阳的300多倍；然而，在整个银河系中心的黑洞，则是太阳大小的460万倍。我再说一遍，四百六十万倍。仙女星系中心的光团比银河系的还要大一些，并有着一个更大的中心黑洞。那么，届两个星系相撞之时，两个星系的中心将会融合成一个甚至更大的黑洞，并且有更多的黑洞将会由此次相撞产生。我们虽然不知道银河系中央那团超大黑洞的具体来历，但两个星系的融合毋庸置疑是中心黑洞的美餐之时。
一个故事，一场开端
然而天文学家是如何推论出仙女星系和银河系的未来的呢？答案是，在这个暴力而躁动的宇宙中，两个星系之间的恋爱无独有偶；更甚者，可以说是无以数计。我们已经观测并归类的便有上百个，这指明在未知深空中只会有更多。
从星系的交互中科学家还能学会更多。通过研究星系交互，暗物质的存在第一次被证实并且计算了。他们还能带你我回到宇宙之初，看看星辰刚诞生的时候。然而，单纯是这些星系或是天体的交融本身，便美得令人窒息。两个螺旋星系带着他们新形成的蓝色星星互错锋芒，然后相互交错，又被对方的引力拉扯回来，就这么逐渐缠在一起，形成一大团安静暖橙色的椭圆星系，抱着再也不松手了。有旅友说，这是一种最纯粹的浪漫，而夜阑不能更加同意。
To all mankind — may we never find space so vast, planets so cold, heart and mind so empty that we cannot fill them with love and warmth.
敬人类——祝愿我们再也不会感到宇宙如此浩瀚，行星如此冰冷，心灵与头脑如此之空虚，而是用爱与温暖将它们填满。
《星际迷航》1966年 第1季第9集 心灵匕首
下回预告：四场婚礼一场葬礼——涡轮星系、触须星系等的爱情故事
或者：近距离接触——星云？星尘？星系朦胧轮廓的真面目
资料来源：
"News - NASA's Hubble Shows Milky Way Is Destined for Head-on Collision with Andromeda Galaxy." May 31, 2012. Accessed March 03, 2019. http://hubblesite.org/news_release/news/2012-20.
https://medium.com/starts-with-a-bang/our-local-group-is-being-eaten-and-we-just-found-the-galactic-leftovers-d4b77b59b12d
http://www.planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2012/06041013.html
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