飞出银河系
(图片来源：bing)
著名的科幻小说家艾萨克·阿西莫夫在《银河帝国》系列故事中幻想了一个巨大的银河帝国，在那里，银河系的每一颗星都形成了自己的文明，就如同地球上大大小小的城市。如果这样的帝国真的存在，那它一定是个超级帝国。因为目前所知，银河系中的恒星数量超过两千亿颗，行星也有至少一千亿颗。在这样庞大的银河帝国中，地球只是很不起眼的一个小点而已。
如果把全世界的灯都关掉，在夜晚抬头看天，你会看到一条拱形的银色条带横跨天际。那便是闪亮而美丽的银河，银河系的英文“milky way”意思是牛奶打翻了的路，从这样的名字你便能想象到它银白色的美丽。可实际上，我们站在地球上看到的，只是银河系的一部分。
我们身处银河系中，被尘埃、气体和附近的恒星遮挡了视线。要想看到星系的全貌，我们的目光就需要飞出银河系，深入宇宙更远的地方。这个艰巨的任务，交给了哈勃望远镜。跳出银河系后，人们才发现，原来这个看起来无比庞大的银河帝国，对于广袤无垠的宇宙来说还是太渺小了。因为，像银河系这样的星系，在整个宇宙中有两万亿个！其中，离银河系最近并且最相似的星系也有个好听的名字——仙女座星系。
研究星系形成与演化的奥秘，一直是很多天文学家分外感兴趣的事。而与银河系比邻而居的仙女座星系便是一个最好的窗口。我们看不到银河系的全貌，却可以在地球上看到完整的仙女座星系，这个距离不远又和银河系类似的星系，成为了绝佳的观测目标。
哪怕不借助望远镜，你也可以看到夜空中的仙女座，只不过它是一团朦胧的光斑。当用高倍望远镜放大后，一个宏伟的旋涡星系便展现眼前。仙女座星系与银河系的一个相似之处，在于它们都属于旋涡星系。旋涡星系又叫螺旋星系，顾名思义，整个星系的形状是个螺旋状的扁盘。旋臂围绕中心旋转，大大小小的恒星聚集在旋臂上进进出出。而两星系旋转的轴心，都是一个大黑洞。科学家估计，仙女座星系中心超大黑洞的质量大约是地球的1亿倍。围绕着这个黑洞中心，从内向外分布着年轻的蓝色恒星和年老的红色恒星。
但是，仙女座星系比银河系更大，它巨大的星系盘直径约为22万光年，超过银河系的两倍。而其中所含有的恒星数量大约为1万亿颗，有种推测说，这个数量能达到银河系恒星数量的10倍！科学家推测，如此大的星系其实是两个星系合并的产物，其中一个和银河系差不多大，另一个约为银河系的三分之一。
关于仙女座星系，除了它离我们很近，还有一个出名的事实——它将在45亿年后与太阳系相撞！这听起来似乎是件很恐怖的事，不过别慌，结局比你想象中要美好。仙女座星系距离地球约250万光年，但两星系巨大的引力如今已经彼此交织，让它们以超过40万千米/小时的速度彼此靠近。大约45亿年后，两星系相遇，而所谓的“碰撞”其实更像是一次合并，它们穿过对方，经过形态扭曲后形成了一个更大的巨型椭圆星系。虽然合并完成也是80亿年以后的事了，但天文学家已经早早给新诞生的星系取好了名字——银河仙女星系！
参考资料：
1.《万物》2019年11月 《仙女座星系：银河系的好邻居》
2.《万物》2019年9月 《星系碰撞不用怕》
3. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%93%B6%E6%B2%B3%E7%B3%BB
4.国际地理频道纪录片 《Inside the milky way》
作者：比邻星
审稿：于颖卓，中科院地理科学与资源研究所博士
