世紀大反轉？最新研究：銀河系與仙女座星系可能不會相撞

在過去的幾十年里，科學家都認為40億年后，仙女座星系將會與我們的銀河系發(fā)生一場毀滅性的碰撞，兩者將在引力的無情拉扯下，花費數(shù)十億年的時間，最終合并成一個更龐大、更古老的橢圓星系。

但最新研究發(fā)現(xiàn)，這個我們以為“注定”的結局，其發(fā)生的概率可能已經(jīng)大幅度下降了。

在19世紀甚至到20世紀初，那時候的人們普遍認為，我們目之所及的整個宇宙，有且只有銀河系。那些在望遠鏡中看到的、如同幽靈般旋轉的“星云”，被認為是銀河系內部正在形成的氣體結構。

直到1923年，美國天文學家埃德溫·哈勃，利用當時全球最強大的胡克望遠鏡，指向了那團位于仙女座方向的、最著名的“星云”，他所看到的粉碎了人類的宇宙觀。

他發(fā)現(xiàn)在那團云霧的邊緣，居然解析出了獨立的恒星，更重要的是，他找到了“造父變星”，一種可以用來測量宇宙距離的“標準蠟燭”，通過測量這些恒星的亮度與脈動周期，他計算出了一個驚人的數(shù)字：這團“星云”遠在250萬光年之外，遠遠超出了銀河系的邊界。

“仙女座星云”不是星云，它是一個和銀河系一樣龐大、甚至更大的“星系島嶼”，這個發(fā)現(xiàn)直接粉碎了“銀河系就是整個宇宙”的舊觀念，宇宙的尺度在瞬間被放大了億萬倍，也正是從那一刻起，天文學家們開始以前所未有的熱情，測量這些“新發(fā)現(xiàn)”的星系的運動軌跡，他們想知道，這些星系是在遠離我們，還是在靠近我們。

通過觀測光譜，科學家們發(fā)現(xiàn)了一個普遍規(guī)律：絕大多數(shù)星系的光譜線都向著波長更長的“紅端”偏移，這意味著它們正在遠離我們，這就是宇宙膨脹的偉大證據(jù)。

但仙女座星系卻是個令人不安的例外，早在1912年天文學家維斯托·斯里弗在觀測仙女座光譜時，就發(fā)現(xiàn)了這個奇怪的現(xiàn)象：它的光譜線出現(xiàn)了“藍移”，“藍移”意味著它正朝我們而來。

在隨后的數(shù)十年中，多次觀測都證實了這個結果：仙女座星系正在引力的作用下，以大約每秒110公里的恐怖速度，筆直地沖向銀河系。

2012年哈勃太空望遠鏡的團隊通過極其精密的測量，首次捕捉到了仙女座星系中恒星的微弱橫向運動，他們得出的結論是，仙女座的橫向運動速度極小，大約僅為每秒17公里，這個速度用天文學家的話說，就是“小到可以忽略不計”。

結合了徑向速度、極小的橫向速度以及強大的引力模型，研究人員推算出：銀河系與仙女座之間的軌道交點距離，在未來會不斷縮短，最終二者必然形成引力捕獲并合并。

然而在就在2024年6月，一篇發(fā)表在《自然·天文學》期刊上的論文，徹底攪動了這潭“死水”，這篇題為《銀河系-仙女座星系合并不確定性》的研究，得出了一個令人震驚的結果，科學家們利用最新的數(shù)據(jù)，進行了一場規(guī)?？涨暗摹懊商乜迥M”。

結果是在未來100億年里，銀河系與仙女座星系有接近50%的概率不會合并，換句話說那場被認為“注定”的宇宙合并，可能只是一個“概率事件”，而非一個“確定的結局”，研究團隊指出，過去的模擬存在一個致命的缺陷：過于簡化，它們大多是“兩體模型”，只考慮了銀河系和仙女座這兩個主角。

但我們的“本星系群”并非只有它們，研究團隊選取了群內最關鍵的四大成員銀河系、仙女座星系、三角座星系和大麥哲倫云，并考慮了它們之間復雜的引力相互作用。

大麥哲倫云不是一個輕飄飄的小衛(wèi)星，它非常重，直到最近才剛剛被銀河系捕獲。它的“闖入”給我們整個系統(tǒng)的引力平衡帶來了巨大的“擾動”，三角座星系是第三大成員，它目前更像是仙女座的“衛(wèi)星”。

在簡化的“銀河系-仙女座”兩體模型中，它們合并的概率仍然非常高，但當加入“三角座星系”與“大麥哲倫云”這兩個“變量”后，情況發(fā)生了逆轉，在復雜的四體模型中，后兩個“小家伙”的引力拉扯，像是在玩“引力彈弓”，極大地增加了兩個“大家伙”軌道的不確定性，它們可能會“竊取”或“轉移”銀河系與仙女座之間的軌道能量。

最終四體模型顯示，在100億年的時間框架內，兩者合并的概率僅略高于50%。