45亿年后的灾难当银河系仙女座发生大碰撞，地球能否幸免？

　　星系邻居
　　宇宙就像一个洋葱，一层一层地包裹着每一个物体。
　　从地球到太阳，从太阳到星系，再到银河系、超星系团、大尺度结构，没人知道再往后会不会有什么新的内容出现。
　　目前所能观察到的最大宇宙结构
　　不过所有的一切都受到了来自引力的作用，在强大的引力作用面前，即使是星系本身也不能改变。
　　每个星系之间相互影响，即使距离相距甚远也能在微弱的引力作用下通过量的积累完成质的转变。
　　仙女座和银河系便是如此，两个星系彼此间的距离只有250万光年，这应该是离我们最近的星系了。
　　大约在公元964年，波斯天文学家发现了宇宙中的仙女座，但受制于观察条件，仙女座的样貌被称作模糊的图片，也就是小云。
　　直到1612年，德国天文学家西蒙马吕斯根据望远镜才对仙女座进行了早期天文描述。
　　尽管作为一个大型结构，仙女座想要完整发现仍然受制于当时的技术条件。
　　最终在19世纪，艾萨克罗伯茨终于拍摄到仙女座的第一张图片，而它被普遍认为是银河系中的一个星云。
　　但实际上科学界并不完全赞同这个理论，部分人认为将其看作是独立存在的星系。
　　因为在18世纪就有人提出，银河系不过是众多星系中的一个。
　　新发现的这个椭圆形星云当时没有一个完整的理论来解释，后来越来越多的天文学家拍摄到的照片在对比中发现，两个地区的天体星等有着明显差异。
　　1899年拍摄到的仙女座
　　为了支持仙女座实际上一个外部星系的说法，赫伯柯蒂斯决定对仙女座进行深入观察。
　　经过数年的研究和分析，柯蒂斯的疑问在埃德温哈勃这里得到了初次解惑。
　　哈勃根据胡克望远镜拍摄到的照片进行分析后认定，仙女座是河外造父变星，最终解决了仙女座与银河系的争端。
　　根据他的理论分析表明，仙女座的特征并不是来自银河系内部的恒星和气体团，而是一个完全独立的星系，并且离银河系非常遥远。
　　夜晚观察到的银河系
　　仙女座的研究除了最早的这批天文学家的观察外，也离不开无线电技术和射电望远镜的发展。
　　在新时代的高科技下，宇宙中的物体一览无余。星系融合
　　在这几十年的研究中科学家不断了解着这处巨大的天体结构，它应该是在宇宙诞生后的100亿年里由较小的原星系碰撞，以及长期的合并事件形成。
　　在这一时期，仙女座的恒星形成率非常高，大约在1亿年的时间里使它成为了一个发光的红外星系。
　　过去20亿年中，整个仙女座圆盘的恒星形成已经减少到几乎不活动的程度，也就是说它的形成已经稳定下来，并且保持了今天这样的结构。
　　今天拍摄到的仙女座
　　仙女座作为一个年轻的星系，内部有着460个球状星团，这点亮了仙女座的大部分地区，并且亮度比本星系群中任何其他已知的球状星团还要亮。
　　在这里面包含着数以万计的恒星，恒星亮度也是十分耀眼，亮度大约是银河系中最亮的球状星团欧米茄半人马座的两倍。
　　所以仙女座从地球上观测也就不难被发现。
　　但星系除了自身的运动外，它本身并不是静止不动的。对于星系来讲，星系运动本质就是自身的演化过程。
　　当两个星系发生碰撞时，便可能发生星系合并，这是星系相互作用中表现最猛烈的一种。
　　仙女座内部样子
　　在合并过程中，每个星系中的恒星和暗物质都会受到牵连。
　　在合并的后期，引力势开始变化得十分迅速，星系的形状会发生改变，以至于恒星的轨道也会发生很大的变化，甚至会失去先前的轨道痕迹。
　　例如当两个盘状星系发生碰撞时，它们的恒星会开始在两个独立盘的平面内有序旋转。
　　常见的盘状星系
　　在合并过程中，这种有序运动会转化为随机能量，由此产生的星系会由恒星主导。
　　合并同时还会带来大量恒星，新的恒星会在合并过程中大量出现，每年可以达到数千个太阳质量的新恒星，这具体取决于每个星系的气体含量，以及红移状态。
　　星系合并后期的状态
　　即使是银河系也不例外，银河的未来以及仙女座的运动在今天已经被科学家揭示，两者会在45亿年后发生碰撞，由此产生新的星系。
　　这是本地星系群中最大的两个星系，这两个星系发生碰撞将会带来巨大的改变。
　　天文学家通过星系蓝移活动确定，仙女座星系正在以每秒110公里的速度接近银河系。
　　不过这样的速度并不精准，因为横向速度很难被精准测量出来，所以具体的撞击时间在未来的观察中可能会发生变化。
　　但值得一提的是，星系碰撞在宇宙中并不是什么罕见现象。
　　老鼠星系的合并
　　从星系的存在时间来看，这种活动是迟早的事情，对于人类来讲或许是漫长无止尽的等待。
　　但对于星系而言，这只是它们在演化过程中的一次小改变。
　　例如仙女座在过去就经历过碰撞，至少有过一次。除此之外，在银河系附近的几个矮星系中，如人马座dSph目前就正在向银河系靠近。
　　人马座dSph的位置
　　相关的研究表明，本星系群中第三大和第三亮的三角系M33星系也会参与此次碰撞事件。
　　它的命运可能会随着仙女座和银河系的合并成为两者的一个残骸，并成为绕行的一个星系。
　　总之，这在未来会变得十分热闹。
　　夜空中的三角星系全新的开始
　　这时有人可能会说，45亿年太久了，先不说人类还在不在，太阳在未来的演化可能已经把地球给吞噬了。
　　但实际情况是，太阳系会比我们想象得更加幸运。
　　到那个时候，太阳还没能完全成为一个红巨星，不过它会变得非常亮，并且它所散发的热量足以烤干地球。
　　尽管地球不能避免其带来的影响，如果只是从恒星存在期限来看，至少地球是有机会看一眼未来。
　　虽然仙女座和银河系最终的碰撞如今已成为事实，但两者相撞并不会出现特别夸张的爆炸效果。
　　其实从星系密度来看，仙女座大概包含了1万亿的恒星，而银河系只有3000亿。
　　恒星之间发生碰撞的几率很小
　　考虑到恒星与恒星之间的密度是如此之大，即使两个恒星发生了碰撞也可以忽略不计。
　　如果把太阳比作一个乒乓球大小的球体，那么离它较近的比邻星则是1100公里外的一颗豌豆。
　　试想一下这样的碰撞几率会有多大？
　　除此之外，银河系和仙女座星系中央都有一个超大质量的黑洞。黑洞由此带来的影响就相当于催化剂，当这两个黑洞彼此间的距离在不到1光年的时候，它们便会发射出强烈的引力波，这会带来更多的轨道能量直到它们完全合并。
　　重新组合后的黑洞所吸收的气体能够产生一个发光的类星体或者活跃的星系核，这相当于释放1亿次超新星爆炸的能量。或许这些从整体来看太过宏观，不如说说近一点的，我们的太阳系最终命运会是什么样子呢？
　　银河系中央的超大黑洞
　　根据目前的计算，在预测中的星系合并事件中，太阳系被横扫到星系核心的距离是当前距离的3倍，这种可能性为50。另外还有12的可能性是太阳系在融合的某个期间被弹射出去，不过这对太阳系的影响不大，因为恒星的天体结构没有发生改变，整体运作并不会受到什么影响。
　　随着时间的步步逼近，20亿年后的天空会明显地看见仙女座向我们走来。37亿年后，仙女座几乎会占据整个夜空，由于引力作用，银河系开始发生弯曲，夜空中的银河也不再笔直。
　　或许是宇宙中最绚丽的烟火
　　最终，在强大的引力作用下，宇宙中最绚丽的烟花秀在此上演。而在接下来的几百万年中，这场表演会一直持续到合并结束。