星系融合，跨越浩瀚太空的亘古之約

相撞通常不會有什麼好結果。

NGC 2623是一對處於融合過程中的星系，距離地球約3億光年，位於巨蟹座。NASA / ESA / A. Evans

相撞這個詞比衝突或融合更加觸目驚心。畢竟在生活中，相撞通常不會有什麼好結果。

星系的相撞，的確會引發一些毀滅性事件，比如有些恆星會被拋出星系，有些會被黑洞撕成碎片；星系美麗的旋臂會被拉長、捲曲甚至被完全摧毀。

阿普87是一對正在發生相互影響的星系，距地球約3億光年，位於獅子座。NASA / ESA / 哈勃

NGC 2207，是一對處於融合過程中的旋渦星系，距地球約1.1億光年，位於大犬座。NASA / ESA / 哈勃

星系之間常常會發生引力相互影響，這種情況非常普遍。尤其是大星系和小星系之間。如果這樣一對星系距離過近，小星系的引力就會導致大星系的旋臂變形。如果小行星的行進方向正對著大星系，那麼它很可能會從大星系內部穿過。

大熊座的阿普148，一對正在發生相互影響的星系，距地球約4.5億光年。NASA / ESA / 哈勃

NGC 7714是一個距離地球約1億光年的星系，位於雙魚座。它原本是個旋渦星系，之所以會變成這個樣子，是因為和附近的星系發生了引力相互作用。和它發生作用的星系不在畫面中。NASA / ESA

星系的融合是星系相撞的結果，但星系的相撞並不一定意味著星系會完全融合。假如星系的動量在相撞發生後仍足以讓星系保持前進，那麼星系的融合就不會發生。大星系對於保持其原有的外形較有優勢，在大星系和小星系的相撞事件中，通常是小星系會被撕裂並成為大星系的一部分，而大星系的外形基本保持不變。

但無論是星系間發生相互影響還是融合，這樣的相撞事件很少會使兩個星系內的物質——比如恆星或行星發生物理上的接觸。原因很簡單，也有些讓人難以置信——星系內物質的分布實際上是極為分散的，而空間本身又極其浩瀚。

M31，距我們約200萬光年的仙女座星系。ESA / 哈勃 / 數字化巡天2期

天文學家、河外天文學的奠基人埃德溫?哈勃1929年發現銀河系外幾乎所有星系都在離我們而去，並進而寫下了著名的哈勃定律。人們可以根據這一定律，通過星系的紅移值[1]，來推算星系和地球的距離及其運動速度。

但是人們在測量了仙女座星系的紅移值後卻驚訝地發現，這個星系的紅移植是負的！換算成運動速度後，人們發現這個星系和我們的相對速度大約是-300km/s（根據維基百科）[2]。這表明仙女座星系和其它大部分星系不一樣，它正在朝著我們奔來！

依照這個數據，假定仙女座星系的橫向移動速度為0，那麼在大約40億年後，它就會和銀河系發生相撞。實際上，本星系群中的第三大星系——三角座星系，也會加入到這個融合的趨勢中來。在銀河系和仙女座星系融合後不久，它也會退出原有的運行軌道，與銀河系和仙女座星系融合產生的新星系相撞。

M33三角座星系，距離我們約300萬光年。ESO / 數字化巡天2期

星系的相撞會在星系內觸發星暴[3]。星系的融合過程，會導致星系內大片氣體雲被擠壓，進而觸發氣體雲內部發生引力坍縮，導致恆星成批出現。星系的相撞，會永久縮減星系的壽命，原因就是會有大批氣體在此過程中被轉化為恆星。

位於半人馬座的阿貝爾S0740星系團，距地球約4.5億光年。在圖中佔主導地位的，是一個融合產生的橢球星系。NASA / ESA / 哈勃

然後，星系就會快速走向衰老。星暴過程中誕生的最大恆星會在短時之內耗盡燃料並爆發為超新星，剩下年老的低溫紅色恆星在那裡苟延殘喘。這就是為什麼星系融合的產物——橢球星系（橢圓星系）會擁有那麼多老年紅色恆星而缺乏造星過程的原因。

仙女座星系擁有大約1萬億顆恆星，銀河系大約擁有3000億顆。雖然這些恆星絕大多數並不會接觸，但兩個星系中心的超大質量黑洞通常會發生合并。

馬卡良231，一個距地球僅有5.5億光年的類星體星系，位於大熊座。NASA / ESA / 哈勃

類星體3C 279藝術想像圖。這是一個離地球約50億光年的類星體。ESO / M. Kornmesser

黑洞的合并會使恆星獲得更多的軌道能，進而導致黑洞附近的恆星進入更高軌道。黑洞的合并還會產生引力波。

黑洞合并後，被黑洞俘獲的氣體，會讓融合後的星系擁有一個活躍的內核，並製造出一個明亮的類星體。與此同時，星系內會有許多恆星被踢出星系。

星系之間，存在著許多運動速度極快的單一恆星，這些無家可歸者就是這麼來的。或許其中一些還帶有行星。那些行星上如果有生命，想必沒有什麼歸屬感。

註：

[1] 天體的遠離，會造成它發出的光線朝著光譜紅外線一端漂移，進而導致它在視覺上傾向於呈現為紅色。

[2] 2012年，科學家根據哈勃太空望遠鏡獲得的數據推算出，仙女座星系奔向我們的速度大約是110km/s。

[3] 星暴是指星系內大批新生恆星同時出現。

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