科學家近日對一項曾被認為板上釘釘的天文事件進行了重新審視:銀河系與仙女座星系是否終將相撞。
長久以來,科學家們一直預測,銀河系與仙女座星系將在大約45億年后發生碰撞,這場融合被形象地稱為“Milkomeda”(銀河仙女星系),一度被視為宇宙中的必然事件。然而,赫爾辛基大學天體物理學家蒂爾·薩瓦拉領導的科研團隊,在最新的研究中得出了不同結論。
薩瓦拉團隊的計算結果顯示,在未來100億年內,這兩個星系發生碰撞的幾率大約為50%,也就是說,它們既有可能相撞,也有可能像宇宙中的兩艘船一樣擦肩而過,各自行進。
薩瓦拉指出,他們的研究并非否定過去的計算結果,而是在相同的假設條件下,得出了與之前相似但更為全面的結論。他解釋說,之前的預測只是多種可能性之一,而現在的發現揭示了更多的復雜性。
在這項研究中,薩瓦拉團隊利用了哈勃太空望遠鏡和蓋亞空間望遠鏡的最新數據,對本星系群中的四個主要天體——銀河系、仙女座星系、三角座星系M33和大麥哲倫云LMC的質量進行了重新評估。通過模擬未來100億年的天體運動,他們發現,M33和LMC的存在對銀河系與仙女座星系的碰撞概率產生了顯著影響。
當只考慮銀河系和仙女座星系時,合并的情況在模擬運行中大約只占不到一半。加入M33后,合并的概率增加到三分之二;而去掉M33,加入LMC,則會使合并的概率降低到三分之一。當四個星系同時存在時,銀河系與仙女座星系在100億年內合并的概率略高于50%。
“我們發現,結果基本上可以歸結為兩種類型,”薩瓦拉說,“要么銀河系和仙女座星系在首次相遇時就足夠接近,以至于它們之間的動力學摩擦會將軌道拖向最終的合并;要么它們首次相遇時距離較遠,動力學摩擦不起作用,它們將能夠相互繞行很長時間。”
薩瓦拉團隊選擇100億年的時間框架進行研究,是因為這個時間范圍遠超過原先預測的合并時間,但同時也是一個挑戰。因為預測得越遠,就越難以考慮所有可能的不可預測因素。然而,他們強調,這項研究遠非最終結論,持續的觀測和未來的儀器將能夠提供更精確的數據,為更詳細的模擬提供信息。
“我們工作的主要結果是,關于銀河系未來的演化及其最終命運,仍然存在顯著的不確定性,”薩瓦拉說,“我認為我們的研究既為更全面的模型提供了動力,也為更精確的觀測提供了激勵。”
這項研究已發表在《自然·天文學》雜志上,為科學家們提供了關于銀河系與仙女座星系未來命運的新視角。