23 皆米!
仙女座星系是離銀河系最近的大型星系,距離地球大約250萬光年。光年是光在一年內行進的距離,大約是9.46兆公里。因此,我們今天看到來自仙女座星系的光,是大約250萬年前發出的。在天色夠暗的地方,可以用肉眼看到這個星系。
這裡所說的距離,是從地球到整個仙女座星系的距離。仙女座星系本身的寬度大約是22萬光年,不到兩個星系之間距離的十分之一。
由Siyang Li在2021年主持的一項研究——作者稱之為至今最精確的距離測量——測得仙女座星系距離761千秒差距,上下誤差為11千秒差距。一千秒差距等於1000秒差距,一秒差距大約是3.26光年。換算後,這個距離大約是248萬光年,誤差大約1.5%。NASA將這個數字四捨五入為250萬光年。
Li的團隊利用哈伯太空望遠鏡,測量了仙女座星系中55顆造父變星。造父變星是一種亮度會規律變化、時亮時暗的恆星,其亮度變化的週期,能顯示這顆恆星實際有多亮。將恆星的真實亮度和從地球上看到的亮度相比較,可以得出它的距離。
這段距離正在縮小。仙女座星系正以大約每小時40萬公里的速度朝銀河系接近,這個速度只需要一小時,就能跑完地球到月球的距離。即使如此,這段距離每100萬年也只縮短大約0.015%。
在1900年代初期,大多數天文學家認為銀河系就是整個宇宙。仙女座星系當時只是眾多被稱為「螺旋星雲」的暗淡模糊光斑之一,沒有人知道這些光斑究竟位於銀河系之內,還是遠在銀河系之外。
1923年,愛德溫·哈伯利用位於加州威爾遜山天文台的100英吋虎克望遠鏡拍攝了仙女座星系。在10月5日至6日晚間拍攝的一張感光板上,他發現一顆恆星每31.4天就會經歷一次由亮轉暗的變化。這是一顆造父變星,現在稱為V1。它的變化週期顯示,這顆星距離大約100萬光年,是天文學家哈羅·沙普利當時計算出的銀河系寬度的三倍多。
到1924年底,哈伯已經在仙女座星系中找到12顆造父變星,並估計它的距離大約是90萬光年。這項發現顯示,仙女座星系其實是一個獨立的星系。後來精確度更高的測量,讓這個數字增加到將近哈伯原本估計值的三倍。
2012年,利用哈伯太空望遠鏡進行的測量顯示,仙女座星系和銀河系可能會在大約40億年後相撞,並在那之後大約20億年合併為一個星系。Till Sawala在2025年主持的一項研究,使用了蓋亞和哈伯太空望遠鏡的較新資料,發現未來的情況其實沒有那麼確定。這項研究認為,這兩個星系在接下來的100億年內不會合併的機率,接近50%。