科学家近日对一项曾被认为板上钉钉的天文事件进行了重新审视:银河系与仙女座星系是否终将相撞。
长久以来,科学家们一直预测,银河系与仙女座星系将在大约45亿年后发生碰撞,这场融合被形象地称为“Milkomeda”(银河仙女星系),一度被视为宇宙中的必然事件。然而,赫尔辛基大学天体物理学家蒂尔·萨瓦拉领导的科研团队,在最新的研究中得出了不同结论。
萨瓦拉团队的计算结果显示,在未来100亿年内,这两个星系发生碰撞的几率大约为50%,也就是说,它们既有可能相撞,也有可能像宇宙中的两艘船一样擦肩而过,各自行进。
萨瓦拉指出,他们的研究并非否定过去的计算结果,而是在相同的假设条件下,得出了与之前相似但更为全面的结论。他解释说,之前的预测只是多种可能性之一,而现在的发现揭示了更多的复杂性。
在这项研究中,萨瓦拉团队利用了哈勃太空望远镜和盖亚空间望远镜的最新数据,对本星系群中的四个主要天体——银河系、仙女座星系、三角座星系M33和大麦哲伦云LMC的质量进行了重新评估。通过模拟未来100亿年的天体运动,他们发现,M33和LMC的存在对银河系与仙女座星系的碰撞概率产生了显著影响。
当只考虑银河系和仙女座星系时,合并的情况在模拟运行中大约只占不到一半。加入M33后,合并的概率增加到三分之二;而去掉M33,加入LMC,则会使合并的概率降低到三分之一。当四个星系同时存在时,银河系与仙女座星系在100亿年内合并的概率略高于50%。
“我们发现,结果基本上可以归结为两种类型,”萨瓦拉说,“要么银河系和仙女座星系在首次相遇时就足够接近,以至于它们之间的动力学摩擦会将轨道拖向最终的合并;要么它们首次相遇时距离较远,动力学摩擦不起作用,它们将能够相互绕行很长时间。”
萨瓦拉团队选择100亿年的时间框架进行研究,是因为这个时间范围远超过原先预测的合并时间,但同时也是一个挑战。因为预测得越远,就越难以考虑所有可能的不可预测因素。然而,他们强调,这项研究远非最终结论,持续的观测和未来的仪器将能够提供更精确的数据,为更详细的模拟提供信息。
“我们工作的主要结果是,关于银河系未来的演化及其最终命运,仍然存在显著的不确定性,”萨瓦拉说,“我认为我们的研究既为更全面的模型提供了动力,也为更精确的观测提供了激励。”
这项研究已发表在《自然·天文学》杂志上,为科学家们提供了关于银河系与仙女座星系未来命运的新视角。