银河系或许根本不会撞上仙女座星系

"就目前而言，关于我们银河系即将毁灭的断言似乎被大大夸大了。"

这是科学家们在重新审视一个我们曾以为是必然结果的可能性后得出的结论：巨人们终将相撞 —— 银河系与仙女座星系之间的碰撞。

由赫尔辛基大学的天体物理学家蒂尔·萨瓦拉（Till Sawala）领导的一个科学家团队计算出，在未来100亿年内，这两个星系发生碰撞的几率非常接近50%。

换句话说，两个星系相撞的可能性，与它们像永恒宇宙之夜中的船只一样彼此擦肩而过的可能性一样大。

"我们并不是说之前的计算是错误的 —— 恰恰相反，当我们从相同的假设出发时，我们重现了早期的结果，" 萨瓦拉告诉媒体。

"然而，我们现在发现，先前关于银河系-仙女座星系碰撞的预测只是多种可能性之一。当然，本星系群的命运并非混乱无序 —— 有了更好的数据，关于银河系和仙女座是否会合并的问题将会有一个明确的答案，因此我们的研究肯定不会是这个问题的最终定论。"

多年来，科学家一直预测银河系与仙女座星系将在约45亿年后发生碰撞。这两个星系预期的融合被戏称为"Milkomeda"（银河仙女星系），并曾被认为是几乎不可避免的。

然而，在这个宇宙的小角落里，并非只有银河系和仙女座星系。它们属于一个以银河系为中心、半径约500万光年的小星系群，称为本星系群（Local Group）。银河系和仙女座是其中最大的成员，但在模拟未来时，还需要考虑不少其他天体的存在。

萨瓦拉和他的同事利用了哈勃太空望远镜和盖亚空间望远镜的最新数据，以及对本星系群中四个质量最大的天体（银河系、仙女座星系、三角座星系M33和大麦哲伦云LMC）的最新质量估计。

然后，他们着手运行未来100亿年的模拟，通过添加或移除星系来观察这如何改变结果。

"几乎所有的天体物理学，实际上包括我自己以前的所有工作，都专注于试图理解过去 —— 我们如何走到今天，以及为什么。这有充分的理由，但我认为思考未来也同样令人着迷，" 萨瓦拉解释道。

"最初，我的动机是了解更广阔的宇宙环境对银河系-仙女座星系相遇的潜在影响，但正如我们所展示的，即使在相对简单的三体或四体系统中，实际上也存在大量的复杂性和不确定性。"

他们的结果表明，M33和LMC的存在显著改变了银河系与仙女座星系碰撞的概率。当只有这两个大型旋涡星系时，在大约不到一半的模拟运行中发生了合并。

加入M33后，合并概率增加到三分之二。去掉M33而加入LMC则产生相反的效果，将概率降低到三分之一。

当所有四个星系都存在时，银河系与仙女座星系在100亿年内合并的概率略高于50%。

"我们发现基本上有两种结果类型，" 萨瓦拉说。

"要么银河系和仙女座星系在它们的首次相遇（第一次'近心点'）时就足够接近，使得两个暗物质晕之间的动力学摩擦会将轨道拖向最终的合并（这很可能发生在100亿年之前）；要么它们首次相遇时距离不够近，这种情况下动力学摩擦不起作用，它们之后仍能相互绕行很长很长时间。"

之所以选择100亿年的时间框架，是因为它远超过原先预测发生合并的时间范围，但试图看得越远，预测就变得越困难。这是因为一些不可预测的其他因素可能会起作用；展望得越远，这些因素出现的可能性就越大。

然而，这远非此事的最终结论。尽管我们现在拥有相当好的数据，但持续的观测和未来的仪器将能够更精确地测量本星系群中天体的运动和质量，从而为未来更详细的模拟提供信息。

"我们工作的主要结果是，关于我们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。

"当然，作为一名工作的天体物理学家，最好的成果是那些能激励未来研究的成果。我认为我们的论文既为更全面的模型，也为更精确的观测提供了动力。"

这项研究已发表在《自然·天文学》杂志上。

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！