哈勃望远镜的 25 亿像素马赛克以令人惊叹的细节揭示了仙女座星系

仙女座星系是我们最近的星系邻居，除了那些受银河系引力束缚的矮星系之外。当条件合适时，我们可以用肉眼看到它，尽管它看起来像灰色的污迹。

它是我们在没有望远镜帮助的情况下可以看到的宇宙中最远的物体。

哈勃太空望远镜拍摄了一幅 2.5 十亿像素的仙女座星系全景图。花了 10 年时间和 1000 多次轨道才捕捉到所有图像。

我们被困在银河系内，永远无法逃脱。 （是的，在遥远的未来，我们有极小的可能性。）欧洲航天局强大的盖亚望远镜让我们能够从内部最好地观察我们自己的星系，但即使它也有其局限性。

这就是观测仙女座星系（也称为 M31）很重要的原因之一。与银河系一样，M31 也是一个棒旋星系。通过详细观察M31，我们可以更多地了解我们自己的星系。 M31 就像银河系的代理，天文学家研究银河系代理的主要工具是哈勃望远镜。

华盛顿大学的首席研究员本·威廉姆斯说：“借助哈勃望远镜，我们可以全面了解整个星系盘上正在发生的事情的大量细节。任何其他大型星系都无法做到这一点。”

该图像是至少包含 25 亿像素的马赛克图像。它解析了大约 2 亿颗恒星，所有恒星都比太阳更热。这只是银河系恒星总数的一小部分，因为像红矮星这样的昏暗恒星未被检测到。

该图像包含亮蓝色星团、背景星系、前景恒星、卫星星系和尘埃带。

这张巨大的图像是两个观测计划的结果：全色哈勃仙女座金库（PHAST）和全色哈勃仙女座金库（PHAT）。 PHAT 和 PHAST 对银河科学做出了巨大贡献。

大约十年前，PHAT 开始获取这幅马赛克图像，现在，由于双方的努力，我们有了这张新图像。

新研究在天体物理学杂志展示 PHAST 的最新结果，包括新图像。

它的标题是“阶段。全色哈勃仙女座南宝库。 I. M31 中超过 9000 万颗恒星的紫外和光学光度测量。” 主要作者是来自西雅图华盛顿大学天文学系的陈卓。

仙女座星系不仅是我们最近的邻居，也是离我们最近的螺旋星系，也是本星系群中最大的星系。这些事实不仅仅是琐碎问题的答案。他们解释了为什么天文学家可以详细研究星系，包括评估其恒星数量，而不会遇到观察其他星系时遇到的一些问题。

研究人员在论文中写道：“M31 研究避免了视线变红、距离不确定和背景/前景混乱等并发症。”

“此外，此类研究可以放在周围局部环境的背景下，例如ISM结构、恒星形成率（SFR）、恒星和气体的金属丰度，甚至是潘图绘制的更大环境。 -仙女座考古调查。”

“因此，M31 与我们所掌握的银河系详细信息进行了独特而有趣的比较，”作者解释道。

这项大规模观测工作的主要收获之一是，南圆盘与北圆盘有着根本的不同，它并没有像北圆盘那样得到如此深入的研究。

南盘似乎受到更多干扰，表明它比北盘更能显示出M31合并历史的影响。

M32（一种早期类型的矮星系）的存在暗示了一些合并历史。

天文学家认为 M32 可能是与仙女座星系合并后剩下的部分。它的特性很难用我们的星系形成模型来解释。它可能是大约二三十亿年前被仙女座星系吸收的一个更大质量星系的残余核心。

研究合著者、加州大学伯克利分校的丹尼尔·韦兹（Daniel Weisz）表示：“仙女座星系就像是一场火车失事。看起来它经历了某种事件，导致它形成了很多恒星，然后就关闭了。”

“这可能是由于与附近另一个星系的碰撞造成的。”

此次合并的一个强有力的证据是巨大的南溪。这是由仙女座光环中的恒星组成的潮汐碎片流，可能是古代合并的残余物。其恒星的金属丰度通常低于仙女座核球和盘中恒星的金属丰度。

了解仙女座历史的唯一方法是调查它的恒星。感谢 PHAT 和 PHAST，天文学家现在了解了 2 亿颗恒星。

观测仅限于比太阳更亮的恒星，但图像仍然具有丰富的科学意义。它们一起暗示着一个正在转变的星系。

韦兹说：“仙女座星系看起来像是一种过渡类型的星系，介于恒星形成螺旋星系和以老化红星为主的椭圆星系之间。”

“我们可以看出，它有一个由较老恒星组成的巨大中央核球，以及一个恒星形成盘，考虑到星系的质量，该盘并不像你想象的那么活跃。”

PHAST 的首席研究员本·威廉姆斯补充道：“对已解析恒星的详细观察将帮助我们拼凑出星系过去的合并和相互作用历史。”

PHAST 与 PHAT 一起，对于天文学家来说是研究仙女座星系的丰富资源，进而研究各地的禁止螺旋，包括我们自己的银河系。然而，不久之后，天文学家将更好地观察仙女座星系。

如果一切顺利的话，NASA 将发射南希·格雷斯·罗马太空望远镜在不久的将来。这是一架具有宽视场的红外望远镜，尽管它具有相同尺寸的镜子。

在一次曝光中，罗马人可以拍摄相当于 100 张高分辨率哈勃图像的图像，甚至更多。它将帮助天文学家详细研究巨大的南流以及其他事物，并将为仙女座的历史提供重要线索。

本文最初发表于今日宇宙。阅读原创文章。