直徑20萬(wàn)光年的仙女座星系離我們只有220萬(wàn)光年遠(yuǎn)，為啥看上去只是一顆星星？

相信絕大多數(shù)的朋友應(yīng)該沒(méi)有肉眼觀測(cè)過(guò)仙女星系的經(jīng)歷，這有幾個(gè)原因，第一當(dāng)然是各位實(shí)在太忙了，哪怕抬頭看看夜空的時(shí)間都沒(méi)有；第二則是根本就不知道仙女星系在哪里；第三市區(qū)光害太強(qiáng)，視而不見(jiàn)！仙女星系是距離銀河系最近的河外星系，直徑約22萬(wàn)光年，距離254萬(wàn)光年！

一、首先我們來(lái)計(jì)算下仙女星系看起來(lái)有多大

其實(shí)要計(jì)算仙女星系的視角很簡(jiǎn)單，根據(jù)上述參數(shù)可以直接計(jì)算視角或者用三角函數(shù)計(jì)算后X2即可，無(wú)論哪種，肯定會(huì)計(jì)算出一個(gè)嚇大家一跳的數(shù)字！

因?yàn)橄膳�星系的視角高達(dá)：4.96度

滿(mǎn)月和太陽(yáng)的視角大約是0.5度

但其實(shí)無(wú)論在什么條件下，我們看到的仙女星系大概就是一個(gè)并不起眼的光斑，甚至若隱若現(xiàn)！只有在星野赤道儀輔助來(lái)一個(gè)數(shù)十秒甚至數(shù)分鐘曝光后才能看到如下經(jīng)典圖樣，紅圈內(nèi)的就是仙女星系，如下圖：

二、為什么那么巨大的仙女星系看起來(lái)會(huì)那么暗淡？

仙女星系視星等為3.4等，但事實(shí)上這個(gè)3.4星等看起來(lái)并不明顯，這是肉眼對(duì)目標(biāo)的感知屬性所決定的，仙女星系是一個(gè)大面積的光斑，它有一個(gè)漸變的過(guò)程，我們視覺(jué)經(jīng)常會(huì)忽略掉這些漸變所帶來(lái)的視覺(jué)改變，因此當(dāng)仙女星系的核球亮度達(dá)到3.4等時(shí)，你的肉眼可能還沒(méi)反應(yīng)過(guò)來(lái)，也許得視線稍稍移動(dòng)下視網(wǎng)膜才能觸發(fā)這個(gè)本打算忽略的光學(xué)信號(hào)！

我們能看到的只是仙女星系的核球部分，仙女星系的旋臂是看不到的，如果您要肉眼分辨旋臂，那么很抱歉你至少得準(zhǔn)備16寸以上的望遠(yuǎn)鏡！

三、仙女星系的絕對(duì)星等-21.5，數(shù)十億年后銀河系與仙女星系相撞，地球上是不是不用燈了？

這絕對(duì)是一個(gè)好問(wèn)題，但種花家要告訴大家的是這只是一個(gè)理論計(jì)算值，參考的是連續(xù)發(fā)光表面的星等計(jì)算，將這個(gè)引用到彌散的星系上并不合適，因?yàn)樾窍翟诘竭_(dá)計(jì)算絕對(duì)星等距離的10秒差距（32.6光年）時(shí)，星系內(nèi)的恒星之間的距離已經(jīng)達(dá)到了數(shù)光年以外，就像地球夜空中無(wú)數(shù)一閃一閃的恒星一樣，照亮夜空了沒(méi)？然并卵......

仙女星系當(dāng)前與銀河系接近的相對(duì)速度約為110KM/S，大約在40億年后和銀河系接觸，預(yù)計(jì)需要超過(guò)30億年的時(shí)間合并，當(dāng)然各位并不需要擔(dān)心，因?yàn)樘��?yáng)的紅巨星時(shí)代將會(huì)在二十幾億年后開(kāi)始，更久遠(yuǎn)的未來(lái)也許不需要我們操心！

仙女座離我們大約254萬(wàn)光年，這個(gè)距離太遠(yuǎn)了。以這個(gè)宇宙每秒30萬(wàn)公里的物質(zhì)極限速度，從仙女座到銀河系還得254萬(wàn)年。而且就算你難得在夜空中看見(jiàn)了仙女座，它也不太像一顆星星，而更像是誰(shuí)在漆黑背景上檫逝掉的一塊模糊光斑，或是一片小小的云。

上圖M31就是離我們最近的仙女座星系。另外，M33則是離我們約300萬(wàn)光年的三角座星系，也是繼銀河系與仙女座星系后的本星系群第三大星系。

遙遠(yuǎn)的仙女座

仙女座星系是一個(gè)離銀河系最近的螺旋型星系，其中有一萬(wàn)億顆恒星，但我們無(wú)法用肉眼看見(jiàn)其中的星星，而我們通常把仙女座星系當(dāng)作肉眼可見(jiàn)的最遠(yuǎn)天體。雖然絕對(duì)星等有-21.5，但視星等只有3.44（數(shù)值越小越亮，少1等亮2.5倍，絕對(duì)星等是真實(shí)亮度，視星等是視覺(jué)亮度）。

無(wú)數(shù)光束從仙女座星系一路跋涉來(lái)到地球，歷經(jīng)254萬(wàn)年，才能成為我們眼中的光斑。這些來(lái)自254萬(wàn)年前的光剛出發(fā)時(shí)，人類(lèi)甚至還沒(méi)有出現(xiàn)在地球上。這個(gè)時(shí)間差不多是早期的石器時(shí)代，人類(lèi)的先祖南方古猿才剛剛學(xué)會(huì)用石頭打磨有棱有角的工具。

如果仙女座星系中有超先進(jìn)的文明，用足夠大口徑的望遠(yuǎn)鏡對(duì)地球進(jìn)行觀測(cè)，他們只能看見(jiàn)一個(gè)遙遠(yuǎn)的“動(dòng)物園”。他們不會(huì)知道這些猿人的后代已經(jīng)完成了橫渡行星海洋的壯舉，更不會(huì)知道這里已經(jīng)產(chǎn)生了文明，一個(gè)從“大航海時(shí)代”發(fā)展到準(zhǔn)備出航“宇宙汪洋”的初等文明正在測(cè)量星海的深度。

作為一個(gè)天文愛(ài)好者，用小型遠(yuǎn)鏡觀察夜空，你會(huì)看到很多像云一樣模糊的光斑，其中一些是銀河系中的星團(tuán)或者星云，也有像仙女座星系這類(lèi)遙遠(yuǎn)的星系，而它們都有一個(gè)神秘的代號(hào)M。

梅西葉星表里的M家族

18世紀(jì)，法國(guó)天文學(xué)家查爾斯·梅西葉（Charles Messier）給這些天體編制了一個(gè)星表，現(xiàn)在稱(chēng)為《梅西葉星表》，共記錄了110個(gè)天體。它們大都是些星云、星團(tuán)和星系的核心，由于是200年前的產(chǎn)物，所以它們大多可以通過(guò)小型天文望遠(yuǎn)鏡就可以看到，是最受天文愛(ài)好者喜歡的觀測(cè)對(duì)象。

作為一名彗星獵手，梅西葉記錄這些天體的初衷其實(shí)是為了避免錯(cuò)把它們當(dāng)做彗星。于是，他把發(fā)現(xiàn)的容易被誤認(rèn)為彗星的天體，進(jìn)行了編號(hào)：M1、M2、M3等。目前，我們見(jiàn)到過(guò)的許多極為壯觀的天體都被收錄在梅西葉星表中。1054年一顆超新星爆發(fā)的蟹狀星云，就是星表中的第一個(gè)天體，即M1。

仙女座星系和三角座星系分別是M家族的第31和33位。

既然，這個(gè)巨大的星系都可以被誤認(rèn)為彗星，我們又怎么知道仙女座是位于254光年外的一個(gè)大星系，而不是銀河系里的星云或恒星什么的呢？

造父變星，幫我們確認(rèn)了仙女座星系的身份

在十九世紀(jì)九十年代以前，我們確實(shí)曾認(rèn)為仙女座是銀河系內(nèi)的大星云。

直到1893年，勒維特，一個(gè)了不起的聾啞女性，在分析哈佛大學(xué)天文臺(tái)的觀測(cè)書(shū)籍時(shí)，發(fā)現(xiàn)小麥哲倫云團(tuán)中有一些星星的光亮強(qiáng)度變化與周期成正比，亮度變化越大，光變周期就越長(zhǎng)。1908年她把自己的觀測(cè)結(jié)果發(fā)表了出來(lái)，最終，1912年確認(rèn)了這些星星的周光關(guān)系，而這些星星就是“造父變星”。

有了這一項(xiàng)研究成果，天文學(xué)家們就可以把“造父變星”作為標(biāo)準(zhǔn)燭光，探索河外星系與我們的距離位置了。勒維特的發(fā)現(xiàn)對(duì)建立銀河系和河外星系的距離尺度起到了決定性的作用。

天文學(xué)家先是以造父變星，計(jì)算出了銀河系的大概范圍，當(dāng)時(shí)約10萬(wàn)光年。此后，哈勃在拍攝仙女座大星云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了造父變星，這一大發(fā)現(xiàn)讓計(jì)算仙女座與我們的距離成為了可能。當(dāng)時(shí)，通過(guò)計(jì)算得出的結(jié)論是仙女座距離我們80萬(wàn)光年，雖然這一數(shù)值與現(xiàn)在知道的254萬(wàn)光年出入還是很大的，但至少證明了仙女座不在星河系內(nèi)，仙女座星云搖身一變，成為了與星河系平起平坐的大星系。

仙女赴銀河，40億年后的星系碰撞

雖然，現(xiàn)在可能你還因?yàn)橄膳�座與我們太遠(yuǎn)看不清而煩悶，但大約40億年后，仙女座可能就會(huì)與我們近在咫尺，甚至合為一體。

近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)仙女座一直朝我們移動(dòng)。通過(guò)哈勃望遠(yuǎn)鏡觀察仙女座星系與宇宙背景星系的位置關(guān)系，科學(xué)家預(yù)測(cè)在未來(lái)40億年后，隨著兩個(gè)星系漂移得更近，星系碰撞可能在所難免，最后銀河系與仙女座星系逐漸會(huì)合并成一個(gè)單獨(dú)的、更大的、淡紅色的橢圓星系。

太陽(yáng)系應(yīng)該能在這場(chǎng)大碰撞中幸存，因?yàn)樾窍抵写蟛糠诌�是空曠的空間，星球之間的直接碰撞幾率是非常非常小的。如果那時(shí)地球上還有生命，那么天空中將會(huì)出現(xiàn)非常壯觀的景象。

屆時(shí)夜空中銀河的景象將會(huì)完全消失，帶狀光線會(huì)被球狀分布的光線所代替，不過(guò)最終成為什么樣子，可能就不是人類(lèi)所能確認(rèn)的了。

不過(guò)也有人認(rèn)為，雖然太陽(yáng)系不會(huì)在這次星系大碰撞中受傷，但可能會(huì)由于引力作用，從大星系中甩飛出去。不管怎么樣，那時(shí)的太陽(yáng)系已早已不適合人類(lèi)居住了。

總結(jié)

對(duì)于星空來(lái)說(shuō)，我們終其一生不過(guò)只活在它的一瞬之間。宇宙太浩瀚了，其實(shí)重點(diǎn)不是星星們離我們有多遠(yuǎn)，而是我們還太渺小。或許等我們有出航的能力，星系之間的距離也就不是什么事了。

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直徑20萬(wàn)光年的仙女座星系離我們只有220萬(wàn)光年遠(yuǎn)，為啥看上去只是一顆星星？

根據(jù)最新的觀測(cè)數(shù)據(jù)，仙女座星系直徑其實(shí)是22萬(wàn)光年，離我們有254萬(wàn)光年遠(yuǎn)，擁有大約1萬(wàn)億顆恒星，它比我們的銀河系大得多，是本星系群中“個(gè)頭”最大的星系，我們甚至不需要望遠(yuǎn)鏡就可以直接看到它。

相信大家一定會(huì)比較好奇，既然我們用肉眼就能看到仙女座星系，那它在哪里？怎么才能找到呢？下面我們就先來(lái)了解一下。

在我們北半球仙女座星系常年可見(jiàn)，但最佳的觀測(cè)時(shí)間是每年的7月至9月，由于仙女座星系的視星等只有3.44等，所以我們首先必須選擇一個(gè)觀測(cè)條件非常好的觀測(cè)點(diǎn)（這很重要），然后我們需要找到北極星（Polaris），關(guān)于如何找到北極星相信大家已經(jīng)比較熟悉了，簡(jiǎn)單地講就是，先找到北斗七星，也就是大熊座（Big Dipper），再沿著北斗七星這把“勺子”的開(kāi)口方向?qū)ふ遥�就可以找到北極星了。

找到北極星以后，再按照下圖所示的位置找到仙后座（Cassiopeia），仙后座的最明顯的標(biāo)志就是由5顆亮星所組成的“W”形狀。

（圖片來(lái)自wikiHow）

接下來(lái)我們?cè)傺刂�仙后座“V”形尖端所指的方向，按照下圖所示的位置，就可以找到仙女座星系（Andromeda Galaxy）了，如果你一時(shí)半會(huì)找不到的話，也可以利用圖中所示的仙女座（Andromeda）和飛馬座（Pegasus）來(lái)幫助定位。

（圖片來(lái)自wikiHow）

一切順利的話，你就會(huì)在天空中找到仙女座星系，同時(shí)你還會(huì)發(fā)現(xiàn)，它看上去只是一塊黯淡并且模糊的橢圓形光斑，其大小可能比月亮還要小，這個(gè)比銀河系還大的龐然大物，在我們眼中卻成了一塊黯淡的小光斑。

直徑22萬(wàn)光年的仙女座星系離我們只有254萬(wàn)光年遠(yuǎn)，為啥看上去只是一顆星星？

其實(shí)這是一個(gè)視角的問(wèn)題，事實(shí)上，在沒(méi)有參照物的情況下，我們很難用肉眼來(lái)判斷一個(gè)遠(yuǎn)處物體的真實(shí)大小，對(duì)于同一個(gè)物體來(lái)說(shuō)，它與我們之間的距離越大，在我們的眼里就顯得越小，相對(duì)而言這個(gè)物體自身的直徑并不是太重要。

在天文學(xué)中通常用“視直徑”這個(gè)概念來(lái)描述這樣情況，所謂視直徑就是指我們?nèi)庋鬯�看到的目�?biāo)物體的視角，其單位為度、分、秒，我們可以通過(guò)公式“視直徑 ＝ 180D/Lπ”來(lái)很方便地計(jì)算出某個(gè)天體的視直徑（注：公式中的D代表目標(biāo)天體的直徑，L代表觀測(cè)點(diǎn)與目標(biāo)天體的距離，π為圓周率）。

將仙女座星系的相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式，我們可以就得出仙女座星系的視直徑約為4.97度，這有多大呢？已知月球的視直徑約為0.52度，也就是說(shuō)，從理論上來(lái)講我們?cè)诘厍蛏峡吹降南膳�座星系�?yīng)該比滿(mǎn)月大很多。

然而由于仙女座星系的恒星并沒(méi)有均勻地分布，具體表現(xiàn)在離星系的中心越近，恒星的密度就越大，因此我們用肉眼只能看到這個(gè)星系的中心區(qū)域，這就造成了實(shí)際上我們所看到的仙女座星系，又要比理論上計(jì)算出來(lái)的小很多，于是它看上去就只有那么小了。

順便講一下，科學(xué)家觀測(cè)到仙女座星系正在以每秒鐘約110公里的速度向銀河系靠近，如果在未來(lái)這樣的情況沒(méi)有改變的話，那么在大約40億年后它就會(huì)和銀河系發(fā)生碰撞，根據(jù)計(jì)算機(jī)程序的模擬，兩大星系在碰撞的過(guò)程中會(huì)多次穿過(guò)彼此，最終合并成一個(gè)巨大的橢圓星系，整個(gè)過(guò)程將會(huì)持續(xù)大約20億年的時(shí)間。

（圖為兩大星系碰撞時(shí)的模擬動(dòng)畫(huà)）

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（本文部分圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)與作者聯(lián)系刪除）

謝邀。

在本星系群的數(shù)十個(gè)星系中，仙女座星系是其中最大的一個(gè)，其直徑估計(jì)為22萬(wàn)光年，將近210億億公里，這要比銀河系更大一些。在這個(gè)巨大的星系中，包含著多達(dá)1萬(wàn)億顆恒星。這個(gè)星系離我們大約254萬(wàn)光年（更早之前的數(shù)據(jù)是220萬(wàn)光年），在宇宙中這是一個(gè)很近的距離，那么，為什么仙女座星系看起來(lái)還是非常暗淡呢？

首先，仙女座星系看起來(lái)并非只是一顆星星，它其實(shí)是呈現(xiàn)為光斑，直徑遠(yuǎn)大于星點(diǎn)。事實(shí)上，在觀測(cè)條件非常好的地方，仙女座星系看起來(lái)非常大，其視直徑大于月球和太陽(yáng)，僅次于大、小麥哲倫星云，位列全天第三。

通過(guò)計(jì)算可知，仙女座星系的理論最大視直徑為5度。但在仙女座星系（以及其他星系）中，越靠近星系邊緣，恒星的密度越低；越靠近中心，恒星的密度越高。因此，仙女座星系的邊緣亮度并不高，人的肉眼無(wú)法看到，我們只能看到仙女座星系距離中心的一定區(qū)域。

由于仙女座星系的盤(pán)面相對(duì)于我們是傾斜的，所以它看起來(lái)并非是圓盤(pán)形。根據(jù)測(cè)量，仙女座星系的視直徑為3.2度×1度。相比之下，月球和太陽(yáng)的視直徑都只有0.52度左右，仙女座星系其實(shí)看起來(lái)要比滿(mǎn)月大得多。下圖是仙女座星系與月球的視直徑對(duì)比：

但與月球相比，仙女座星系要暗得多。即時(shí)仙女座星系擁有1萬(wàn)億顆恒星，但這個(gè)星系離我們實(shí)在太遠(yuǎn)了，它的視星等僅為3.4等，視亮度只有滿(mǎn)月的三百萬(wàn)分之一。正因?yàn)槿绱�，仙女座星系難以在夜晚用肉眼看到。只有去觀測(cè)條件非常好的地方，才能看到一團(tuán)亮斑的仙女座星系。

不過(guò)，仙女座星系的實(shí)際亮度非常高，畢竟這是一個(gè)擁有大量恒星的大型星系。仙女座星系的絕對(duì)星等為-21.5等，其實(shí)際亮度相當(dāng)于太陽(yáng)的340億倍。

由于仙女座星系正以每秒110公里的速度在接近銀河系，所以未來(lái)的人類(lèi)會(huì)看到越來(lái)越大并且越來(lái)越亮的仙女座星系。只是這需要非常漫長(zhǎng)的時(shí)間，因?yàn)橹钡?5億年后，仙女座星系才會(huì)真正接觸銀河系。

仙女座星系是為數(shù)不多能被肉眼直接看到的銀河系外天體系統(tǒng)，而人類(lèi)在一個(gè)多世紀(jì)以前一直認(rèn)為仙女座是一個(gè)星云，直到哈勃用胡克望遠(yuǎn)鏡才打破了這個(gè)以往錯(cuò)誤的認(rèn)知，得出了“仙女座是和銀河系一樣擁有眾多恒星的天體系統(tǒng)”這一結(jié)論。

在幾千年漫長(zhǎng)的農(nóng)耕時(shí)代中，在幾千年那個(gè)抬頭能看到銀河的時(shí)代中，我們的祖先曾經(jīng)將仙女座變成了“奎木狼”（就是西游記里那個(gè)黃袍怪），不過(guò)在光污染嚴(yán)重的現(xiàn)在，大部分人抬頭能看見(jiàn)月亮就很不錯(cuò)了，燦爛的銀河只存在于照片中。

如果將來(lái)有幸去了海拔高污染少的地方，那么還是有機(jī)會(huì)看到仙女座星系的，只不過(guò)我們看到的是254萬(wàn)年前的“仙女”了。

和銀河系一樣擁有上千億顆恒星的仙女座在結(jié)構(gòu)上和銀河系是非常相似的，也就是說(shuō)仙女座也是核心區(qū)域最亮而周邊區(qū)域較暗，肉眼想看到仙女座還得先在它周邊看幾顆暗淡的星星，從而讓余光顯示出仙女座那若隱若現(xiàn)的光，可以肯定的是我們看到只是仙女座核心區(qū)域發(fā)出的光，它懸臂內(nèi)上千億顆恒星的光只有借助16寸以上天文望遠(yuǎn)鏡才能看到。

不過(guò)在未來(lái)仙女座會(huì)越來(lái)越清晰，因?yàn)樗�一直在靠近我們銀河系，預(yù)計(jì)37.5億年之后仙女座就會(huì)和銀河系碰撞融合成一個(gè)更大的星系。

感謝提問(wèn)！下面我就以最通俗的語(yǔ)言和常見(jiàn)的天體物理尺寸來(lái)對(duì)比說(shuō)明。

我們都知道月球的直徑為3476.28公里，距離地球只有約38萬(wàn)公里，因此從地球上看月球只有菜碟子一樣大，而太陽(yáng)直徑足足有1392000公里，是地球直徑的約109倍，且日地平均距離約為1.5億公里，我們看到的太陽(yáng)也就菜碗口徑一般大，但是當(dāng)我們站在華北平原上向遠(yuǎn)方眺望卻是一眼也望不到邊。

之所以會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，其原因與天體本身的物理尺寸和天體到我們（地球）的距離有著直接關(guān)系，例如太陽(yáng)的直徑雖然有139.2萬(wàn)公里，但是距離地球卻有1.5億千米，我們通過(guò)太陽(yáng)的直徑與日地距離的比值為0.00928，可以得出太陽(yáng)在天空中的張角為0.5degree，而同樣的方法也可以求得月球在天空中的張角與太陽(yáng)的張角相近，因此二者看上去“大小”相等。

仙女座星系既是距離銀河系最近的大星系，也是肉眼可見(jiàn)的最遙遠(yuǎn)的天體之一，其直徑約為22萬(wàn)光年（208億億公里），距離地球約254萬(wàn)光年（2400億億公里），按照上述張角的計(jì)算方法，可以求得仙女座星系的張角為（2.08138E+18）/（2.40304E+19

）≈0.087，其視角相當(dāng)于4.96度，是太陽(yáng)、月球視角的約10倍。

按照以上的算法，仙女座星系看上去是約10個(gè)碗碟大小才對(duì)，而且在仙女座星系內(nèi)有多達(dá)10000億顆恒星，視星等約為3.44（太陽(yáng)的視星等約為-26.74，視星等數(shù)值越小亮度越高，反之越暗），而仙女座星系之所以看上去像星星主要有以下兩個(gè)方面的原因。

其一是我們的肉眼的感知能力較弱，而仙女座星系實(shí)則是一個(gè)由1萬(wàn)億顆恒星組成的較大面積的“光斑”，由于每顆恒星的大小、亮度不盡相同，需要眼部聚焦才能感知，因此看到的只是“光斑”局部；

其二是由于霧霾或云層較厚以及城市光污染等共同因素，造成以前滿(mǎn)天繁星的景象如今只能看到一些“星堅(jiān)強(qiáng)”，而那些亮度較弱的星星被擋在霧霾之外了。

據(jù)科學(xué)觀測(cè)，目前仙女座星系正以每秒110公里的速度向銀河系靠近，可以說(shuō)由于距離的縮短，我們看到的仙女座星系實(shí)際上是在不斷“變大”的，再過(guò)約40億這兩大星系將發(fā)生碰撞，屆時(shí)我們所處的太陽(yáng)系命運(yùn)如何還不得而知。

以上內(nèi)容，歡迎點(diǎn)評(píng)！

答：仙女星系距離我們254萬(wàn)光年，直徑有20萬(wàn)光年，在沒(méi)有光污染的晴朗夜空，就有可能肉眼看到仙女星系，但是仙女星系并非呈現(xiàn)星星狀，而是云霧狀。

仙女星系（M31）是本星系群中最大的星系，也是距離我們地球最近的星系（矮星系除外），視星等3.44，在我國(guó)的絕大部分地區(qū)的夏季，都有機(jī)會(huì)看到仙女星系，其中7、8、9三個(gè)月份是最佳觀測(cè)期。

仙女星系屬于旋渦星系，有超過(guò)一萬(wàn)億顆恒星組成，粗略估計(jì)質(zhì)量大約是銀河系的兩倍，在20億年前，仙女星系曾發(fā)生過(guò)一次大規(guī)模的星系合并事件。

在北半球沒(méi)有光污染的晴朗夜空，是有機(jī)會(huì)肉眼看到仙女星系的，但是仙女星系的亮度較低，而且看起來(lái)呈云霧狀，不知道的人可能誤以為是云朵，仙女星系可以根據(jù)如下方法來(lái)尋找。

（1）先找到北斗七星；

（2）北斗七星勺口延長(zhǎng)線五倍是北極星；

（3）繼續(xù)延長(zhǎng)五倍，看到一個(gè)W（或者M(jìn)）狀的星座就是仙后座；

（4）仙后座旁邊的低緯度方向，就是我們需要尋找的仙女星系。

仙女星系的視直徑是滿(mǎn)月直徑的數(shù)倍，但是我們?nèi)庋壑荒芸吹较膳�星系的核球部分，無(wú)法看到暗淡的旋臂，只有借助天文望遠(yuǎn)鏡，才能看到仙女星系的其他部分。

由于真空中的光速是恒定的，仙女星系距離地球254萬(wàn)光年，所以我們看到的仙女星系，其實(shí)是仙女星系在254萬(wàn)年前的樣子；而且天文觀測(cè)表明，仙女星系和銀河系正在相互靠近，預(yù)計(jì)40億年后兩者會(huì)發(fā)生碰撞，然后合并為一個(gè)更大的星系。

我的內(nèi)容就到這里，喜歡我們文章的讀者朋友，記得點(diǎn)擊關(guān)注我們——艾伯史密斯！

直徑20萬(wàn)光年的仙女座星系離我們只有220萬(wàn)光年遠(yuǎn)，為啥看上去只是一顆星星？

隨著深空探測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們對(duì)地外星系的探索范圍不斷拓展，對(duì)宇宙星體及其發(fā)展演化規(guī)律的認(rèn)知水平也日益提升，越來(lái)越多的地外星系進(jìn)入了我們的視野，這其中不但包括銀河系的眾多恒星系，同時(shí)也包含銀河系之外的許多宏大星系，仙女座星系就是其中的一個(gè)典型代表。

仙女座星系的發(fā)現(xiàn)

早在17世紀(jì)，隨著天文望遠(yuǎn)鏡應(yīng)用的日益普遍，人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了深空中存在的眾多色彩紛呈、朦朦朧朧的星際物質(zhì)，天文學(xué)家們將其定義為星云物質(zhì)，這些星云物質(zhì)主要由氣體和星際塵埃所組成，其中包含著許多恒星系統(tǒng)。18世紀(jì)中葉，法國(guó)天文學(xué)家梅西耶根據(jù)多年的觀察記錄，編制了梅西耶星表，里面包含了許多渦旋形狀的未知世界，其中就有被命名為M31的仙女座星云。

進(jìn)入19世紀(jì)之后，有一些天文學(xué)家根據(jù)仙女座發(fā)出來(lái)的光譜特征，發(fā)現(xiàn)其中有連續(xù)頻率光譜曲線上出現(xiàn)了若干暗線，這與純粹的星云物質(zhì)的光譜特征完全不同，于是科學(xué)家們認(rèn)為M31更像是一顆恒星。此后在20世紀(jì)初，又在M31中發(fā)現(xiàn)了亮星，而且不止一顆，于是又將M31判定為由若干恒星組成的一個(gè)星系系統(tǒng)，只不過(guò)整體亮度要遠(yuǎn)低于銀河系內(nèi)的恒星系統(tǒng)中恒星的亮度值。

從此，仙女座星系正式登上了歷史舞臺(tái)，不過(guò)關(guān)于它是否處于銀河系內(nèi)當(dāng)時(shí)爭(zhēng)論了很長(zhǎng)一段時(shí)間。薛普利派認(rèn)為仙女座星云處于銀河系之內(nèi)，且處于銀河系的外緣，而柯蒂斯派則認(rèn)為它處于銀河系之外。上世紀(jì)20年代，哈勃利用當(dāng)時(shí)最大的天文望遠(yuǎn)鏡拍出了仙女座星系旋臂上的造父變星，并根據(jù)造父變星本身的光變周期與其絕對(duì)星等之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，估算了仙女座與我們的距離，要遠(yuǎn)大于銀河系的寬度尺度，因此確認(rèn)它屬于銀河系之外的星系。

在接下來(lái)的幾十年中，科學(xué)家們又根據(jù)該星系的自轉(zhuǎn)速度曲線，測(cè)算出它的質(zhì)量區(qū)間以及核心所處的位置，最終認(rèn)定該星系距離地球254萬(wàn)光年，直徑22萬(wàn)光年，其大小比銀河系要大0.6倍，總質(zhì)量是銀河系的2倍，而且估測(cè)出仙女座星系的平均氫含量為1%，低于銀河系的整體水平，表明氫元素大部分已經(jīng)被吸收，成為了星系內(nèi)眾多恒星的組成物質(zhì)。

從地球上看仙女座星系

雖然仙女座星系距離地球很遙遠(yuǎn)，但是其直徑也很大，是本星系群中最大的一個(gè)星系。我們?cè)诘厍蛏嫌^察還是比較容易發(fā)現(xiàn)的。

仙女座星系在星圖中的位置是赤經(jīng)0h42m44.3s，赤緯41°16′9″，繞北極星向西北方向旋轉(zhuǎn)，我們可以通過(guò)北斗星和北極星的位置來(lái)進(jìn)行尋找。如果天氣晴朗，在夜晚的19時(shí)到21時(shí)之間，面向東偏北10多度，然后抬頭仰角40度左右，我們就能發(fā)現(xiàn)一團(tuán)霧狀亮斑，用肉眼觀察的話其大小約為月球的五分之一左右。不過(guò)，我們的觀察地點(diǎn)最好選擇北半球。因?yàn)樵谀暇?0度以南的區(qū)域，仙女座的高度角就會(huì)低于0度，處在地平線之下了。

根據(jù)天文觀測(cè)數(shù)據(jù)，仙女座的視星等為4.36，絕對(duì)星等為-21.5，而我們?nèi)祟?lèi)有肉眼看到的極限星等在6等左右，因此只要目標(biāo)星體的視星等在6等以下，視力正常的話，我們?cè)谡�確的角度和位置就可以觀察看到目標(biāo)星體。以仙女座距離地球的距離和直徑，我們可以計(jì)算出其視直徑約為4.8度，而我們看到的月亮的視直徑才僅是31分，所以理論上我們看到的仙女座星系的直徑，將是滿(mǎn)月的9倍，其視覺(jué)面積甚至達(dá)到滿(mǎn)月的80倍。

從仙女座的視星等來(lái)看，它的明亮度應(yīng)該是比較亮的，而且理論上的視覺(jué)面積要大很多，那么我們?yōu)楹慰吹降乃鼈冎挥心敲匆恍↑c(diǎn)呢？

肉眼看到仙女座星系為何很暗淡

決定著目標(biāo)物體在我們眼中的形狀和亮度，取決于光線進(jìn)入我們?nèi)庋壑械膹?qiáng)度，那么，對(duì)于遙遠(yuǎn)星系來(lái)說(shuō)，其影響因素主要包括以下幾個(gè)方面：

• 和地球的距離。雖然星系內(nèi)的每顆恒星都向外釋放著光線，但是光線在宇宙空間傳輸過(guò)程中，同樣會(huì)受到稀薄氣體和星際塵埃的吸收、反射和折射作用，因此距離恒星越遠(yuǎn)，光線在傳輸過(guò)程中所損耗的能量就越大，越遠(yuǎn)距離的目的地所能接收到的光線就會(huì)越少、強(qiáng)度越低。

• 星系中恒星的分布情況。對(duì)于一個(gè)星系來(lái)說(shuō)，其恒星的分布是很不均勻的，越靠近中心區(qū)域，其恒星數(shù)量越多、分布越密集，星云物質(zhì)的密度也越大。

• 觀察區(qū)域內(nèi)大氣層的影響。對(duì)于觀星來(lái)說(shuō)，天氣狀況好、云層覆蓋率低、周?chē)�光污染程度輕、空氣中污染物濃度低是最好的觀測(cè)環(huán)境，因此遠(yuǎn)離城市人口密集區(qū)、沒(méi)有光污染或者極輕的光污染干擾、地勢(shì)較高的區(qū)域是極佳的選擇。

如果我們排除地球上觀測(cè)區(qū)域周邊環(huán)境影響的話，那么造成我們觀測(cè)仙女座星系就像一顆星星的主要原因，就在于我們有效的觀測(cè)目標(biāo)區(qū)域，僅限于仙女座星系的核心部位，那里恒星分布密集，亮度很大，能夠在穿過(guò)二百多萬(wàn)光年的星際空間之后仍有一定的光線照射到地球，而處于邊緣區(qū)域的恒星，由于其分布密度較小，在穿過(guò)星際空間之后這些恒星發(fā)出的光線絕大部分的光線都被吸收、反射或者折射，不足以到達(dá)地球，所以我們?cè)诘厍蛏嫌萌庋劭吹降挠行б曋睆剑瑑H占據(jù)其理論視直徑的很小一部分，看上去像一顆星星也就不足為奇了。

仙女座星系會(huì)越來(lái)越亮

仙女座星系雖然距離地球還很遠(yuǎn)，但是根據(jù)天文觀測(cè)的結(jié)果來(lái)看，其正以每秒300多公里的相對(duì)速度，向銀河系運(yùn)動(dòng)，大約在30-40億年之后，銀河系將與仙女星系發(fā)生正面碰撞，在隨后的幾十億年時(shí)間里，兩個(gè)星系將在持續(xù)的碰撞和引力作用下，慢慢地融合成一個(gè)新的更大星系。雖然這個(gè)過(guò)程非常漫長(zhǎng)，但從距離慢慢變近的角度看，我們?cè)谟^測(cè)仙女星系時(shí)，會(huì)有更多恒星發(fā)出的光線逐漸照射到地球上，我們所能看到的仙女座星系的大小會(huì)越來(lái)越大，亮度也會(huì)越來(lái)越高。

因?yàn)楣饽旮拍铄e(cuò)誤，

根本不存在那么遠(yuǎn)的距離。

因?yàn)楣饽晔且粋�(gè)錯(cuò)誤的力學(xué)公式導(dǎo)致的結(jié)果。

真的不能亂用了。

我堅(jiān)信。

仙女座星系（M31）是本星系群中最大的星系，直徑大約是22萬(wàn)光年，從上圖中可以看到銀河系也同屬于本星系群，直徑大約為20萬(wàn)光年稍微小于仙女座星系。兩個(gè)星系屬于本星系群中最大的相距大約254萬(wàn)光年，天文學(xué)家觀測(cè)到仙女座星系呈現(xiàn)紅移現(xiàn)象，正在以每秒大約300公里的速度向我們飛來(lái)，大約在30～40億年后和銀河系碰撞融合，變成一個(gè)更大的橢圓星系。

仙女座星系含有上萬(wàn)億顆恒星，它的絕對(duì)星等-21.5，這個(gè)亮度絕對(duì)是非�！耙�眼”的是太陽(yáng)亮度的數(shù)百億倍。但是由于距離太遠(yuǎn)，我們的“眼睛“又不是像哈勃口徑那么大的望遠(yuǎn)鏡，所以在天氣晴朗光污染較小的地方看仙女座星系就是一個(gè)小光斑，這比星星要亮的多。仙女座星系在11月份觀測(cè)是最清晰的，視星等為3.1。

這個(gè)星系的視直徑非常大大約有3.6左右，在地球上看太陽(yáng)和月亮的視直徑大約是0.5，所以說(shuō)仙女座星系的視直徑大約有滿(mǎn)月的七倍大，但是由于星系的大量恒星都集中在星系中心被超大質(zhì)量黑洞吸引，越向星系邊緣恒星的數(shù)量就會(huì)越少，因此在地球上能看到的只是星系的橢球部分較明顯，邊緣部分是看不到的。當(dāng)然隨著時(shí)間的流逝，只要人類(lèi)一直在地球上生存會(huì)看見(jiàn)仙女座星系越來(lái)大，最終與銀河系相撞。

碰撞融合后形成了新的星系，那個(gè)時(shí)候就再也拍攝不了銀河了，大家認(rèn)為融合后的新星系取個(gè)什么名字好聽(tīng)？

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