在可觀測宇宙之中，遍布著成千上萬億個星系。但只有一個星系因其特殊的地位而獨樹一幟，它就是銀河系鄰近區域最重要的“恒星島”——仙女星系（M31）。?

一百多年前，許多天文學家認為仙女星系是位于銀河系內的“旋渦星云”。但在1925年1月，天文學家埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）宣布，仙女星云實際上遠在銀河系之外，是一個獨立的星系。哈勃的發現一夜之間揭示了一個無比廣闊的宇宙，從根本上改變了人類的宇宙觀。（詳見：）

如今，以哈勃命名的哈勃空間望遠鏡完成了對這個迷人星系的最詳盡調查。在哈勃空間望遠鏡歷時十余年，歷經1000多次軌道運行后，終于收獲了一張覆蓋了整個仙女星系圓盤區域的巨型馬賽克圖像。天文學家依據這些數據重建了仙女星系的并合歷史和相互作用過程，發現了它與銀河系截然不同的演化史。

仙女星系位于250萬光年之外。哈勃空間望遠鏡耗時十余年拍攝并拼接而成的仙女星系全景馬賽克圖像。這幅圖像由600多張哈勃快照拼接而成，捕捉了約2億顆恒星的光芒，分布在高達25億像素的畫面中，而這些恒星仍是仙女星系浩瀚恒星群的一小部分。（圖/NASA, ESA, Benjamin F. Williams (UWashington), Zhuo Chen (UWashington), L. Clifton Johnson (Northwestern); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)）

十余年的鑄就

要完整繪制仙女星系是一項艱巨的任務。與哈勃通常觀測的遙遠星系（距離數十億光年）相比，仙女星系規模龐大得多。新獲得的這張細節豐富程度令人嘆為觀止的圖像是由兩個哈勃項目共同完成的：早期的PHAT（全色哈勃仙女座寶庫）計劃集中研究星系北部；而近期的PHAST（全色哈勃仙女座南部寶庫）計劃則補充了南部數據。

南部區域覆蓋了約1億顆恒星，其結構特征獨特，比北部星系盤更敏感地反映了仙女星系的并合歷史。通過結合兩個計劃的觀測結果，天文學家首次能夠細致觀察整個星系盤的細節。

仙女星系：(a) 鑲嵌在星系內的明亮藍色星團、背景中的遙遠星系，以及位于銀河系內的幾顆明亮前景恒星；(b) 仙女星系中最顯著的恒星云NGC 206；(c) 由藍色新生恒星組成的年輕星團；(d) 衛星星系M32，可能是與仙女星系發生碰撞的星系遺跡核心；(e) 穿梭在無數恒星之間的暗塵帶。（圖/NASA, ESA, Benjamin F. Williams (UWashington), Zhuo Chen (UWashington), L. Clifton Johnson (Northwestern); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)）

這些細節揭示了仙女星系中超過2億顆恒星的分布，這些恒星都是比太陽更亮的類型。然而，這些僅占仙女星系恒星總數的冰山一角——據預計仙女星系的恒星總數多達1萬億顆，其中許多質量較小的恒星超出了哈勃的觀測范圍。

整張馬賽克圖像由約600個視場拼接而成，總像素數超過25億。補充性的PHAST計劃進一步提供了關于仙女星系內部的恒星年齡、重元素豐度和恒星質量的詳細信息。這些數據為仙女星系的并合模型和星系盤演化提供了重要的約束條件。

演化謎團

雖然銀河系和仙女星系大概是在數十億年前的同一時間形成的，但觀測證據表明，盡管兩者身處同一宇宙鄰域，其演化史卻截然不同。研究人員表示，仙女星系似乎更富含年輕恒星和不尋常的特征，例如連貫的恒星流。這表明與銀河系相比，仙女星系近期的恒星形成活動更活躍，并且可能經歷了更多的星系相互作用。

研究人員比喻仙女星系似乎經歷了一系列災難性的重大事件，導致大量恒星迅速形成后，恒星形成活動就突然中止了。其原因可能是與鄰近星系的碰撞。例如，一個可能的“肇事者”是致密的衛星星系M32，它類似于一個曾經有可能與仙女星系發生過相互作用的旋渦星系的剝離核心。計算機模擬表明，當星系間的近距離接觸耗盡了所有可用的星際氣體，恒星形成活動便會減弱。

研究人員指出，仙女星系看起來像是處于從恒星形成活躍的旋渦星系，向老化紅星占主導的橢圓星系過渡的階段。它擁有一個由較老恒星組成的巨大中央核球，以及一個恒星形成盤。盡管如此，考慮到其質量，它的恒星形成活動可能不如想象中那么活躍。

揭示銀河系的秘密

哈勃望遠鏡的高分辨率成像能力讓天文學家得以重建仙女星系的過去。通過對仙女星系的詳細觀測，人類能夠深入了解星系并合和相互作用的過程。這對于我們理解銀河系的結構和演化具有重大意義。

如果沒有仙女星系作為旋渦星系的代表，我們對銀河系的認知將大大受限。因為我們身處銀河系之中，很難從內部完整地觀察其全貌，而仙女星系則為研究銀河系提供了寶貴的參考模型。

#參考來源：

https://science.nasa.gov/missions/hubble/nasas-hubble-traces-hidden-history-of-andromeda-galaxy/

https://www.simonsfoundation.org/2025/01/16/hubble-telescopes-draw-dropping-new-photo-mosaic-traces-andromeda-galaxys-history/

#圖片來源：

封面圖&首圖：NASA, ESA, Benjamin F. Williams (UWashington), Zhuo Chen (UWashington), L. Clifton Johnson (Northwestern); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)