65亿年后,星河系与“邻人”仙女座星系将慢慢并合,终极形成一个新的巨年夜星系。这个事务的发生几率是90%。 这是25岁的吴昊最新发表的研究结论,他体贴星河系的运气。 4月9日,作为第一作者,这位北京年夜学天文学系三年级博士生于国际天文学期刊《天体物理学杂志快报》(ApJL)上于线发表了他们团队的研究结果。论文通信作者为中国科学院年夜学天文与空间科学学院副传授黄样及北京年夜学天文学系传授张华伟。 他们的研究倾覆了芬兰学者Till Sawala等人在2025年6月初发表于《天然-天文学》(Nature Astronomy)的一项研究结论。后者认为,星河系与仙女座星系于将来100亿年内发生并合的几率可能仅约为50%。 一个主打“撞击并合”,一个主打“不会撞击”。 仙女座星系间隔星河系约250万光年,是间隔星河系近来的年夜型漩涡星系,也是本星系群(以星河系为中央的小型星系集团)中,独一体量、质量与星河系靠近的年夜型星系。 早于一百多年前,天文学家就发明,于银心参考系下,仙女座星系以110千米每一秒的径向速率朝星河系运动。 它们会相遇并发生“银仙并及”,还有是会擦肩而过?这就成为了天文学家体贴的问题。 哈勃空间千里镜(HST)的初期直接丈量注解,仙女座星系相对于在星河系的切向速率(也就是垂直在径向的速率)仅约17千米/秒。切向速率越小,两者相撞的几率就越年夜。是以天文学界一直认为两者将于约55亿年后发生并合。 直到2025年6月初,Till Sawala等人发表于《天然-天文学》的研究否定了以前的推测。 早于2024年10月的组会上,吴昊就存眷到了Till Sawala等人提早宣布于预印本平台arXiv的统一个研究。阿谁时辰,吴昊正困惑在红蓝样本差异巨年夜的征象。于天文学研究中,星体样本按温度与演化阶段分为两类:蓝色恒星样本为高温年夜质量的年青恒星,红色恒星样本为低温恒星或者演化至晚年的恒星。 对于在仙女座星系的运动,吴昊仅用一两个月就获得了开端成果。然而他们发明,基在欧洲航天局盖亚空间千里镜(Gaia)的高精度天体丈量数据,蓝色恒星及红色恒星样本测出的切向速率相差200千米每一秒,而整个星系的切向速率才数十千米每一秒。这个差异没法注释。Till Sawala等人的研究一样没有解决这个问题。 这个问题困扰了吴昊两三个月,直到他查阅了Gaia的官方文档,才发明偏红的天体样本速率存于体系性偏离。 批改这类偏离后,对于应仙女座星系相对于在星河系的切向速率为46.7千米/秒。恰是这个要害的批改,让“银仙”运气的猜测成果孕育发生了质的差别。 星河系与仙女座星系并合的艺术想象图。并合以后,这两个星系年夜几率将演化为一个巨年夜的椭圆星系——“银仙合璧”(Milkomeda)。图片作者:Lynette Cook,来历:Astronomy magazine。 事实上,他们团队的这个事情并不是一挥而就,而是一个“三步走”的经典研究典范。 接管《中国科学报》记者采访时,吴昊展示了三页带有折痕的底稿纸。那是他小导师黄样于3年前写就的。吴昊生存至今。 2023年国庆节时期,方才博士生一年级的吴昊去国度天文台找黄样,想聊聊读博时期的研究计划。黄样就用这三张底稿纸,给他梳理了一个“三步走”规划。吴昊其后完成的两个标题问题即是根据这个计划来做的。 第一步是“送分题”,也就是要把仙女座星系(M31)及三角座星系(M33)中的超巨星候选体筛选出来。M33同属本星系群,是群内第三年夜星系(依次是M3一、星河系、M33),是受引力束厄局促的轨道伴星系,将来会配合卷入“银仙并合”事务。 这需要郭守敬千里镜(LAMOST)的不雅测数据,而导师张华伟早于十年前就选好了这些不雅测方针,吴昊只需要拿过来不雅测数据做阐发便可。他们终极于M31中辨认出199个超巨星成员,于M33中辨认出84个超巨星成员。 吴昊于博士生一年级就完成为了这项事情,相干论文发表于2025年1月份的《天文及天体物理学研究》(RAA)上。 第二步是“摸索题”,也是这个系列最要害的部门——研究仙女座星系的运动。他们重要解决了Gaia丈量“红蓝纷歧致”的问题。相干论文在2025年9月份发表于《天文学与天体物理学》(A A)。 第三步原来的计划并不是研究银仙碰撞,而是仙女座星系翘曲,即星系边沿近似“炸薯片”或者S形的布局。 直到2025年5月的组会上,导师张华伟告诉吴昊,既然有了更切确的运动数据,还有解决了以前Gaia丈量“红蓝纷歧致”的问题,何不更精准地猜测“银仙”运气呢? 吴昊生存的三页底稿纸 孙滔/摄 为何要研究仙女座星系? 吴昊的注释是,“不识庐山真脸孔,只缘身于此山中”。咱们人类身处星河系,没法看到它的全貌,而仙女座星系是可以看到全貌的。它及星河系近似,都是年夜型旋涡星系,就像星河系的一壁镜子。 于这个意义上,仙女座星系能提供外部视角。假如把它的特性、形成与演化汗青研究大白,就能加深对于星河系的理解。 越发主要的是,它是为数未几于地球上能肉眼看到的河外星系。位在河北承德的中国科学院国度天文台兴隆不雅测基地,光污染相对于较少,凡是于十一、12月份晚上肉眼就能看到仙女座星系。这也是LAMOST其时专门拍摄仙女座星系天体的缘故原由。 2024年11月,吴昊作陈诉先容仙女座星系研究事情 实在,吴昊一直存眷的是星河系。还有是北京师范年夜学本科生的时辰,吴昊就于本校传授苑海波引导下发明了黑洞宿主星团的候选体,那是一个星河系内的超致密星团。2024年,已经是北年夜博士生的他将相干研究结果发表在《天文学杂志》(Astronomical Journal)。 实在,人类的运气跟星河系的瓜葛并无想象的那末紧密亲密,究竟太阳系位在星河系边沿,同时太阳的寿命也仅剩数十亿年。根据他们的研究结论,65亿年后“银仙并合”之际,太阳已经先行走向灭亡。 吴昊说,如今可以期待行将上天的中国空间站工程巡天千里镜(CSST),届时就能更切确丈量仙女座星系的运动,如许咱们对于星河系将来就会有更清楚的认知。接下来,他想去给仙女座星系“称重”,看看它及星河系谁的“体重”更年夜。 做天文学研究的感触感染是很奇奥的。吴昊对于张华伟的一句话愈来愈感同身受:“有一些工具,全球只有你本身一小我私家知道,并且你很是确信它长短常成心义的,这实在就是做天文的一种觉得。” 2025年12月,于一个太废话题相干的网帖中,吴昊不由得于一个存眷“银仙”运气的评论后面匿名跟了一段话:“我刚好就是做这个的,刚submit(提交)了一篇文章。咱们发明还有是年夜几率(90%)会相撞。不外无论如何,这个撞击的时间年夜概于几十亿年后,于撞击发生前,太阳年夜几率会先死失。” 这个身高1米88的小伙子有了一种“真谛于手”的成绩感。 论文链接: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-4527/ad9197 https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2025/09/aa55477-25 https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae5799