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|银河系曾与仙女座星系碰撞过？

银河系最终的命运早已确定 。现离我们约有250万光年的仙女座星系正以每秒300多千米的速度向银河系驶来 。大约再过40亿年 ， 两个星系会发生碰撞 。那时 ， 星系内许多恒星、行星和星云会被甩离原星系 ， 而一些星云的碰撞也会催生出一批新的恒星 。幸存下来的恒星、行星和星云将会组成一个更大的椭圆星系 。
上面描述的是银河系灾难性的未来 。但你想不到的是 ， 银河系似乎在过去就曾与仙女座星系发生过一次碰撞 。这是怎么回事呢？
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奇怪的矮星系分布
这个问题首先是从一个小问题开始的：围绕银河系的那些很小的星系 ， 即矮星系 ， 有着奇怪的空间分布 。
事实上 ， 早在20世纪70年代 ， 就有天文学家指出 ， 围绕银河系的矮星系并不是随机分布的 ， 看起来好像是某些东西把它们拉到特定的位置上 ， 可能是一个更大的星系解体留下的碎屑流 。
但矮星系分布问题逐渐被人们冷落 ， 因为在当时 ， 大家一窝蜂地都去研究暗物质了 。现在 ， 天文学家认为 ， 在早期宇宙中 ， 初始的暗物质分布存在着微小的不均匀性 ， 在自身的引力作用下 ， 暗物质在初始密度高的地方聚集 ， 最终发生坍缩 ， 并把周围普通物质也卷入进去 ， 最终形成了旋转的盘状物质——星系 。
根据上面的理论做出的计算机模拟 ， 与天文学观测的结果很符合 。所以我们相信 ， 大多数的星系都“镶嵌”在一团暗物质晕当中 。
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但这些模拟暴露出一个问题：按理说 ， 当暗物质坍缩为一团暗物质晕时 ， 在周围会留有一些小的暗物质碎块 ， 这些碎块会捕获普通物质 ， 最终在母星系周围形成矮星系 ， 这些矮星系应该是随机形成的 。但令人尴尬的是 ， 最近所做的观测显示 ， 银河系周围的矮星系并不是随机分布的：这些矮星系构成了一个环状结构 ， 而且这个环所在的平面与银河系的盘面夹角大致为直角 。
许多天文学家对上面的小尴尬不以为然 。也许 ， 只是因为我们还没看到所有的矮星系而已 。但是 ， 来自德国的天文学家还研究了银河系周围其他天体 ， 包括球状星团（比矮星系小的球形恒星集合）和恒星流（由众多恒星组成的链状结构 ， 被认为是矮星系分裂后形成的） 。他们发现这些天体的分布也与矮星系的类似 。
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意想不到的碰撞
为了解释这一切 ， 一些天文学家们提出了一个惊世骇俗的观点——这可能是星系间的碰撞产生的碎片 。于是 ， 他们进行了计算机模拟 ， 结果表明银河系的矮星系的确有可能是因星系碰撞产生的 。
不过 ， 是谁曾在过去与银河系交手过？
天文学家们始终没有找到合适的候选者 ， 直到2013年 ， 来自法国斯特拉斯堡天文台的观测结果显示 ， 仙女座星系周围的矮星系也有着类似的环状结构 。仙女座星系盘上方的矮星系在远离我们 ， 而下方的矮星系在靠近我们 ， 表明这些矮星系是处在一个旋转的环形结构中 。另外 ， 这个环形结构所处的平面与银河系的大致都在一个平面上 。这一切似乎都在说 ， 这两个星系曾发生过碰撞 。
这怎么可能呢？即使把假定的暗物质都考虑进去 ， 仙女座星系与银河系也没有足够的质量 ， 或者说足够的引力 ， 在过去及时拉到一起来发生一次碰撞 。


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