仙女座： 它改变了人类对星系的认识

时光荏苒，岁月如梭，转眼间就进入了10月。在这如诗画般的美好季节，万物尽显此生最美艳的色彩。但对于我们头顶的星空来说，会进入短暂的平静期。入夜后，夏夜壮阔的银河在落日后匆匆西沉，而冬夜明亮的繁星也只会在后半夜才升起。此刻主导秋季夜空的，是一群活跃在古代神话中的王族星座，有代表国王的仙王座、代表王后的仙后座、代表勇士的英仙座和本篇文章的主角，被称为“神仙姐姐”的公主星座——仙女座。

仙女座是全天88星座之一，位于大熊座的下方，在飞马座附近。仙女座是希腊神话中的安多米达，仙女的头为壁宿二，是飞马座四边形的其中一只角；腰带上为全天第55亮星的奎宿九。仙女座之所以声名在外，是因为在它的中心，有个夜空中非常著名的星系——仙女星系M31（又称仙女座星系）。

说仙女星系著名，是因为它非常容易被观察到。它直径约为22万光年，距离地球约254万光年，所以在秋季夜空的东北方向，在仙后座“W”开口方向的反向不远处，就能基本确定它的位置。仙女星系的总星等为4等，单位面积的亮度平均为6等，在晴朗无月的夜晚，用肉眼就能可见像一小片白色云雾的它。要是通过一架小型天文望远镜，就能看出它那柔和的银白色椭圆形状。

仙女星系是一个典型的旋涡星系，但是由于它是侧面朝向我们，所以不容易看出它一条条的旋臂。通过口径大一些的天文望远镜，可以看出它的一些结构，比如它的核心特别明亮，并且越往中心部分越明亮，还可以看出一部分旋臂、黑色的尘埃线等。另外还可以看到它的两个矮星系伴侣：在M31核心南面的是呈圆形的、很密集的椭圆星系M32，在M31西北边的是略微暗弱一点儿但比M32更大且长的椭圆星系M110。还有许多银河系内的比较暗弱的恒星充满了这一天区，为仙女星系增添了迷人的色彩。

在人类认识宇宙的过程中，仙女星系曾发挥了重要作用。18世纪，人们在天空中发现了模糊的延伸天体，将其称为星云。随着对银河系认识的深入，天文学家们对银河系的大小、这些星云是否位于银河系内，以及星云的实质是什么展开了讨论。有科学家认为，他们观测到的旋涡状星云是气体星云，还有一些科学家认为它们是恒星系统。这引发了天文学史上著名的沙普利-柯蒂斯争论。争论过程中，沙普利和柯蒂斯两位天文学家都用仙女星系M31中的新星来确定距离。很明显，如果其距离远远超出了银河系的范围，问题便迎刃而解。

1923年，美国天文学家哈勃用当时世界上最大的望远镜，将仙女星系的外围部分分解为单个恒星，并在其中证认出造父变星，计算出其距离远远超过银河系大小。沙普利-柯蒂斯争论如此才有了最终结论：那些被称作星云的延伸天体位于银河系之外，实际上是和银河系一样的恒星系统，也即星系。仙女星系因此成为人类确认的第一个河外星系。

仙女星系是少数光谱蓝移的星系之一，它以大约每秒300公里的速度靠近太阳。如果考虑太阳系在银河内的速度，将会发现仙女星系以100—140公里/秒的速度接近银河系。即使如此，这并不意味着未来会和银河系发生碰撞。2015年的观测数据认为，银河系可能正在以每秒200公里的速度靠近M31。即使会发生碰撞，也是几十亿年后的事情了。在这种情况下，两个星系会合并成一个更巨大的星系。这对于我们来说，是太过遥远的事情，不足为虑。

由于肉眼可见，目标明显，因此仙女星系也成为了众多天文爱好者观测和拍摄的目标。与普通星野拍摄不同的是，拍摄M31仙女星系需要长焦段的镜头或者望远镜，同时为了消除地球自转的影响，需要配备赤道仪。拍摄完成后，一般要采用多张叠加的方式，来获得更好的画质和图像效果。

秋夜如水，挑个晴朗的夜晚，在自家后院架起望远镜，去一睹“神仙姐姐”的芳容吧。