How big is 仙女座星系?
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仙女座星系，又稱梅西爾31或M31，是離銀河系最近的大型星系，距離地球大約250萬光年。光年是光在一年內行進的距離，約為9.46兆公里。仙女座星系明亮的恆星盤面大約14萬光年寬，而更暗淡的恆星則分布得遠遠更廣。
大小
仙女座星系是一個螺旋星系：由環繞中央核球的扁平恆星盤面組成。從地球上看，它明亮的盤面寬度大約是滿月的六倍。由於它幾乎以側面朝向我們，傾角達77度，所以看起來像一個細長的橢圓。
星系沒有清楚的邊緣，因此天文學家通常會測量到光芒變暗至某個固定程度為止的範圍。以此標準，《明亮星系第三參考星表》給出仙女座星系的寬度大約是190角分，一角分是六十分之一度。2021年的一項研究利用造父變星——一種以規律脈動顯示真實亮度的恆星——推算出仙女座星系距離地球大約248萬光年。以這個距離計算，它明亮的盤面大約14萬光年寬。
星系盤面不僅止於此。2005年，天文學家測量了仙女座星系周圍超過2800顆恆星的運動，發現了一個暗淡、不均勻的外側盤面。它從中心向外延伸大約13萬光年，其中少數恆星的距離甚至將近兩倍遠。
若把這個暗淡的盤面也算進去，仙女座星系的直徑大約有26萬光年。NASA給出的寬度大約是22萬光年，歐洲太空總署給出的則大約是20萬光年。
大小比較
- 仙女座星系明亮的盤面寬度大約是銀河系盤面的1.4倍，銀河系的盤面直徑大約是10萬光年。
- 如果把銀河系的盤面縮小到一顆籃球（直徑24公分）的大小，仙女座星系明亮的盤面大約會有33公分寬，並且位於大約6公尺外。
- 室女座 A 星系是一個巨型星系，也是本站中下一個更小的物體之一，以相同的亮度標準測量時，兩者的寬度大致相當。
- 風車星系是本站中下一個更大的物體之一，以同樣方式測量時，它的寬度大約是仙女座星系的1.3倍。
觀測仙女座星系
在夠暗的地方，肉眼就能看見仙女座星系，不需要望遠鏡。已知最早記錄它的文獻，是波斯天文學家阿卜杜勒－拉赫曼·蘇菲在西元964年所寫的《恆星之書》。
由於距離太近，仙女座星系在天空中涵蓋的範圍太大，哈伯太空望遠鏡沒辦法一次全部拍下。2025年1月，NASA發布了一張由600多張哈伯影像拼接而成的照片，這些影像是在10多年間陸續拍攝、相互重疊而成。這張照片顯示了大約2億顆恆星，但NASA指出，這仍只是這個星系恆星總數的一小部分。
仙女座星系的成長歷程
仙女座星系暗淡外側盤面中的團塊，幾乎可以肯定是它撕裂較小星系後留下的殘骸。2005年的研究認為，這個外側盤面大部分都是由這樣捕獲來的恆星所組成。NASA也指出，仙女座星系過去曾與環繞它的較小星系合併。
仙女座星系目前正逐漸靠近銀河系。天文學家長期以來都預測，兩者將在大約40億到50億年後相撞，並合併成一個橢圓星系。2025年一項利用哈伯太空望遠鏡和蓋亞太空望遠鏡觀測數據的研究，也把兩個較小鄰居——三角座星系和大麥哲倫雲——的引力納入考量。研究發現，在接下來的100億年內，這兩個大星系有大約50%的機率不會合併。
參考資料
- Messier 31 (The Andromeda Galaxy). NASA Hubble Space Telescope, Hubble's Messier Catalog.
- Third Reference Catalogue of Bright Galaxies (RC3). de Vaucouleurs et al., Springer, 1991, via CDS VizieR.
- A Sub-2% Distance to M31 from Photometrically Homogeneous Near-infrared Cepheid Period-Luminosity Relations Measured with the Hubble Space Telescope. Li et al., The Astrophysical Journal, 2021.
- On the Accretion Origin of a Vast Extended Stellar Disk around the Andromeda Galaxy. Ibata et al., The Astrophysical Journal, 2005.
- Our Milky Way Galaxy: How Big is Space?. NASA, 2019.
- Galaxy Types. NASA Science.
- Hubble takes gigantic image of the Triangulum Galaxy. ESA/Hubble, 2019.
- The Milky Way Galaxy. NASA Goddard Space Flight Center, Imagine the Universe, 2015.
- No certainty of a Milky Way–Andromeda collision. Sawala et al., Nature Astronomy, 2025.
- Astronomers Capture First Image of a Black Hole. European Southern Observatory, 2019.
- The Carnegie-Chicago Hubble Program. VII. The Distance to M101 via the Optical Tip of the Red Giant Branch Method. Beaton et al., The Astrophysical Journal, 2019.
- Measuring the Universe. International Astronomical Union.
- Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.