Question

银河系与仙女座星系相隔254万光年，它们之间是空无的吗？

Answer 1

在观测条件非常好的地方，如果我们用肉眼望向仙女座星系，我们会看到一团暗淡的光斑。如果借助天文望远镜，可以捕捉到绚丽的仙女座星系。除了 那些属于 银河系的前景恒星之外，仙女座星系的方向上似乎就没有其他东西了。那么，这两个星系之间的空间真的是一片空虚，什么也不存在吗？

银河系与仙女座星系都是大型星系，前者的直径至少为10万光年，后者的直径则可达22万光年，两者相距254万光年。相对于宇宙中的大部分天体，254万光年（大约2400亿亿公里）可以说是一个很远的距离，其中可以并排放下17万亿个太阳，1800万亿个地球。虽然如此巨大的星系际空间中看似空无一物，但其实是充满了各种物质，只是它们难以探测到而已。

宇宙诞生之后，在空间中形成了大量由氢和氦组成的气体云，它们最终聚集起来形成了各种星系。然而，并非所有的气体云都参与星系的形成，还有不少始终弥漫在星系际空间中。

除了气体云之外，银河系和仙女座星系之间还可能存在恒星，甚至黑洞。不过，这些恒星并不是在星系际空间中的气体云形成的，而是来自于银河系和仙女座星系。

星系际空间中的物质密度极低，因为整个宇宙的平均密度仅为水的10万亿亿亿分之一（10^-26千克/立方米），这已经算上密度较高的星系。因此，星系际空间中并没有条件形成恒星。

星系中的恒星都会受到星系引力的束缚，从而绕着星系中心旋转。为了逃离星系，恒星需要被加速到星系的逃逸速度，这个速度非常快，例如，太阳需要达到550公里/秒的速度才能摆脱银河系的引力束缚。

一般而言，流浪恒星大都是来自多恒星系统。在多恒星系统中，恒星之间通过引力作用来维持平衡。如果该系统与其他系统近距离接触，或者该系统中有恒星被黑洞吞噬，或者发生超新星爆发，那么，多恒星系统的引力平衡会被打破，其中有些恒星就会获得极快的速度，成为超高速恒星，从而能够飞出星系。据估计，银河系中大约有1000颗恒星进入星系际空间中。

除此之外，星系之间的碰撞会造成引力混沌，其中有些恒星会被驱逐出星系。在遥远的过去，银河系和仙女座星系分别与其他星系有过碰撞，所以有些恒星会变为流浪恒星。

如果流浪恒星本身拥有行星系统，它们也会一并被带入星系际空间中。除了行星之外，行星上的生命，甚至智慧文明，也会一同在星系际空间中流浪。当我们抬头仰望仙女座星系时，说不定星系际空间中的外星文明也正在观测我们。