当宇宙中两大星系碰撞时，到底会发生什么？黑洞会饱餐一顿吗？

再过30亿-40亿年的时间，我们的银河系将会与254万光年以外的仙女座星系相撞，上演一次宇宙级别的星系融合。

不论是银河系还是仙女座星系，都是宇宙中比较大的星系，分别包含着上千亿甚至1万亿颗恒星。可以想象，这样的碰撞势必会非常精彩，最终形成一个更加巨大、更加惊人的星系。

（图片说明：银河系与仙女座星系碰撞时地球位置上可能看见的场景）

不过，这样的碰撞未必会有你想象的那么轰轰烈烈，尤其是铺天盖地的恒星相撞，宇宙级灾难天天发生，这样的场景恐怕不会出现。

要知道，恒星之间的距离极其遥远，和这样的距离相比，恒星的体积微不足道。如果将太阳比喻成一枚一元硬币，那么距离太阳最近的比邻星只有黄豆那么大，并且位于700公里以外。想让这个距离下的两颗恒星相撞，实在是一件非常困难的事情。

即便如此，星系的融合也不会那么乏味。根据科学家的分析，随着星系的融合过程进行，有两个天体还是会非常兴奋的，那就是两个星系核心处的超大质量黑洞。科学家认为，这两个黑洞的质量相当大，凭借它们恐怖的引力，可以在星系融合过程中吞噬大量的物质，从而饱餐一顿，并在这个过程中变得异常活跃和明亮。

（图片说明：当超大质量黑洞快速吸积时就会变成一个活跃星系核，人马座A就是距离我们最近的活跃星系核，大约位于1100万光年外）

不过，最新的研究可能要让我们失望了。日本东京大学的助理研究员三木洋平在《自然·天文学》杂志上发表了他最新的研究成果，并在论文中指出：星系融合非但不会让超大质量黑洞重新活跃起来，反而会让它们更加沉寂。

星系之间的融合不是一次碰撞就能结束的，而是会在惯性的作用下反复碰撞几次才能融合，这个过程需要数亿年甚至十几亿年的时间。根据星系的规模不同和碰撞方式的不同，星系之间的融合也分为不同的类型。

如果是规模相差甚远的两个星系发生碰撞并且是在侧面发生撞击，那么小星系就会穿过大的星系。在这个过程中，双方会交换一部分恒星，小星系中有一部分恒星留在大的星系中，而大星系中有一部分恒星会被小星系带走，甚至是被甩出星系成为一颗流浪恒星。

如果是小星系和大星系正面碰撞，情况就不一样了。在大星系的引力作用下，小星系会被撕裂。在这种情况下，星系核内就有可能出现本次研究中所描述的特殊现象。

三木洋平介绍说：“大部分星系的核心处都有一个超大质量黑洞，即MBH。天文学家们从研究星系碰撞开始，就认为这种碰撞会以核心处物质给MBH提供能源。在这种能源的喂养之下，MBH的活动性将会大幅提升，并会以紫外线和X射线等形式被我们观测到。不过，我们现在有充分的理由认为，这样的情况未必一定会发生，事实上，情况还有可能恰恰相反。”

（图片说明：漩涡星系M77的星系核，哈勃太空望远镜对这里进行了恒星分布的成像，而位于智利的ALMA望远镜展示了其中的气体分布。图中最中心处有一个直径20光年的环状结构，它们是围绕在活跃星系核周围的气体）

为了了解星系合并过程中发生的事，研究团队利用超级计算机对这个过程进行了模拟。结果显示，有些情况下，较小的星系在被吞噬的同时，也会撕开大星系核心处的气体环。在这种情况下，大星系中心的超大质量黑洞非但没有从小星系中获得能量来源，连原本的食物也被夺走，最终导致它归于沉寂。

三木洋平说道：“我们对气体物质的动态演化进行了模拟，发现它呈现出环状，或者说是甜甜圈的形状。如果靠近过来的星系将它加速到了MBH所能掌控的临界值，那么这些物质就会喷射出来，而黑洞也将因此而断炊。这样的事件会持续大约一百万年的时间，不过对于MBH的活动被抑制多久，我们目前还不确定。”

（图片说明：本次研究中模拟出的两种星系碰撞模型，上排是碰撞导致星系核活动减少；下排则是星系核活动增加的情况）

研究人员指出：想要出现这种导致黑洞无法吞噬物质而归于沉寂的情况，对于星系的碰撞模式是有要求的，那就是正面的碰撞。在那些星系核距离较远的碰撞中，就不会出现这样的情况，而是像以往科学家所认为的那样导致更多的物质流向黑洞附近区域，促使黑洞爆发，甚至变成活跃星系核。

近些年来，星系碰撞越来越多地被天文学家们所关注。这对于星系的演化与发展有着重要的意义，因为宇宙中大量的星系都经历过一次或多次碰撞。

（图片说明：星系核周围的气体被拖出的艺术图）

以我们的银河系为例，在超过100亿年的岁月里，已经有多个星系与银河系融合，形成了今天这个巨大的星系。而且，银河系的两个卫星星系——大小麦哲伦星云，都将在未来与银河系碰撞、合并。如果以星系周围的气体晕来算的话，这个碰撞事件很可能已经拉开序幕了。

不仅如此，未来将要与银河系相撞的仙女座星系也经历过星系碰撞，科学家们已经在其内部发现了巨大的恒星流，这个星流就是发生于大约7亿年前的一次星系碰撞后留下的痕迹。

（图片说明：图中下方标记的就是证明仙女座星系曾经被撞击过的证据）

研究人员最后也指出：本次研究中还有很多参数都没有被考虑在内，比如撞击的速度等，未来他们希望能够将这些因素加速到模型当中，更好地了解星系碰撞的过程。在这个过程中，超大质量黑洞到底会饱餐一顿还是会被迫忍饥挨饿，这个谜底仍然有待于科学家的进一步研究。