【深度認識】本星系群
在地球望到的夜空，其實所看到的群星都是我們自己銀河系內的恆星。然而，當我們逐步放大宇宙的視角，會發現這些星星只是我們本星系——銀河系(Galaxy)的一部分。更令人驚奇的是，銀河系其實並不「孤單」地漂浮在宇宙中，而是和一群「鄰居」組成了一個天文學家稱為「本星系群」(Local Group)的大家庭。今天，就讓我們穿越科學知識的星河，帶你深入了解這個與我們密不可分的宇宙單位——本星系群。
什麼是本星系群？
本星系群，是一個由超過80個星系組成的龐大天體系統，其中最著名的三個成員分別為我們自己的銀河系、仙女座星系(Andromeda Galaxy；又稱M31)以及三角座星系(Triangulum Galaxy；M33)。這些星系彼此靠得非常近（當然，以宇宙尺度來說，”近” 也意味著幾十萬甚至上百萬光年！），共同受著彼此重力的影響，就像一個大型的「宇宙鄰里社區」。
本星系群的位置與組成
本星系群直徑大約超過1,000萬光年(ly)，位於宇宙中一個稱為「室女座超星系團」(Virgo Supercluster)的更大系統邊緣，距離離我們最近的大型星系（仙女座星系）約250萬光年。這個大集合約包含54–100個成員（取決於你用甚麼定義），包括：
- 大型螺旋星系（如銀河系、仙女座星系、三角座星系）
- 許多橢圓星系和不規則星系（如大、小麥哲倫雲，LMC/SMC）
- 超過50個較小的矮星系（dwarf galaxies），大多圍繞銀河系或仙女座星系
我們地球所在的銀河系是這群星系中排行第二的大星系，僅次於仙女座星系。
本星系群的體積與質量
本星系群橫跨的體積極為巨大。要簡單比較，不妨想像——地球直徑約1.3萬公里，太陽直徑約140萬公里。而本星系群的直徑，竟然超過10,000,000光年！1光年大約等於9.46兆公里，也就是說本星系群的體積遠遠超過人類肉眼能想像的範疇。
至於質量，天文學家估算整個本星系群的質量大約在(1.29–2.3)×1012太陽質量(即太陽質量的1.29至2.3兆倍)。這龐大的質量有90%以上其實屬於看不見的暗物質(Dark Matter)。相比之下，地球的質量只是6×1024公斤，太陽質量約2×1030公斤，在本星系群裡簡直微不足道。
距離、結構與分佈
本星系群的中心並不是一個明確的「核心」，因為這批星系比較分散。但如果以「質量重心」來說，則位於銀河系和仙女座星系之間的某個地點。銀河系和仙女座星系相距約250萬光年，這在宇宙尺度上屬「近鄰」。
本星系群的星系大致分為兩個「小分組」，分別以銀河系和仙女座星系為重心。很多矮星系都作為伴星系(如地球的衛星月亮一樣)環繞它們。也有幾個星系的位置更邊緣一些，例如「人馬座矮橢圓星系」（Sagittarius Dwarf）等。
本星系群的成分：星星、氣體及暗物質
在這個大家庭中，表面看是星系系統，但其實包含了大量的星星（像太陽一樣）、星際氣體(Interstellar Gas)、塵埃(Dust)，以及最難以理解的暗物質(Dark Matter)。各大型星系裡都有上千億顆恆星，而銀河系和仙女座星系更各有超過1,000億顆。
除恆星外，還有巨大星際雲(如分子雲)、星際塵埃帶，以及大量的中性氫氣。這些物質構成星系的活躍部分。而據推測，本星系群的質量中，近9成是我們目前仍未能直接觀測的暗物質——這種物質並不發光，卻因其重力影響而被間接偵測到。
與地球和太陽的比較
比起地球或太陽，本星系群的「大」是難以想像的：地球只是銀河系中一粒微塵，而銀河系又只是本星系群眾多星系中的冰山一角。舉個生活例子——若把地球比作一粒沙，本星系群的範圍約等於一個足球場，那麼地球和我們甚至銀河系都顯得極為渺小。
在溫度方面，雖然沒法用單一數值來描述本星系群的「溫度」，但星際空間大部份其實冷得可怕，溫度接近絕對零度（-273°C）。星系內部——如恆星之間——亦可能有些高能帶，例如恆星形成區。但整體來說，本星系群大部份空間都屬極低溫低密度。
本星系群的歷史：從形成到未來
大約在137億年前發生宇宙大爆炸(Big Bang)後，宇宙物質逐漸冷卻，第一批恆星和星系在一、二十億年內先後形成。按照最新的天文模擬研究，銀河系和仙女座星系於約110–130億年前就已經各自成形，這些星系隨著周邊環境和其他小星系合併，逐步建立出本星系群的結構。
這個星系群並不是一成不變。隨著時間流逝，成員間受重力相互吸引。最新研究預測，約40億年後銀河系和仙女座星系會「正面撞車」融合為一個更大橢圓星系。星系間合併對人類未來來說遙不可及，但這正揭示宇宙中一切都在不斷演變。
本星系群是靜止的嗎？
若與地球24小時自轉、365天公轉相比，本星系群的時間尺度實在天壤之別。通常所說自轉，是指行星或恆星「自己原地轉」，而星系也有自轉（譬如銀河系自轉一圈需約2.3億年），而本星系群不是一個緊密連動的「組織」，沒有像地球那樣的自轉或公轉周期。然而，星系之間卻受到彼此重力牽引，靠攏或有時遠離，所有這些變動都需數十億年才會有明顯改變。
我們在本星系群的位置：人與宇宙的關係
當我們仰望星空，很多人只關心屬於太陽系的行星，甚少想到我們屬於何處。而實際上，地球——太陽系——銀河系——本星系群——室女座超星系團，這一連串組成了浩瀚宇宙的一環。理解本星系群，讓我們知道人類在宇宙中的「家」有多遼闊，而也更理解身邊很多天文現象：譬如銀河幾乎佔我們夜空的一半光芒，仙女座星系在無光污染的夜晚甚至可以肉眼看見——那就是「鄰居」的燈光！
現代天文觀測與本星系群
科技發展讓我們對本星系群的認知不斷精進。現代望遠鏡、空間探測器甚至天文衛星（如蓋亞衛星 Gaia）都收集了大量數據，幫助天文學家清晰繪製出這整個家族樹。藉著這些資料，我們不單能研究其組成、起源，還可以預測將來幾億、幾十億年後本星系群的動態變化。
這些知識還有實際應用：譬如研究本星系群裡星系之間「引力舞蹈」，有助理解宇宙大尺度結構的演化，暗物質、暗能量(Dark Energy)的本質，以及未來宇宙的命運。
結語：擁抱我們的宇宙社區
總結而言，本星系群不僅是銀河系的「家族」，更是理解宇宙演化、星系互動與人類「立足點」的關鍵。下次抬頭望星空，不妨想想，我們不只是地球村的一分子，而是圍繞在壯闊本星系群大社區裡的微小一員。正是這份「渺小」，讓我們對宇宙產生無限敬畏，也激勵持續探索更多未知、突破自我邊界。
留意本星系群的故事，也許正是每個人宇宙啟蒙的開端！
