爱读书 探索 碰撞已经开始?天文学家发现:银河系边缘正被其他星系影响

碰撞已经开始?天文学家发现:银河系边缘正被其他星系影响

1929年,埃德温.哈勃发现了宇宙膨胀现象

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从此宇宙模型变成了一个正在被吹起的气球,或者一个正在烤箱中膨胀的面包。但在真实的宇宙中,膨胀是引力和暗能量共同作用下的结果,单纯把宇宙想象成一个加速膨胀的气球是不对的,至少太阳系中的天体距离并没有因为宇宙膨胀而变大。

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而且在膨胀的宇宙中,像银河系这种体量的星系彼此还经常发生碰撞融合,现在就有研究表明我们的银河系就是由若干个小星系碰撞融合而成的,而且在37.5亿年后,此刻还位于250万光年外的仙女座星系就会从侧面撞上银河系,两者将融合成一个新的大星系。

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但问题来了,为什么在不断膨胀的宇宙中,星系之间还会发生碰撞融合呢?它们不是应该彼此相距越来越远才对吗?

想要了解这个问题背后的答案,我们首先就要摒弃所谓的气球模型和面包模型,因为气球和面包上的点都是固定不动的,距离全靠膨胀本身来决定,而真实的宇宙是一个被万有引力支配并影响的时空,时空中的星系们自然也都受到万有引力定律的作用。

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根据牛顿万有引力

在宇宙中质量小的天体总会被质量大的天体吸引,这样一来要么它俩相撞,要么小质量天体成为大质量天体的卫星,比如地球和月球,地球和太阳,都属于质量不同造就的从属关系,但这种关系只是宇宙中的“小关系”,在它们之上还有星系与星系,星系团与星系团之间的“大关系”

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在宇宙四大基本作用力中,引力虽然是影响宇宙的一种力,但它的强度却是最弱的,你拿磁铁从地面上吸起一根针这个过程,表明的就是地球这么大质量天体的引力强度,还不如一小块磁铁这一事实。

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虽然引力强度很弱,但在宇宙中还有一种力比引力更弱,那就是“宇宙膨胀之力”,或者说“哈勃常数”,目前的哈勃常数是67.80±0.77(km/s)/Mpc,翻译过来就是每隔326万光年,宇宙膨胀的速度就会增加67.8km/s,而由于太阳系的直径仅两光年,银河系的直径也才10万到20万光年,所以宇宙膨胀之力在它们身上并不显著,强度也远不如让太阳系和银河系继续凝聚存在的引力,这也是为什么在膨胀的宇宙中,银河系和太阳系不会分崩离析的直接原因。

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在本星系群的仙女座星系和银河系相撞之前,银河系的卫星星系,大小麦哲伦星系便会在20亿年后撞上银河系,之后再过17.5亿年,仙女座星系也会并入这个不规则星系中,考虑到宇宙膨胀的速度和光速限制,届时这个不规则的“银河仙女座”星系内如果还有初级文明,那么它们将认为整个宇宙只有自己这一个星系。

发表在《自然·天文学》上的论文已经证明

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大麦哲伦星系已经开始影响银河系了,而之所以能这么早就对银河系施加影响,在于我们的宇宙除了普通物质外,还存在数倍于普通物质的暗物质,它们也会对其他物质施加引力影响,目前银河系边缘的气体和尘埃就正在被大麦哲伦星系外围的暗物质拉扯。

那么20亿年后,大麦哲伦星系和银河系的碰撞将迎来什么结果呢?

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首先肯定不会和仙女座碰撞一样,因为仙女座和银河系是同等量级的棒旋星系,而大麦哲伦星系只是银河系的附属卫星星系,体积质量都远不如银河系,所以未来两个星系的碰撞融合,银河系的基本结构将维持不变,而大麦哲伦星系则会在银河系的引力影响下分崩离析,化整为零融入银河系本身。

事实上自哈勃望远镜升空之后,天文学家已经在宇宙中目睹了太多星系碰撞事件,对于未来发生在银河系的碰撞他们也见怪不怪了。

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根据已知的星系碰撞案例来推演,未来银河系与其他星系发生碰撞融合后,两个星系内的黑洞和中子星这些质量引力极大的天体也会发生碰撞融合,届时如果地球上还存在人类的话,我们将看到夜晚像白天一样明亮,甚至比白天更璀璨,因为夜空中的超新星爆发事件将迎来一个高峰期,两个星系的尘埃星云们也会迅速产出恒星,让这个新形成的星系成为一个“星爆星系”

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除了超新星和新生恒星爆发式增长外,银河系中心的超大质量黑洞与麦哲伦星系和仙女座中心的超大质量黑洞,也会在未来的碰撞中融合,形成新的超大质量黑洞,届时黑洞喷流也将前所未有般强大,如果黑洞喷流扫过太阳系的话,太阳系生命就会像被紫外线杀灭的细菌一样,瞬间在宇宙中消失。

总体而言,虽然星系碰撞是宇宙中发生频率较高的事件,但对于两个星系内的智慧生命来说,每一次碰撞都关乎到文明的存亡

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