在我们观察宇宙中遥远的恒星的时候,会发现一个有趣的现象:如果某颗恒星正在远离我们,那么它发出的光线就会偏红(红移),在相反的情况下,它发出的光线就会偏蓝(蓝移)。
根据这个现象,我们就可以轻松地判断出某个天体是在靠近我们,还是在远离我们,如果再辅以大量观测数据的对比和分析,我们还可以推测出这个天体相对于我们的移动速度。
“仙女座星系正向我们呼啸而来”这个结论也就是因此而来,通过计算科学家推测出,仙女座星系会在大约40亿年后抵达银河系的位置。虽然这件事好像与现在的我们没有什么关系,但是在我们的心里,多少还是会对太阳系的未来感到好奇。
40亿年后,太阳系会因此而毁灭吗?
想象一下,你正在一条视野很好的公路上愉快地驾车行驶,这时你看到从很远地方来了一辆车,与你相向而行。现在就有了一个简单的问题:从你的角度来看,这辆车是高速向你接近的,那么当这辆车抵达你的位置的时候,会不会和你相撞呢?
很显然,正常情况下这辆车都不会撞上你,原因很简单,这辆车与你不在一条车道。而从运动的角度来看,假如以你驾驶的车为参照物,那么相向而行的车,对于你来说,除了有纵向速度以外,还有一个横向的速度。
从上述的例子可以看到,要判断一个向自己接近的物体是否会真的撞上自己,我们就必须同时了解这个物体的纵向速度和横向速度,缺一不可。
距离越远的物体,横向速度就越难测量,而仙女座星系与我们的距离高达254万光年,要精确地测量出横向速度,其难度可想而知。事实上,目前我们只能通过蓝移现象来测量仙女座星系的纵向速度,而对于仙女座星系的横向速度,我们几乎是一无所知。
也就是说,我们现在只知道仙女座星系正以每秒300公里的速度向我们逼近,至于会不会撞上,还是一个很大的未知数。正因为如此,现在不少的科学家都认为,40亿年后,仙女座星系很可能只是和银河系“擦肩而过”。
当然,碰撞也有可能会发生,那如果真撞上了又会怎么样呢?
仙女座星系直径为22万光年,拥有数量高达1万亿的恒星,通常我们都会认为,如果它真与银河系发生碰撞,那么必定会是宇宙中的一场灾难,以下是通过计算机模拟出来的场景。
可以看到,到那个时候,仙女座星系和银河系会穿过彼此,并在几经周折后合并成一个更大的椭圆星系,在这个过程中,除极少数的恒星被抛出外,绝大部分的恒星都会幸存下来(顺便讲一下,上图中那个路过的星系是M33星系,科学家推测它可能会被新形成的星系捕获,成为一个“卫星星系”)。
这看上去非常恐怖,但实际上,以上计算机模拟的两个星系从碰撞到合并的过程,需要花大约20亿年的时间,也就是说,这个过程是相当缓慢,而且相当温柔的。假如那时的太阳系还有人类的话,他们看到的星空要比现在壮丽得多(如下图所示),除此之外,他们不会感到太大的异常。
另一个问题,两个星系的恒星之间会不会发生碰撞呢?
其实宇宙的空旷超乎我们的想象,拿银河系来讲,大概每260立方光年的空间才有一颗恒星,这个概念可以举个例子来说明:假如把太阳比作一支蜡烛,那么离太阳最近的另一支蜡烛至少都在1000多公里以外!
根据相关的观测数据,仙女座星系的平均恒星密度与银河系相差不大。因此可以说,当两大星系发生碰撞的时候,恒星之间发生碰撞的可能性几乎为零。
值得注意的是,虽然碰撞事件几乎不会发生,但是星系合并时的引力扰动却不容小觑,如果太阳的运气够背的话,它甚至可能会被抛出星系,成为一颗“流浪恒星”。
不过就算这样的事情真的发生,太阳也不会“咻”的一声就飞走了,那也将是一个非常缓慢的过程。在这个过程中,太阳系内的各种天体依然会跟随着太阳,并与它一起飞向茫茫的星际空间。
可以想象的是,在这样的情况下,如果那时太阳系内的人类还没有足够的技术手段离开太阳系,等待他们的将会是一个悲伤的结局。
来源: 魅力科学君