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時間提前了30億年!NASA科學家:仙女座星系已經撞上了銀河系
2021/09/12
2021/09/12
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

在可觀測宇宙裡的眾多星系裡,銀河系並不算特別大,就算在本星系群中,銀河系也只能排到第2名,而第1名則是距離我們大約254萬光年的仙女座星系,這個星系擁有大約1萬億顆恒星,其質量約為銀河系的1倍,直徑至少是銀河系的1.6倍。

早在2012年,科學家就根據哈勃望遠鏡觀測到的資料,確定了仙女座星系相對于銀河系的運動狀態,並據此判斷出,仙女座星系將會在未來撞上銀河系,而發生碰撞的時間大約在30億年至40億年之後。

然而NASA的一項名為「AMIGA」(仙女座中的電離氣體吸收圖)的研究項目卻提出了不同的觀點,在發表在《天體物理學》的文章中。NASA科學家指出:他們通過哈勃望遠鏡發現,仙女座星系已經撞上了銀河系。也就是說,這種觀點將兩大星系碰撞的時間提前了30億年!

這是怎麼回事呢?

在星系的週邊普遍存在著一種被稱為「光暈」(halo)的結構,其主要構成物質是離子化的氣體,除此之外,還存在著一些塵埃以及微流星,甚至還有少量的恒星,通常情況下,它們會在星系引力的作用下形成一個大體上呈球狀的結構,將星系的主體包裹在其中。

與星系的主體相比,「光暈」的范圍要大很多,根據科學家的估算,銀河系的「光暈」直徑是銀河系扁平主體的50倍以上,上圖為銀河系的「光暈」,可以看到,這個龐大的結構甚至將大麥哲倫星雲(LMC)和小麥哲倫星雲(SMC)都深深地包裹住了。

那麼仙女座星系的「光暈」有多大呢?由于星系的「光暈」自身所發出的輻射極低,很難直接測量,因此NASA科學家採用了一種間接的測量方法。

在仙女座星系的「背後」,存在著43個類星體,它們是宇宙中已知的最明亮的天體,其發出的光線在穿過仙女座星系的「光暈」時,會被其中的物質「有選擇地吸收」,從而出現特定的變化,通過這種變化的分析,科學家就可以知道「光暈」的形狀以及大小。

科學家利用哈勃望遠鏡對這些類星體發出的光線進行了深入分析之後,得出的結果是:仙女座星系的「光暈」具有兩個嵌套氣體殼層,其「內殼」向外延伸了大約50萬光年,而其「外殼」的延伸范圍則可以高達200萬光年,而這也就意味著,仙女座星系的「光暈」已經與銀河系的「光暈」發生了觸碰。

(上圖描繪了在「光暈」可見的情況下,地球上所看到仙女座星系)

所以對于NASA科學家給出的這種觀點,一個簡單的解釋就是,仙女座星系的週邊結構已經撞上了銀河系的週邊結構,而這兩者的主體部分發生碰撞,仍然是在30億年至40億年之後才會發生。

仙女座星系與銀河系的碰撞,對地球有什麼影響?

電腦模型顯示,當仙女座星系與銀河系的主體發生碰撞時,它們並不會直接撞在一起,而是反復地穿過彼此,最終在引力的作用下合併成一個巨大的橢圓星系。

值得一提的是,在這兩大星系發生碰撞時,本星系群裡的第三大星系——三角座星系(M33)會被新形成的星系捕獲,從此成為這個龐大星系的「附庸」。

看到這裡,相信有人已經聯想到太陽與另一顆恒星發生碰撞的場景了,可以想象的是,如果真是這樣,那屆時地球上的眾多生命可就慘了。

然而實際上這樣的情況卻幾乎不可能發生,因為宇宙中恒星之間的距離比我們想象中的要大得多。

在銀河系中,即使是距離太陽最近的恒星——比鄰星,也遠在4.22光年之外,如果將太陽縮小為一顆直徑1公分的玻璃球,那麼按相同比例來縮小的話,比鄰星就是位于大約287公里之外的另一顆玻璃球,並且其直徑僅有大約0.14公分。

仙女座星系的恒星密度其實也與銀河系差不多,由此可見,在恒星密度如此低的情況下,恒星之間發生直接碰撞的機率可以說是微乎其微。

但這並不是說這兩大星系的碰撞不會給地球帶來影響,因為雖然太陽幾乎不可能與其它的恒星發生碰撞,但是恒星之間的引力作用卻不容小覷。

可以想象的是,當一顆或者多顆恒星近距離掠過太陽的時候,其巨大的引力就很可能會讓太陽系週邊的眾多小天體偏離穩定的運行軌道,從而讓地球遭到小天體撞擊的風險大幅提高,而假如其它的恒星離得更近,地球都有可能偏離自己的運行軌道,甚至直接飛出太陽系。

好消息是,人類至少還有30億年的時間,而如果在30億年之後地球上仍然有人類,那麼他們的科技早已高得不像話,相信屆時的人類可以輕鬆應對「仙女撞銀河」這一難題。

 

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