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1 # 李志勇LZY
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2 # 兔斯基聊科學
大約6500萬年前一顆直徑大約10公里的小行星撞擊了地球,引發了地球上的第五次生物大滅絕,包括恐龍在內的很多物種都因為這次撞擊消失了。很多朋友在想一顆這麼小的小行星撞擊了地球就造成了這麼大的生態災難。那麼如果發生宇宙中最大規模的星系碰撞那麼地球會怎麼樣?人類會倖免遇難嗎?
圖示:現在的仙女座星系
這個看上去是杞人憂天的問題在遙遠的未來是要發生的。科學家觀測發現,現在的仙女座星系正在以每秒鐘120公里速度靠近銀河系,預計在大約37.5億年後就會撞上銀河系。星系碰撞聽上去很可怕的樣子。這兩個直徑十幾萬光年幷包含著數千億顆恆星的龐大星系相互靠近並最終撞上,它們帶來的是毀滅嗎?如果那時候人類還存在的話,依靠人類掌握的科技能讓人逃過一劫嗎?
其實,我們不必過於恐慌。星系碰撞是宇宙中很常見的事情。科學家透過對宇宙中正在發生碰撞星系研究發現,37.5億年後仙女座和銀河系碰撞應該是不會給太陽系和地球帶來災難的。這是怎麼一回事呢?
圖示:宇宙中正在發生碰撞的星系就像一朵美麗的的玫瑰花
這是因為星系中恆星之間的距離是非常大的。以太陽為例,距離太陽最近的恆星是比鄰星。比鄰星距離太陽4.22光年。和太陽的直徑比較,比鄰星到太陽的距離大約是太陽直徑的2870萬倍。如果我們把太陽看做是一個直徑1釐米的玻璃彈珠,那麼比鄰星遠在287公里之外的另一顆直徑僅為14毫米的小圓珠。恆星之間巨大空隙大大降低了和來自仙女星系的恆星直接碰撞的可能。因此當仙女座星系和銀河系相遇時,並非發生真正意義上的碰撞。
圖示:星系碰撞模擬圖
仙女座星系和銀河系會彼此相互穿過,然後又會被引力來回來再次相互穿過,如是反覆多次。最終銀河系和仙女座星系融合成一個新的更大的橢圓星系。而太陽系和地球被甩出銀河系的可能性也是很小的
圖示:40億年後美麗的夜空
我們的地球和太陽在這個過程中就好像玩了一次驚心動魄的過山車一樣。仙女座星系和銀河系合併給我們帶來的不是毀滅而是更多的宜居星球和機遇。因此,人類不必擔心能否逃過一劫,安心的在地球上觀賞星系大碰撞時的美麗夜空就行了。
大家對此是怎麼看的呢?
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3 # 宇宙觀察
第一次世界大戰結束後的1919年,美國威爾遜山天文臺來了一位名叫埃德溫.哈勃的青年男子
儘管如今我們已經知道了哈勃是星系天文學之父,但在一個世紀前的威爾遜山天文臺上哈勃還只是一個普通天文學家,直到200英寸的胡克望遠鏡建成並投入使用後,哈勃才開始自己天文學研究的上升期。
20世紀20年代,哈勃使用胡克望遠鏡確定了250萬光年外的“仙女座星雲”其實是和銀河系一樣擁有數千億顆恆星的“大星系”,這一發現在終結“宇宙孤島”的同時也讓人們意識到了太陽系所在的銀河系只是宇宙若干個星系中的一個罷了。
在哈勃確定新的“宇宙圖景”後,天文學也產生了一個專門研究銀河系以外星系的分支“星系天文學”或者說“河外天文學”,而哈勃則是這個學科的創始人。
在確定宇宙的新圖景後,哈勃開始著手對這些新發現的“星系”進行光譜分析,沒想到的是這一分析又產生了一大批劃時代的發現第一個發現是“大部分星系的光譜都呈現紅移”,而根據光的多普勒效應只有光源在遠離觀察者時才會出現紅移現象,因此哈勃斷定“大部分星系都在遠離我們銀河系”,而這正好和“宇宙大爆炸”理論遙相呼應。
第二個發現是“仙女座的光譜呈現藍移”,也就是說仙女座星系正在靠近我們銀河系,最新觀測資料表明仙女座正在以110km/s的速度靠近銀河系,“一切順利”的話它會在37.5億年後和銀河系發生碰撞。
很多人在看到“37.5億年後銀河系和仙女座星系發生碰撞”都會不由自主的擔心屆時的人類文明能否逃過一劫,但實際上這種星系間的碰撞並不是什麼“滅頂之災”。
在解釋為什麼不需要擔心碰撞前,我們首先要搞清楚碰撞發生的原因哈勃當年發現的“絕大部分星系紅移”的原因是因為我們的宇宙空間正在膨脹,但是空間膨脹的速度(哈勃常數)只有67.80±0.77(km/s)/Mpc(每326萬光年增加67.8km/s)這意味著空間膨脹只有在數千萬乃至上億光年的尺度上才能被顯著觀測到,而仙女座星系和銀河系之間不過區區250萬光年,在這麼短的距離內空間膨脹的力量遠遠不如兩個星系各自引力的力量,因此仙女座才會在不斷膨脹的宇宙空間中慢慢靠近我們的銀河系。
然而仙女座和銀河系內的恆星間距都太大了,打比方來說太陽和比鄰星4.22光年的距離就好比北京到上海的兩個籃球,而恆星的平均距離也恰恰都在3到4光年左右。
所以說37.5億年後的碰撞嚴格意義上來說應該是“互相穿過”,屆時仙女座和銀河系將會互相穿過彼此,之後再在引力作用下拉扯回來,如此反覆直到引力將它們“糅合”成一個更大的星系為止。
基於以上原因,37.5億年後的人類文明並不需要防禦銀河系和仙女座星系的“碰撞” -
4 # 鍾銘聊科學
銀河系和仙女座星系
我們知道,我們所在的是恆星系是太陽系,太陽系內還有很多其他的行星、矮行星和小行星。太陽是起源於45億年前,當時在太陽系位置附近有一片分子云,在引力坍縮後逐漸形成了太陽,而其他的邊角碎料形成了行星等天體。
和恆星系的形成不同,星系的形成就要複雜得多。我們所在的銀河系,按照目前的觀測結果來看,大概是134億歲左右,當然會有一些誤差。
早期的銀河系不是像現在這個樣子。按照目前主流的星系模型來看,銀河系能有如今的規模,本質的原因是:吃出來的。
其實這也就是星系和恆星系在形成機制上的不同。上文中,我們從太陽系的形成過程就能發現,太陽系的形成是在一定範圍的,相對獨立,逐漸形成。
按照目前的理論,星系的形成是透過一次次吞併而來的,銀河系在過去的100多億年的歷史中,應該是吞併了很多星系才達到了如今的規模。不僅如此,如今的銀河系依舊在吞併,比如:銀河系的衛星星系人馬座星系,它每繞著銀河系轉一圈,都有一部分恆星剝落下來,掉到銀河系當中。而科學家預計,同樣是衛星星系的麥哲倫星系,在未來的宿命大機率和人馬座是差不多的。
當然,銀河系無論吞掉人馬座星系還是麥哲倫星系,在本星系群內都不算最大的事。(這裡補充一點,本星系群是比銀河系還要大的宇宙結構。)
在本星系群中,有幾十個星系,而其中最大的是仙女座星系,第二大的則是銀河系。
仙女座的直徑是20萬光年,而銀河系的半徑範圍是15萬~18萬光年,所以,仙女座其實要稍稍比銀河系大一些。而仙女座距離地球大概是250萬光年。科學家發現,仙女座和銀河系在彼此引力的作用下,正在逐漸靠近,而且最終很有可能會撞到一起。
具體來說是這樣的,如果我們以銀河系為參考系,那麼觀測到仙女座星系正在以120km/s的速度向銀河系靠近。不過,仙女座星系還有個橫向速度,這個速度目前測下來不小於100km/s。也就是說,銀河系和仙女座星系也有可能錯開,或者側撞,不過具體結果要等到更精準的觀測才能確定。如果兩者相撞,這個事情大概會發生在40億年後左右。
如果那時候在地球上看夜空,就會發現一個很壯麗的景象。
而銀河系最終會像它吃掉其他星系一樣,被仙女座吃掉,最終變成一個巨大的星系。
那這會對我們或者說對地球造成什麼樣的影響麼?
對地球的影響實際上,這對人類是造成不了任何影響的,40多億年後,太陽也都快走到它生命的盡頭了,此時太陽可能已經膨脹成一個紅巨星。而人類早就不可能再在地球上待了,即使人類特別強,由於太陽輻射一直增加,再過10億~20億年後,地球上的溫度會高到生物無法生存的地步,即使還有人,也早早地找地方逃命了。(當然,大機率人類是撐不了20億年的。)
所以,人類可能是見不到銀河系和仙女座星系的合併。但是,如果我們假設人類當時還在太陽系內,那如何呢?
實際上,這個影響是根本感受不到的。原因其實也很簡單,那就是宇宙中星系之間的距離實在是太遙遠了。舉個例子,距離太陽系最近的是比鄰星所在恆星系,這個恆星系距離太陽系比4光年還要多一些。
這個尺度比兩個恆星系的大小還要大得多,如果我們把太陽縮小到一個硬幣那麼大,那比鄰星就是距離太陽系700千米之外的另一個硬幣,不僅太陽系和比鄰星系如此,宇宙中的恆星系之間都距離特別遠。因此,宇宙其實是很空曠的,目前的平均密度的水平要小於一立方米一個氫原子的水平。所以,當銀河系和仙女座星系合併時,對於兩個星系中的天體並不會產生什麼影響。
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因為,銀河星系和仙女星座之間,沒有形成人類的希望。所以,您個人提的的空想問題,我沒有時間幫您,胡亂猜想答案。謝啦。