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  • 1 # YPHY

    星系的紅移推斷宇宙在膨脹,如果考慮引力彎曲光線,是否也可以推斷出紅移以及宇宙範圍,我們觀測星系是把光線看做直線,而實際上光線從遙遠星系被我們接收到,通過了無數的引力源,每一個引力源都會對光線造成彎曲,使得光線實際走的距離遠遠大於我們感覺(探測)的距離,就好比我們張量長江的長度,直線距離是青藏高原到入海口,當實際上長江由於地形原因蜿蜒曲折要6000多公里,約等於直線距離的π倍。按照此估算,宇宙的可觀測半徑為137*π=440億光年,與觀測值460億接近。另外從時空是否連續說起,宇宙從零維到一維到二維再到三維,這裡有一個嚴肅的問題,一維沒有寬度,何來的二維,而為沒有厚度為何來的三維,其實這正好證明了時空的不連續性,準確的表達為: 無數的微小間隔形成一維,無數的微小線寬行程二維,無數的微小面厚形成三維,以此類推。如何實驗檢驗時空的不連續性?遙遠星系如果發生超新星爆發或中子星合併,屆時將有伽馬射線以及紅外線甚至引力波被觀測到,如果距離足夠遠,由於引力造成時空彎曲,不同波長的光線到達地球將有微小的時間差(相當於分形尺度不同)。實際上這次引力波時事件是個很好的驗證案例,引力波是按照直線(徑向)運動的,而光子是按照測地線運動,先測到引力波,然後才測到伽馬射線是否就是引力紅移造成的呢?所以,宇宙膨脹是對的,但暴漲站不住腳。

  • 2 # 化州大叔

    1、一個球體爆炸時受力不均壇,2、球的表面物質先飛出去,裡面物質緊隨其後,3、表面物質在飛出過程中只受到後面物質的引力作用,而越往後的物質由於既受前面的引力又有後面的引力且有左右到力而產生抵銷效應,可以肯定有一部分物質是在力平衡的狀態的,只不過由於炸後獲得慣性,而繼續前行而已。綜上所述星系碰撞應不難理解。謝!

  • 3 # 喬小海

    根據大爆炸理論,宇宙空間是在不斷膨脹的,那為什麼會發生星系碰撞?

    宇宙膨脹的效果只有在非常非常巨大的距離上才比較顯著,在我們人類、地球、太陽系、銀河系、甚至星系團這種尺度上都還是引力在主導。所以我們的房子並沒有因此變成更大面積的房子,我們的地球並沒有快速遠離太陽,我們的銀河系甚至還在向附近的仙女星系靠近。

    我們可以做個只需要乘法的簡單計算。

    哈勃定律告訴我們:某個天體相對於我們的退行速度=哈勃常數X該天體離我們的距離。

    哈勃常數是一個在全宇宙中都一樣的數,這裡我們取70,它的單位是公里每秒每兆秒差距(km/s/Mpc),秒差距(pc)是個跟光年類似的距離單位,一秒差距大約等於3.3光年,一兆秒差距(Mpc)約等於330萬光年。

    把哈勃常數帶入前面的公式,可以輕鬆得到:

    離我們1秒差距的天體(大致相當於離我們最近的那顆比鄰星的距離),相對於我們的退行速度是0.00007公里每秒,相比之下正常人走路的速度大概是3公里每秒;

    離我們3萬秒差距的天體(大致相當於銀河系的直徑),相對於我們的退行速度是2.1公里每秒,相比之下我們的太陽正在以220公里每秒的速度繞銀河系中心運動;

    仙女星系離我們約80萬秒差距,算出來的退行速度也大不到哪去,大概是56公里每秒,開車就能輕鬆超過。所以在這個尺度上,宇宙膨脹帶來的速度影響基本可以忽略。

    前面說了,銀河系直徑約3萬秒差距,和仙女星系的距離是80萬秒差距,這兩者的差距並不是很大,仙女星系基本就是在銀河系附近溜達,這樣,在引力的作用下,兩者聚到一起是非常正常的。

    宇宙浩瀚無垠,個人水平有限。如有疏漏,請多指教。

  • 4 # 木子及她

    隨著空間本身的膨脹,宇宙也在膨脹,但是星系,就像其他所有的物體一樣,仍然被引力吸引在一起。在很遠的距離上,宇宙的膨脹總是超越引力,但並不是在像我們星系團間那麼小的距離上。

    星系團是巨大的,但其密度仍足以受到引力的束縛。一個星系團中的星系可以逐漸相互繞行或一個共同的中心旋轉,一起向同一方向漂移,有時會到達一個臨界點,在那裡引力會使兩個或兩個以上的星系彼此加速併發生碰撞。

    可見宇宙中的絕大多數星系都是紅移的(遠離我們),但附近大約100個星系是藍移的,這意味著它們正向我們移動靠近。其中最重要的是仙女座,是我們最近的鄰居,一個巨大的星系,將在40億年後碰撞和吸收銀河系。

    在遙遠的過去,星系碰撞更為常見。

    並不是每一次星系碰撞都會導致一次完全的合併(有時星系會彼此經過),但它們通常會隨著時間的推移而合併並聚集在一起。當星系相互吞食後,發生碰撞的餘地就少了。同時,宇宙本身的膨脹使得合併更加罕見。

    但是這個可見的宇宙已經延續了超過130億年的時間,這使得我們可以透過觀察一個更年輕、密度更大的宇宙,早期宇宙中有許多年輕的、小的星系,它們之間的距離更近,碰撞的頻率也更高。因為來早期輕宇宙的光現在剛剛抵達我們,我們可以看到這些古老的星系碰撞正在進行中,我們知道這些相互作用影響了我們現今觀測到的星系的大小和形狀。

    未來的碰撞合併。

    除了仙女座星系外,銀河系還將與三角座星系和其他數十個矮星系系以及衛星星系合併,這些星系構成了我們的本星系群(Local Group)。我們本星系群的所有成員都在互動。

    與室女座超星系團中的其他星系團相比,我們的本星系群更小,也更稀疏。超星系團並沒有受到引力的束縛,其中的大多數星系正在遠離我們。只有星系團中的星系簇最終會合並,超星系團會隨著空間的擴張而分散。

    在幾十億年內,我們的本星系團將完成合並,其他擁有自己成員的星系團也將完成合並,而星系合併在宇宙中將是罕見的。如果目前的宇宙命運模式得以維持,宇宙最終將進入一個新的階段,在這個新階段中,孤立的星系將處於相對穩定的狀態。

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