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抓紧了:40亿年后,我们将迎来一次星系碰撞!

仙女座星系的碰撞将在约40亿年后彻底重塑我们的宇宙邻居。

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我们居住的银河系是一个大型旋涡星系,属于一个由其他几个星系组成的小星团——本星系群。另一个重要的成员是仙女座星系,距离我们约250万光年。这是一个非常遥远的距离,但我们早已知道仙女座星系正以大约100公里/秒(60英里/秒)的速度或多或少地朝我们而来。问题是,它是否正直接朝我们飞来,还是它有一定的“侧向”运动,将错过我们? 今天由哈勃望远镜天文学家宣布的新研究结果表明——我的天!——仙女座星系正笔直地朝我们而来!但别惊慌。这还需要近40亿年才会发生。

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这是一个非常棒的结果。他们利用哈勃望远镜观察仙女座星系晕中的恒星,晕是星系主体外围的模糊区域。通过非常仔细地测量这七年来的恒星位置,他们能够直接测量这些恒星的运动。将这些数据外推到未来,首次确定了仙女座星系本身的运动。那么将会发生什么呢?首先,观看这个根据观测制作的惊人碰撞视频。

[embed width="610"]http://www.youtube.com/watch?v=HP3x7TgvgR8[/embed]

以下是细节:在接下来的数十亿年里,目前在北天空中勉强可见的仙女座星系,将随着它的接近而变得越来越大。不到40亿年后,两个星系的引力将开始相互作用。银河系和仙女座星系的质量大致相同,因此它们对彼此的影响将是深远的。两个星系边缘的恒星将被拉出,形成长长的恒星和气体尾迹或条带。

然后,在大约一亿年间,这两个星系将发生物理碰撞。在星系尺度上,恒星很小且彼此相距遥远,因此两颗恒星相撞(甚至靠得足够近而相互影响或影响任何行星)的概率实际上非常小。但气体云非常巨大,跨度达数光年,因此它们之间的正面碰撞不可避免。它们将相互碰撞、塌缩,并疯狂地形成新的恒星。这些恒星将照亮气体,从远处看,这两个星系沿着它们的旋臂将呈现出长长的、炽热发光气体带,就像这里展示的触角星系

两个星系很可能会相互穿过,在各自内部混乱的同时彼此分离。但引力的拉力是无法抗拒的。它们将在分开时减速,最终停止,然后再次相互吸引。届时它们将合并,成为一个更大的单一星系。它很可能是一个椭圆星系,一个巨大的模糊棉球,而不是现在每个星系都是的旋涡状。这将发生在首次碰撞后约20亿年,也就是从现在起60亿年后。有趣的是,太阳届时仍然存在。它会不同,因为它已经耗尽了大部分核燃料,并正在走向成为一颗红巨星。但地球和其他行星仍有可能存在!所以,有可能仍然有人(也许不像现在的人类,但仍然是某种生命)能够见证这一事件的发生。不过,太阳围绕星系的轨道会发生变化。目前,我们以大致圆形的轨道绕银河系中心运行,完成一圈需要超过2亿年。根据天文学家利用哈勃观测结果开发的模型,在碰撞过程中,太阳将被抛入一个围绕新星系中心呈椭圆形的轨道,其距离将比我们现在的位置更远。这可能是一件好事:银河系和仙女座星系在其核心都有超大质量黑洞,这些黑洞最终也会合并。目前尚不清楚当这种情况发生时会发生什么(尽管我们可能会成为一个活跃星系

,喷发出巨大的能量),但我怀疑届时最好离那里越远越好!这些新研究结果让我非常高兴。我们知道碰撞是不可避免的,但时间一直是问题。在我的书《来自天空的死亡!

》中,我写了一个关于这个事件的章节,但根据当时(仅几年前!)已知的信息,它应该在10亿到20亿年后发生。这些新研究将时间延长了一倍,达到40亿年,这意味着我有一个更确定的数字可以引用。此外,我们当时不知道这会是擦边球还是正面碰撞,而现在看起来它正笔直朝我们飞来。尽管这听起来像是一场灾难性的事件——因为它确实是——但我们有一些喘息的空间。我认为,40亿年的时间对任何人来说都足够长了。图片来源:哈勃艺术作品:NASA, ESA, Z. Levay and R. van der Marel (STScI), T. Hallas, and A. Mellinger;触角星系:图片来源:Davide de Martin, NASA。


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