我們常說宇宙正在膨脹過程當中,很多星系與星系之間的距離都會越拉越大,到最後,夜晚的天沒空將沒有星星的點綴。但是在眾多星系相互遠離的時候,也會有星系之間因為引力牽扯而靠近。
比如在距離地球大約254萬光年的星際空間裡,有一個直徑大約為22萬光年的龐大星系,它正在向我們慢慢靠近,可能就在未來的30-40億年的時間裡就會和銀河系相撞。
這是很早的時候科學家就已經得出的一個計算猜測,但是現在,有說法認為仙女座星系和銀河系的碰撞已經開始,並不用等到數十億年之後。如果兩個星系的碰撞已經不可避免,那麼太陽系的未來命運將會如何?
仙女座星系
和銀河系一樣,仙女座星系也是一個類似於圓盤的巨型漩渦星系,總體外表看上去就像是一個放大版的銀河系。
我們在地球的東北方向大約能看見一個紡錘式的橢圓形光斑,那就是仙女座星系,也是人類可以利用肉眼能夠看到的最遙遠的天體之一,但也是宇宙中距離銀河系最近的星系,我們將它叫作“比鄰星系”。
在沒有絕對證據的前提下,我們一般認為仙女座星系是是整個本群星系當中最大的一個漩渦星系,其直徑大約是銀河系的1.6倍,質量至少翻了兩番,裡面包含了遠多於銀河系的、類似於太陽系這樣的恆星天體群存在。
當然,以上的資料都是隻計算星系的整體可觀測的物質存在基礎之上,如果要更加嚴格的記錄星系的大小的話,可能就還得加上的星系邊緣的光暈,即散落在外圍處的星雲。
根據科學家們的觀測,和星系中的物質存在相比,星系本身蔓延的光暈(也就是星系中心的黑洞或者較大的核心噴射物質,蔓延到較大的天體之外)遠比星系的所佔的直徑要大得多。
就拿仙女座星系來說,其光暈的蔓延程度已經遠超星系本身,大約是200萬光年左右。因此,從星系的光暈擴散範圍這個層面上看的話,仙女座星系外圍已經在和銀河系發生接觸。
星系碰撞?
從星系的星雲範圍來說,銀河系和比鄰星系已經開始“相撞”,星雲開始在宇宙當中交匯。這裡很多人都會有疑問:不是說宇宙正在膨脹嗎?距離咋還越來越近了?這就撞上了?
其實宇宙的膨脹和星系之間的撞擊並不是完全不矛盾的存在,因為出了宇宙的膨脹速度之外,各個星際物質本身還有引力作用。
我們可以用銀河系來舉例。
銀河系中間有一個發光的銀核,屬於密度遠大於銀盤的中心質點,是銀河系形成的基礎,也是維持整個星系動力的所在。龐大的銀核吸引著數千億的恆星及恆星體系,成為一個質量極高的銀河系,引力作用顯著;與更加的龐大的仙女座星系相互吸引,共同奔赴彼此。
星系之間的發生碰撞的可能性是來源於彼此之間的引力作用,要是距離遠超引力作用範圍,也不會捕捉到其他物質向自己靠近,同時這些沒有被引力影響的星系之間會因為宇宙的膨脹而超光速遠離。
從人類對於仙女座星系的觀測來看,目前這個星系在地球上空的整體形態已經超過了北斗七星的大小,甚至是3倍有餘。也就是說,這個星系和我們之間的距離越來越近,遲早有一天會撞上來。
我們的未來
很多對於星系撞擊的猜測都和太陽系的存亡相關,比如黑洞的侵入會不會干擾到銀河系正常的天體運轉規律?互動的星系會不會發生大規模的星球撞擊事件?龐大的星系撞擊會不會是一場宇宙級的相互毀滅?銀河系還會存在嗎?
這些問題其實可以綜合到一起來看,無非就是星系撞擊的帶來的影響和最終的結果。
其實在銀河系和仙女座星系撞擊之前,會先和大麥哲倫星系發生碰撞。
這個星系比仙女座星系和銀河系都要小得多,大約是100億顆太陽的質量,是一個比較新的宇宙星系。和仙女座星系相比,它會棗核銀河系相會20億年左右。因為星系的質量和大小差異比較大,所以這場撞擊可能會導致兩種可能:
第一種,大麥哲倫星系中的天體慢慢被銀河系捕捉吞噬,成為銀河系中的新成員。
這一過程相對比較溫和,不會出現大規模的天體撞擊事件,但可能會因為在重力差異引起一些小範圍的引力失衡,導致一些恆星系統的運轉產生紊亂。這場撞擊還有可能會在天空中引起“絢麗奇景”,也就類似於發光散開的星雲。
第二種,兩個星系相互吸引,當然也會因為銀河系的質量差造成大麥哲倫星系越是靠近就越加速衝向銀河系,然後在星系中引起小規模的撞擊事件。
如果引起銀河系中黑洞的活動,那麼可能會造成大量的有害伽瑪射線外流,至於會不會達到地球,這就完全看機率了。如果輻射到達地球,就會破壞臭氧層,影響大量的生物生存,生物大滅絕的事件重新上演也不是沒有可能。
仙女座星系的撞擊也差不多會有這兩種結果,但也還有兩個更大的可能性。
第一,因為兩個星系的盤狀偏離方向不同,且星際物質之間存在較大的縫隙,這場撞擊可能會是一個“相互錯過”的過程。這可能會引起大範圍能得引力波動,出現天體或系統位置的“大洗牌”,但最後都會重新穩定,繼續自己的路程。
第二種可能也是很多科學家認為最大的可能,就是這兩個星系正式“會面”後並不會引起恆星和行星的碰撞,而是經過漫長的引力糾纏相互融合,形成一個更大的橢圓星系。
但是,這個星系中的所有恆星最後都會死亡,成為一個死亡星系。
不管是哪一種結果,其實對於人類來說,追究這樣的撞擊結果意義並不大。因為時間實在太久,生命是否可以發展到那個階段,或者那個時候的生命形態和科學技術是否已經產生質的變化,這些都還是未知。
不過這些研究,倒是給科學家們研究暗物質提供了很多思考的空間。