折疊 編輯本段 仙女座星系-銀河系的碰撞要指出的是,截止到2013年,還無(wú)法確定這場(chǎng)碰撞是否一定發(fā)生。仙女座星系相對(duì)于銀河系的徑向速度可以通過(guò)對(duì)星系中恒星光譜的多普勒效應(yīng)的觀測(cè)來(lái)測(cè)量,但其橫向速度 (即自行運(yùn)動(dòng)的速度)無(wú)法直接測(cè)量。這樣,雖然我們已知仙女座星系正以每秒120千米的速度向銀河系接近,但依然無(wú)法得知屆時(shí)它會(huì)和銀河系碰撞,還是錯(cuò)過(guò)。目前對(duì)仙女座星系橫向速度的最佳估計(jì)是小于每秒100千米,這暗示著星系的暗物質(zhì)暈將會(huì)發(fā)生碰撞,而星系盤則可能不會(huì)。歐洲空間局計(jì)劃在2011年將發(fā)射一艘新的航天器蓋亞,試圖通過(guò)測(cè)量仙女座星系中恒星的位置來(lái)精確測(cè)定仙女座星系的橫向速度。 空間望遠(yuǎn)鏡研究所的弗蘭克·薩默斯(Frank Summers)根據(jù)凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的克里斯·米霍斯(Chris Mihos)教授和哈佛大學(xué)的拉爾斯·赫恩奎斯特(Lars Hernquist)教授的研究制作了描述這一預(yù)期事件的計(jì)算機(jī)圖像。 這種星系碰撞在宇宙是相當(dāng)普遍的。例如一般認(rèn)為仙女座星系在過(guò)去就曾經(jīng)和其他星系至少發(fā)生過(guò)一次碰撞。理論上我們的太陽(yáng)系在這場(chǎng)碰撞過(guò)程中也有一定的可能從合并形成的新星系中釋放出來(lái),而在星系碰撞的初期甚至有可能成為仙女座星系的一部分。由于恒星間的距離非常遙遠(yuǎn),這種事件對(duì)太陽(yáng)系本身不會(huì)有什么負(fù)面影響(特別是在五六十億年后太陽(yáng)將進(jìn)入紅巨星階段后),對(duì)太陽(yáng)及其行星本身的任何形式的擾動(dòng)更是非常微小的。 折疊 編輯本段 對(duì)星系碰撞研究的影響在星系碰撞的有關(guān)模擬研究中仙女座星系-銀河系碰撞常常被用來(lái)當(dāng)作此類現(xiàn)象的范例。事實(shí)上,在這種星系碰撞中星系中所包含的恒星等天體并不會(huì)真的發(fā)生物理上的碰撞接觸,因?yàn)樾窍当旧硎欠浅浬⒌?-作為距離太陽(yáng)最近的恒星,比鄰星與地球間的距離也有太陽(yáng)直徑的三千萬(wàn)倍之遙。(如果太陽(yáng)按比例縮小為一枚25美分硬幣大小,那么比鄰星則在700千米之外。)如果這個(gè)理論正確,那么在大約三十億年后仙女座星系內(nèi)的恒星與氣體將能夠在地球上用肉眼看到。如果仙女座星系與銀河系發(fā)生了碰撞,兩個(gè)星系將在大約七十億年后最終合并為一個(gè)更大的橢圓星系。對(duì)于這一合并后星系的命名有多種提議,其中最廣為接受的是"Milkomeda",亦即"銀河系"(Milky Way)和"仙女座星系"(Andromeda)的英文合稱。 折疊 編輯本段 碰撞過(guò)程1:現(xiàn)在銀河系夜空效果圖 2:37.5億年后銀河系與仙女座星系相遇的夜空效果圖 3:38.5-39億年后銀河系與仙女座星系相遇的夜空效果圖 4:40億年后銀河系與仙女座星系開(kāi)始碰撞的夜空效果圖 5:51億年后的銀河系與仙女座星系融合的夜空效果圖 6:70億年后的夜空效果圖 7:太陽(yáng)效果圖,左邊為太陽(yáng)在現(xiàn)在的銀河系運(yùn)行圖,右邊為100億年后太陽(yáng)在與仙女座星系融合后的銀河系中的運(yùn)行軌跡圖 8:銀河系與仙女座星系相遇、碰撞、融合全程夜空效果圖 據(jù)英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道,由美國(guó)和德國(guó)科學(xué)家組成的研究小組稱,銀河系的質(zhì)量比先前預(yù)計(jì)的要大50%,旋轉(zhuǎn)速度也要更快,這意味著銀河系對(duì)其他星系的引力也更大,因而銀河系與包括仙女星系在內(nèi)的其他星系相撞時(shí)間可能比科學(xué)家所預(yù)計(jì)的更早。 折疊 未來(lái)碰撞研究人員表示,銀河系一旦與其它星系相遇,碰撞時(shí)所產(chǎn)生的超大沖擊波將會(huì)壓縮星系內(nèi)部的星際氣體云團(tuán)。但幸運(yùn)的是,這一巨大的災(zāi)難只會(huì)發(fā)生于遙遠(yuǎn)的未來(lái)。德國(guó)馬普研究院天文學(xué)家卡爾-門特恩解釋說(shuō),碰撞將可能發(fā)生于數(shù)十億年之后,雖然兩者碰撞的時(shí)間比科學(xué)家所預(yù)測(cè)的要早得多,但對(duì)于人類來(lái)說(shuō)這一時(shí)間仍然是屬于遙不可及的未來(lái),不會(huì)引起人類的恐慌。 卡爾和他所領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)利用"甚長(zhǎng)基線電波干涉陣列"射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)銀河系進(jìn)行了精確的測(cè)量。銀河系在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,某些放射無(wú)線電波的部分會(huì)向地球方向移動(dòng)。正是基于此現(xiàn)象,科學(xué)家們才可以計(jì)算出銀河系旋轉(zhuǎn)的速度。 科學(xué)家們記錄了來(lái)自銀河系4個(gè)旋臂所發(fā)射出來(lái)的無(wú)線電波,并根據(jù)這些無(wú)線電波進(jìn)行測(cè)量。經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)系會(huì)隨著銀河系以大約100萬(wàn)公里/小時(shí)的速度旋轉(zhuǎn),比預(yù)期中的要快近17萬(wàn)公里/小時(shí)??栒J(rèn)為,"測(cè)量結(jié)果要求我們必須要重新認(rèn)識(shí)和理解銀河系的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行規(guī)律。"太陽(yáng)系距離銀河系中心大約為2.8萬(wàn)光年。仙女座星系大約是太陽(yáng)質(zhì)量的2700億倍,距離我們太陽(yáng)系有200多萬(wàn)光年。銀河系的這種高速旋轉(zhuǎn)意味著它的質(zhì)量應(yīng)該與仙女座星系相當(dāng),比以前的預(yù)測(cè)要重三分之一左右??栄芯繄F(tuán)隊(duì)成員、美國(guó)哈佛大學(xué)史密森天文物理學(xué)中心科學(xué)家馬克-里德認(rèn)為,"從此,我們不再認(rèn)為銀河系只是仙女座星系的小妹妹。" 天文學(xué)家們認(rèn)為,這次碰撞將會(huì)在未來(lái)的70億年之內(nèi)出現(xiàn)。太陽(yáng)耗盡最后一絲能量之日,差不多也就是兩個(gè)星系的碰撞之時(shí)。在發(fā)生碰撞時(shí),恒星和行星應(yīng)該不會(huì)發(fā)生碰撞。相反,星系碰撞后會(huì)相互融合,形成一個(gè)新的更大的星系。英國(guó)劍橋大學(xué)天文研究所格里-吉莫爾介紹說(shuō),"兩者會(huì)戲劇性攪活、粘合在一起,最后所有恒星都將死亡,新星系變成一個(gè)巨大的死亡星系。目前尚不清楚兩者是否會(huì)正面相撞。"如果是側(cè)向碰撞的話,還將可能會(huì)引起進(jìn)一步的碰撞。整個(gè)碰撞過(guò)程可能會(huì)持續(xù)數(shù)百萬(wàn)年時(shí)間。根據(jù)吉莫爾的說(shuō)法,這項(xiàng)研究不僅僅提前了銀河系死亡的時(shí)間,而且還對(duì)暗物質(zhì)研究提供了新的依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn),銀河系中心的暗物質(zhì)比天文學(xué)家們?cè)缙诘念A(yù)測(cè)要冷得多、密得多。 研究人員們還表示,一旦確定了銀河系旋轉(zhuǎn)速度,那么最終控制這一速度的復(fù)雜公式便可確定銀河系中所有暗物質(zhì)的質(zhì)量。暗物質(zhì)是我們?nèi)庋鬯床坏降?,但卻是迄今為止宇宙中數(shù)量最多的物質(zhì)。所以,這意味著銀河系的質(zhì)量是天文學(xué)家以前估計(jì)的1.5倍。美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校天體物理學(xué)家馬克-莫里斯說(shuō),最新發(fā)現(xiàn)意義重大,但并不是有關(guān)銀河系大小的最終結(jié)論。莫里斯沒(méi)有參加雷德的這項(xiàng)研究。體積更大還意味著銀河系和仙女座之間的引力更加強(qiáng)烈。據(jù)雷德介紹,天文學(xué)家長(zhǎng)期預(yù)測(cè)的銀河系和仙女座星系之間的碰撞可能發(fā)生得更早,同時(shí)側(cè)面碰撞的可能性更小,然而不用擔(dān)心,畢竟銀河系與仙女座相撞至少是幾十億之后的事了。 折疊 人類生存如果銀河系果真和其它星系發(fā)生碰撞,那時(shí)候人類可能會(huì)仍然存在,他們將看到一個(gè)未來(lái)完全不同的天空景象。狹長(zhǎng)的銀河系將會(huì)消失,取而代之的是一個(gè)由數(shù)十億顆星球組成的巨大隆起。天文學(xué)家們?nèi)涨袄L制了一幅更為詳細(xì)的銀河系三維立體圖,發(fā)現(xiàn)它的寬度比天文學(xué)家以前認(rèn)為的多15%。更為重要的是,銀河系的密度更大,質(zhì)量比天文學(xué)家以前認(rèn)為的多50%。2012年1月5日天文學(xué)家在加州長(zhǎng)灘市舉行的美國(guó)天文學(xué)會(huì)大會(huì)上公布了這一最新發(fā)現(xiàn).哈勃望遠(yuǎn)鏡拍到的二大星系大合并場(chǎng)景 |
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