在浩瀚的宇宙中,銀河系并不孤獨(dú),它與鄰近的數(shù)十個(gè)星系一起,組成了一個(gè)被稱為“本星系群”的龐大結(jié)構(gòu),雖然銀河系擁有2000至4000億顆恒星、主體直徑可達(dá)10萬(wàn)光年,但在“本星群”之中,銀河系卻只是第二大星系,至于第一大星系,則是距離我們大約254萬(wàn)光年的仙女座星系。 仙女座星系是一個(gè)擁有巨大盤狀結(jié)構(gòu)的旋渦星系,它的規(guī)模比銀河系大得多,其主體直徑大約有22萬(wàn)光年,恒星數(shù)量更是有大約1萬(wàn)億顆,然而對(duì)于我們?nèi)祟悂碇v,仙女座星系最引人注目的,并不是它的龐大規(guī)模,而是它在未來的動(dòng)向。 早在上世紀(jì)20年代,就有天文學(xué)家提出預(yù)測(cè)稱,以仙女座星系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來看,在遙遠(yuǎn)的未來,它將與銀河系相撞,在接下來的時(shí)間里,隨著觀測(cè)數(shù)據(jù)的累積,這一觀點(diǎn)早逐漸得到了普遍的認(rèn)同。 天文學(xué)家還推測(cè)出,仙女座星系和銀河系將于大約40億年后相撞,根據(jù)計(jì)算機(jī)模型的模擬,屆時(shí)這兩個(gè)星系會(huì)多次穿過彼此,并在引力的作用下最終合并成一個(gè)巨大的橢圓星系。 這樣的情況不免會(huì)使得我們?yōu)槿祟惖奈磥碛悬c(diǎn)擔(dān)心,畢竟人類所在的太陽(yáng)系,只是銀河系中微不足道的一員,在這場(chǎng)宇宙級(jí)的星系大碰撞之中,人類到底會(huì)受到什么程度的影響,現(xiàn)在的我們根本無法確定。 不過根據(jù)一個(gè)來自赫爾辛基大學(xué)和杜倫大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)近日發(fā)表的研究,我們的擔(dān)心或許是多余的,因?yàn)檫@項(xiàng)新研究表明,仙女座星系和銀河系可能不會(huì)相撞。這具體是怎么回事呢?我們接著看。 在之前的研究中,天文學(xué)家的預(yù)測(cè)主要是基于仙女座星系相對(duì)于銀河系的徑向速度和橫向速度,簡(jiǎn)單來講,徑向速度就是指天體遠(yuǎn)離或接近我們的速度(即向后或向前),而橫向速度則是指天體垂直于我們視線方向的運(yùn)動(dòng)速度(即上、下、左、右)。 而此次研究的思路可以簡(jiǎn)單地概括為,在不存在其他干擾因素的情況下,我們只需要知道仙女座星系相對(duì)于銀河系的徑向速度和橫向速度,確實(shí)就可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出它在未來的動(dòng)向,然而在“本星系群”之中,其實(shí)還存在著其他的干擾因素,那就是其他星系的引力效應(yīng)。 (↑本星系群) 正如前文所言,“本星系群”中存在著數(shù)十個(gè)星系,盡管它們的引力效應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)仙女座星系-銀河系的運(yùn)動(dòng)軌跡產(chǎn)生明顯的影響,但如果將時(shí)間跨度拉長(zhǎng)到數(shù)十億年,其造成的影響就不可小覷了。所以該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,要準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出仙女座星系在未來是否會(huì)與銀河系相撞,就必須要充分考慮“本星系群”中其他星系的引力效應(yīng)。 根據(jù)這樣的思路,研究人員利用“蓋亞衛(wèi)星”和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)附近星系的觀測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)“本星系群”中其他星系對(duì)仙女座星系-銀河系未來的運(yùn)動(dòng)軌跡可能會(huì)造成的影響進(jìn)行了大量的模擬。 模擬結(jié)果表明,在足夠長(zhǎng)的時(shí)間跨度里,“本星系群”中其他星系的引力效應(yīng)會(huì)“明顯而徹底”地影響仙女座星系-銀河系未來的運(yùn)動(dòng)軌跡,甚至還可能足夠強(qiáng)大,足以將兩個(gè)星系“推離”它們?cè)緯?huì)相撞的路徑,而這也就意味著,仙女座星系和銀河系可能不會(huì)相撞。 (↑圖為“本星系群”中第三、第四大星系的引力效應(yīng)可能會(huì)造成的影響,其中的“M33”和“LMC”分別是三角座星系和大麥哲倫星系,“M31”則是仙女座星系) 也就是說,之前人們普遍認(rèn)為,仙女座星系和銀河系在未來注定會(huì)相撞,而此次研究卻給出了截然不同的觀點(diǎn)。那這是不是可以稱為一個(gè)宇宙級(jí)的大反轉(zhuǎn)呢?就目前的情況來看,這個(gè)問題還沒有確定的答案,因?yàn)榇舜窝芯坎]有得出最終的結(jié)論。 不過研究人員表示,此次研究表明,“本星系群”中所有星系的當(dāng)前位置、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及質(zhì)量的不確定性為截然不同的結(jié)果留下了巨大的空間,目前基本可以確定的是,在未來的100億年之內(nèi),仙女座星系和銀河系不會(huì)相撞的概率接近50%,因此說仙女座星系和銀河系在未來注定會(huì)相撞,明顯是不合適的。 參考資料:Apocalypse When? No Certainty of a Milky Way -- Andromeda Collision,arXiv:2408.00064v1 [astro-ph.GA] |
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