銀河系的中心有多混亂?恒星「車禍」頻發,伽馬射線暴不斷

天空之城 2020/08/27 檢舉 我要評論

根據科學家的估計,直徑15萬光年的銀河系大約有2000-4000億顆恒星。而在僅僅中心區域幾千光年的狹窄范圍內,除了一個品質達到太陽400萬倍的超大品質黑洞之外,還擁擠著約100億顆恒星。這些恒星普遍都是老年恒星,有些已經進入到了紅巨星的階段。

銀河系中心的恒星密度,遠遠超過了其他區域。如此驚人的擁擠程度,導致銀河系中心很可能會非常混亂。長期以來,科學家們都相信,就像是早高峰的地鐵裡互相踩腳在所難免一樣,這裡的恒星近距離接觸也是常有的事。

科學家常常慶倖,我們的太陽系沒有位於那片是非之地,否則今天的地球恐怕根本沒有生命。當恒星的相對位置變化時,引力場也會不斷變化,對行星等天體造成劇烈的擾動。哥倫比亞大學極寒世界實驗室的科學家們進行模擬後指出:在銀河系中心的恒星中,絕大部分都在最近10億年的時間裡經歷過數十次近距離接觸。這樣的接觸對於它們周圍天體的宜居性來說,有著舉足輕重的影響。

他們的類比顯示,對於銀河系中心的恒星來說,平均每5萬年就會與其他恒星近距離接觸一次。

即便是我們的太陽系,也會偶爾和其他恒星靠近。比如在7萬年前,一個名叫肖爾茨星的雙星系統(WISE 0720-0846)就曾經闖入太陽系。據估計,最近的時候,它距離我們僅52000個天文單位,也就是約0.82光年。這不是它唯一一次闖進來,大概在8萬年前,它也曾經來到了距離我們6.6-7萬天文單位的位置。

這樣的接觸雖然不會直接撞上地球,或者導致地球脫離軌道,但是依然有可能帶來毀滅性的打擊。原本安穩運行的彗星和小天體在奧爾特雲內活得很好,結果在恒星的引力擾動下開始亂竄,有一些就會進入內太陽系甚至撞上地球,導致滅絕事件的發生。如果再近一點,恒星來到距離我們20000天文單位的距離,那麼就真的有可能通過引力把地球拖走,導致地球變成死亡的世界。

哥倫比亞大學的Moiya McTier解釋說:「恒星間的近距離接觸會給行星帶來危險的結果,不過其結果卻受到多方面因素的制約:兩顆恒星品質的比例、二者的移動速度、靠近的角度、當然還包括它們的距離。總的來說,這樣的近距離接觸可能會直接將行星從宿主恒星周圍拖走,或者破壞其軌道穩定性導致它在未來被甩出自己的系統。不管怎樣,這兩種可能性都會導致行星不再宜居。」

此前就有研究表明,恒星周圍的行星並不穩定,它們被甩出自己系統的可能性比我們想像的要高。去年的時候,瑞典的一支科研團隊就在天文與天體物理著名期刊《MNRAS》上發表論文稱:在疏散星團中,大概有25%的類太陽恒星會因為近距離接觸而失去自己的一顆或更多行星。同年,荷蘭萊頓天文臺的天文學家也指出:相對密集的星團中,有14%的行星會在1000萬年內脫離自己宿主恒星的控制。

由此可見,這樣的恒星間近距離接觸的確會給行星的穩定性帶來巨大的挑戰。

這就更讓科學家好奇:銀河系中心的恒星密度更加驚人,近距離接觸事件更加頻發。那麼,這樣的事件到底有多頻繁呢?

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