碰撞已經開始?天文學家發現:銀河系邊緣正被其他星系影響

天空之城 2021/01/03 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知识不会,只是姿势不对;科学凡此种种,用人话讲才能听懂

文/天空之城

 

1929年,愛德溫.哈勃發現了宇宙膨脹現象

從此宇宙模型變成了一個正在被吹起的氣球,或者一個正在烤箱中膨脹的麵包。但在真實的宇宙中,膨脹是引力和暗能量共同作用下的結果,單純把宇宙想像成一個加速膨脹的氣球是不對的,至少太陽系中的天體距離並沒有因為宇宙膨脹而變大。

而且在膨脹的宇宙中,像銀河系這種體量的星系彼此還經常發生碰撞融合,現在就有研究表明我們的銀河系就是由若干個小星系碰撞融合而成的,而且在37.5億年後,此刻還位於250萬光年外的仙女座星系就會從側面撞上銀河系,兩者將融合成一個新的大星系。

但問題來了,為什麼在不斷膨脹的宇宙中,星系之間還會發生碰撞融合呢?它們不是應該彼此相距越來越遠才對嗎?

想要瞭解這個問題背後的答案,我們首先就要摒棄所謂的氣球模型和麵包模型,因為氣球和麵包上的點都是固定不動的,距離全靠膨脹本身來決定,而真實的宇宙是一個被萬有引力支配並影響的時空,時空中的星系們自然也都受到萬有引力定律的作用。

根據牛頓萬有引力

在宇宙中質量小的天體總會被質量大的天體吸引,這樣一來要麼它倆相撞,要麼小質量天體成為大質量天體的衛星,比如地球和月球,地球和太陽,都屬於質量不同造就的從屬關係,但這種關係只是宇宙中的「小關係」,在它們之上還有星系與星系,星系團與星系團之間的「大關係」

在宇宙四大基本作用力中,引力雖然是影響宇宙的一種力,但它的強度卻是最弱的,你拿磁鐵從地面上吸起一根針這個過程,表明的就是地球這麼大質量天體的引力強度,還不如一小塊磁鐵這一事實。

雖然引力強度很弱,但在宇宙中還有一種力比引力更弱,那就是「宇宙膨脹之力」,或者說「哈勃常數」,目前的哈勃常數是67.80±0.77(km/s)/Mpc,翻譯過來就是每隔326萬光年,宇宙膨脹的速度就會增加67.8km/s,而由於太陽系的直徑僅兩光年,銀河系的直徑也才10萬到20萬光年,所以宇宙膨脹之力在它們身上並不顯著,強度也遠不如讓太陽系和銀河系繼續凝聚存在的引力,這也是為什麼在膨脹的宇宙中,銀河系和太陽系不會分崩離析的直接原因。

在本星系群的仙女座星系和銀河系相撞之前,銀河系的衛星星系,大小麥哲倫星系便會在20億年後撞上銀河系,之後再過17.5億年,仙女座星系也會併入這個不規則星系中,考慮到宇宙膨脹的速度和光速限制,屆時這個不規則的「銀河仙女座」星系內如果還有初級文明,那麼它們將認為整個宇宙只有自己這一個星系。

發表在《自然·天文學》上的論文已經證明

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