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星系的毀滅與重生:當銀河系撞上仙女座星系,會是怎麼一種盛況?
2023/02/10

宇宙中眾多的星系都有各自的運動狀態,這時間久了,難免會有磕磕碰碰的,在此過程中,星系的毀滅與重生也會不斷的上演。實際上,在遙遠的未來,我們所在的銀河系也會與一個龐大的星系發生碰撞,這個星系就是本星系群中的第一大星系——仙女座星系。

仙女座星系是一個旋渦星系,距離我們大約254萬光年,其直徑約為22萬光年,擁有的恒星高達1萬億顆,從已知的觀測數據來看,仙女座星系正在不斷地向銀河系接近,根據科學家的估算,大約在37.5億年之后,銀河系就會與它發生碰撞。

對于我們人類來講,37.5億年是一段極為漫長的時間,畢竟整個地球的歷史也不過45.5億年,盡管如此,我們也會比較好奇,當銀河系撞上仙女座星系,會是怎麼一種盛況呢?

需要知道的是,宇宙就像是一個巨大的博物館,其中展示了各式各樣的天體的誕生、成長以及消亡的過程,當然也包括了星系碰撞的「現場直播」,通過對觀測數據的分析,再輔以相關理論的推演,科學家就可以模擬出銀河系與仙女座星球撞擊的整個過程。

通常我們會將星系碰撞想象成類似「大量的恒星發生撞擊,然后發生密集爆炸」這樣的場景,但實際情況卻并非如此,這是因為星系中的恒星密度比想象中的低得多,比如說銀河系的恒星平均密度大概只有每立方光年0.003至0.015顆,而仙女座星系的情況也差不多。

所以在發生碰撞時,這兩個星系只會彼此穿過,恒星的撞擊只會是極小機率的事件,在此之后,它們會在引力作用下多次「彼此穿過」,其主體結構也將在此過程中分崩離析,而這也意味著這兩個星系的毀滅,不過在此之后,一個新的星系又會重生,我們可以將其稱為「銀河-仙女星系」 。

根據科學家推測,這個新的星系將會是一個巨大的橢圓星系,在其巨大引力的作用下,附近的一個名為「M33」的小星系將會被捕獲,從此成為「銀河-仙女星系」的一個衛星星系。

可以想象的是,如果屆時的地球上依然存在著人類的話,那麼他們所看到的地球夜空就將會大變樣,下面我們不妨就從地球的視角來看看當銀河系撞上仙女星系,會是怎麼一種盛況。

37.5億年后,銀河系的主體結構開始與仙女座星系發生接觸,此時這兩個星系的形狀基本上沒有什麼大的變化,只是仙女座星系已經占據了大片的夜空,其在地球夜空中的亮度與璀璨的銀河相差無幾。

38.5億年后,兩個星系處于第一次「彼此穿過」的過程中,在此期間,大量的恒星會偏離原本的運行軌道,兩個星系的主體結構開始瓦解,與此同時,很多原本位于引力平衡位置的氣體和塵埃也會被攪動并不斷匯集,進而凝聚成新的恒星。

39億年后,地球夜空中已無法區分銀河系和仙女座星系,此時新恒星的誕生速率明顯提升,屆時的人類將會看到一片無比壯麗的星空。

40億年后,銀河系和仙女座星系完成了首次「彼此穿過」的過程,此時兩個星系已經沒有了規則的形狀,在星系之間的相互作用下,它們不斷地扭曲變形,然后再一次互相接進,進而繼續下一次「彼此穿過」 。

51億年后,兩個星系的結構早已在多次的「彼此穿過」中蕩然無存,不過它們的星系核依然保持完整,大量的恒星圍繞著這兩個星系核運行,在地球夜空中形成了兩個明亮的巨型結構,在接下來的時間里,它們將會逐漸合并。

70億年后,此次星系碰撞事件徹底結束,此時的宇宙中已經不存在銀河系和仙女座星系,而取代它們的,則是一個巨大的橢圓星系,地球的夜空中將會看到其明亮的核心區域。

就這樣,銀河系和仙女座星系經歷了一次毀滅與重生,而在這場持續了30多億年的宇宙之舞中,地球、甚至是整個太陽系所扮演的「角色」都是微不足道的,未來的人類應該如何在宇宙中發展和壯大?這是一個值得我們思考的問題。

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