宇宙在超光速膨胀,为什么银河系与仙女座,还会在未来相撞?
宇宙是非常辽阔的,目前的观测数据表明,仅仅是可观测宇宙的直径,就长达930亿光年,其外可能还有空间,但我们现在还看不见。 阻碍我们视线的,是宇宙时空本身的超光速膨胀,因此以每秒30万公里速度固定飞行的光子们,很多是永远飞不到地球的,银河系与仙女座是不可能相撞的,只会在未来距离越来越远,就像气球上的两个点会随着气球的膨胀而逐渐远离一样。 但仙女座星系在未来会和银河系相撞,但直径达到了22万光年,相当于银河系的1.5倍,是本星系群中最大的一个星系,其内至少有1万亿个星系。 如果对仙女座的研究到此为止,那么还算一切平安,真正让仙女座成为星系撞车事件主角的的,是它独特的蓝移数据。 在物理学中,如果一个光源正在远离观察者,那么它发出的光在光谱上,就会朝红色的一段移动,由此我们就能推断出光源在远离我们,而宇宙中绝大部分星系发出的光都在红移,就说明也就是说仙女座星系正在靠近银河系,而且速度高达300km/s,如果这个速度不变的话,最快37.5亿年后,仙女座就会从侧面撞上银河系。 那么问题来了,为什么在加速膨胀的宇宙中,相隔254万光年的银河系与仙女座星系,在未来还会相撞呢?其实归根结底,是因为宇宙膨胀的速度还不够快,或者说是星系之间远离彼此的速度,比不上彼此引力的强度。 最新的宇宙膨胀速度,也就是哈勃常数,是翻译过来就是每隔326万光年,宇宙膨胀的速度就会增加67.8km/s这两个星系对彼此施加的引力,要远远超过宇宙膨胀本身的力量,因此它们才能在加速膨胀的宇宙中继续靠近,并在未来撞到一起。 哈勃望远镜升空以来,其实拍到了很多星系碰撞的车祸现场,它们往往会在引力作用下搅成一团,然后经过漫长的恒星再分配和引力平衡后,形成一个新的大星系,但在这之前还会有一批恒星因为星系内部引力情况的再分配,而被甩出星系。 37.5亿年后地球上如果还有人类的话,将亲眼目睹一个无比璀璨的星空,同时也将面临随时被大质量恒星或者黑洞的引力弹弓弹飞的危险。 总体来看银河系与仙女座的撞击虽然可怕,但跟目前的我们是没关系的,甚至和人类文明也没关系,毕竟谁也不知道人类文明在37.5亿年后还在不在银河系,如果运气不好的话,也许人类文明37.5亿年后就不存在了。 |
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