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距離地球256萬光年的仙女座星系,若以超光速前往需要多久?

2024-07-21科學

在一個清朗而月色隱匿的夜晚,當你遠離都市的璀璨燈火,擡頭仰望星空,便能見到超過6000顆星星在上方閃耀。

但你所能目睹的星辰僅是宇宙浩瀚無垠的一角,這些星星大多屬於我們所在的銀河系。

銀河系是一種有著四條明顯旋臂的棒旋星系,其四條星系臂向外擴充套件,形成一個跨度超過160,000光年的巨大圓盤。在這裏,有超過2000億顆恒星存在,而我們的太陽只是其中之一。盡管銀河系龐大,但在無邊無際的宇宙中,它依舊是微小的。

你目前看到的那團亮斑,位於天空東北方,是一個遠離我們的河外星系——仙女座星系,這也是我們能用肉眼看到的最遙遠的星系之一。

仙女座星系是一座巨大的旋渦星系,其直徑高達20萬光年,擁有的恒星數量是我們銀河系的數倍,大約有1萬億顆恒星。其核心藏有一個品質達到1.4億個太陽的超大品質黑洞。

仙女座星系與地球之間的距離約為256萬光年,假設我們使用當前人類最遠的探測器——旅行者一號的速度(每秒17千米)前往,大約需要440億年。

考慮到宇宙自誕生起僅有138億年,這顯然是一個難以想象的時間跨度。即使以光速(每秒30萬千米)前往,也需要256萬年。

若我們能將速度提升至每秒一光年,那麽只需29天即可到達仙女座星系這256萬光年的距離。即使是銀河系附近的星系,也需耗費如此長的時間,更遠的星系所需時間則難以估計。

雖然仙女座星系目前離我們大約250萬光年,但天文學家已經發現,它正以每秒120公裏的速度向銀河系逼近,並將發生碰撞。這是由於其光譜中的藍移現象,一個光的都卜勒效應範例,其中藍移意味著接近,紅移則是遠離。據此運動狀態推測,兩星系將在大約40億年後開始接觸。

這種碰撞雖看似災難性,實際上由於星系中恒星間的平均距離達數光年,恒星間不會直接碰撞,而是交錯穿行。這種碰撞過程將壓縮星系內的星際瓦斯,催生許多新的恒星。

最終在70億年後,兩個星系將完全合並為一個更龐大的新星系,你可以稱其為仙女銀河系或銀河仙女系。遺憾的是,這場宇宙壯觀可能永遠無法被人類目睹,因為數十億年的時間對我們來說太過漫長,屆時人類是否還存在都是未知之數。