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銀河系旋臂已斷裂,銀河系可能正在解體,銀河系還安全嗎?

2024-02-26科學

銀河系的年齡約 136 億歲,總質素是太陽的1.5萬億倍,直徑約為10萬光年,厚度則大約為12000光年,有1000億~4000億個恒星。

20世紀初,科學家逐漸意識到,銀河系內恒星的布局,並不是像一個煎餅似的平鋪開來。

1953年,美國科學家貝蒂·米勒和威廉·摩根在分析大量恒星光譜數據後,發現銀河系中大量恒星系是呈帶狀分布的,後來統一稱為「旋臂」,即英仙座旋臂、獵戶臂、船底座-人馬座旋臂和矩尺座旋臂。

科學家透過射電波段進一步觀測後,繪制出了更精準的影像,並且發現懸臂的形成和星際物質密度有關,也就是說,在旋臂中,星際物質的密度非常高,集中在一起發光發亮,成為一條條帶狀物,背後又跟密度波的重力有關。

換個說法,你在下雨天撐傘,用力旋轉傘柄,雨珠旋轉的模樣差不多類似銀河系的旋臂。

隨著科技的發展和深入研究,科學家發現距離我們約4000光年的人馬臂,有一處明顯的斷裂帶,正常螺距角為12°,這片斷裂處螺距角高達約60°。

人馬臂斷裂帶中分布著天鵝星雲、三葉星雲、礁湖星雲還有鷹狀星雲,每一片星雲區都存在幾十到幾千顆恒星。

什麽原因導致人馬臂發生斷裂?

科學家表示可能是由於旋臂內部動力學過程或星際介質影響導致,但目前人類科技有限,只能大概猜測,具體原因仍然未知。

銀河系會因為人馬臂發生斷裂而解體嗎?

蝴蝶效應是指在一個復雜的綜合系統中,任何微小的變化,所帶來的效果或許短時間內可以忽視,但隨著時間的增長,其所帶來的連鎖反應, 都將成為混沌而不可預知的。

銀河系從136億年前開始演化,至今已然成為一個巨大復雜的星系,而銀河系懸臂的完整性受宇宙重力相互牽引,如今人馬臂出現斷裂帶,意味著這片星雲區域的恒星運動和氣體雲可能存在不穩定。

部份科學家甚至悲觀的認為,人馬臂斷裂現象會逐漸擴大到其他旋臂,我們所在的獵戶座旋臂乃至整個銀河系布局都將引來巨大變化,後來觀測到銀河系邊緣恒星運動速度產生的離心力,已經遠超星系中心所能提供的重力,大片星雲區域會飄散出去,不會再是如今的旋狀結構,不排除銀河系解體的可能性。

為啥如今科學家不再為「銀河系解體」焦慮了?

因為在1998年,科學家透過觀測Ia型超新星爆發後發現,宇宙膨脹速度在提升,這說明宇宙中存在一種人類無法用肉眼觀測到的物質,它具備反重力效應,因此在超新星爆發後能推動宇宙加速膨脹,後來科學家將這種物質稱為「暗能量」。

除了暗能量外,宇宙中還有暗物質,通俗易懂的說,如今我們所認知的宇宙,可以被稱為「可視界宇宙」,就是能觀測到的物質,但是宇宙中還存在大量人類科技現階段無法觀測到的物質,就是宇宙中普遍存在的暗物質和暗能量。

據推測,宇宙中可視物質約占4%,暗物質約占21%,暗能量約占75%,由於統計數據存在一定誤差性,所以加起來只能說約100%左右,無法做到精確數值。

暗物質是一種假設存在於宇宙中的一種物質形式,雖然它因不會發出、吸收或散射光線,無法被直接觀測到,但暗物質和暗能量卻無時無刻都在影響宇宙中星系的布局。

也就是說,銀河系旋臂結構是可以被觀測的,現在我們看到了人馬臂在發生斷裂,所以我們誤認為銀河系可能會解體,這一切的思考只是基於「可視界宇宙」。

但在引入了暗物質和暗能量的概念後,科學家發現宇宙中到處都是這兩種物質,所以它們在銀河系形成之初就參與了作用,並且在我們看不到的地方,一直在努力維持銀河系的結構。

所以從目前了解到的資訊來看,人馬臂的斷裂並不會導致銀河系解體,或者說暫時不會,但宇宙中「暫時」的概念或許是幾億年甚至幾十億年,不過據觀測,大概在30億~40億年後,銀河系會和仙女星系碰撞而合並,到時候人類應該能實作星際穿越了吧,自然也不用擔心星系的淪陷與否,宇宙那麽大,人類能透過科技不斷尋找新的宜居星球。