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回顧:銀河系還安全嗎?銀河系旋臂已斷裂,銀河系可能正在解體

2024-06-25科學

綜述

晴朗夜空下,我們擡頭仰望便能看到璀璨奪目的群星,那就是我們所在的銀河系。太陽,地球, 以及我們在夜空中看到的幾乎所有星體,都屬於銀河系的一部份。 龐大銀河系,其直徑長達10萬光年,即使人類乘坐光速飛船,窮盡一生的時光也走不出去!

銀河系是棒旋星系,它有4條主旋臂,太陽系位於其中的獵戶旋臂上。近些年,科學家意外觀測到, 相鄰的人馬旋臂中出現了一個斷裂結構 ,似乎和星系內部的擾動有關。難道我們的銀河系要解體了嗎?

銀河系結構

從正面看去,銀河系就像一個巨大無比的旋渦,銀心無比耀眼,塵埃和氣體旋轉所勾勒的4條旋臂,由中心向四周彎曲伸展,無數顆明亮的星體點綴其中,塵埃氣體組成的星雲舞動著,散發著璀璨的光芒,照亮了周圍的一切。

側面觀測銀河系,它宛如一個中心厚而兩邊薄的巨大飛碟,絢爛的光芒從銀心向兩邊輻射而出。 4條旋臂如夢幻的光帶橫亙在宇宙間。 這幅壯麗畫面的周圍,古老的星體形成星團,點點閃爍著。它們與其他物質共同構成了銀河系的邊緣, 形成了銀暈。

整個銀河系中的所有星體,都在圍繞著銀心旋轉,當塵埃,分子雲等物質靠近旋臂時,就會被旋臂內的旋渦所壓縮, 逐漸形成恒星,見證時光的流轉與星系的誕生

我們的太陽系位於獵戶旋臂上, 每240公裏/秒的速度繞著銀心旋轉著 ,旋轉一周大約需要2.7億年。

銀河系中大約有2000—4000億顆恒星,但很多太空望遠鏡拍攝到的銀河畫面卻並不明亮, 其間還有不少黑色「裂縫」 。在這些「裂縫」中布滿了各種塵埃,氣體以及分子雲,它們會遮擋恒星的光亮,使得銀河系看上去黯淡了不少。

銀心是銀河系中物質密度最高的區域,這裏聚集了大量的星體星團,充滿了氣體和塵埃。科學家推測, 銀心中有一個質素超太陽400萬倍的巨大黑洞 ,在一刻不停地吞噬著周圍的一切,同時迸發出巨大的能量,使得銀心看上去無比耀眼。

旋臂斷裂結構

2021年8月,NASA網站報道稱,根據斯皮策太空望遠鏡的觀測數據, 銀河系人馬旋臂中出現了一個斷裂結構。 一批新生的恒星正在形成氣體雲,從旋臂中向外延伸,長度約3000光年。

這一新生的細長結構,幾乎是由朝著相同速度和方向的恒星組成的,它與銀河系平面形成的傾角約60°。

斯皮策望遠鏡數據形成的三維圖表明,這一區域的結構相當復雜,科學家曾在其他旋渦星系中的旋臂上也發現過類似結構, 然而,對於這一現象形成的確切原因, 科學家尚未達成一致的定論。

一些觀點認為,這一結構的形成可能受到了星系內外重力的影響, 導致了人馬臂原本的結構發生擾動。 而另一些觀點則認為,這可能是旋臂特有的一種形態。無論是哪種解釋,對於科學家來說,都為進一步研究銀河系的演化和結構提供了有益的線索

旋臂上雖然出現了「裂隙」,但由於暗物質的作用,銀河系並不會因為「裂隙」的影響而解體。銀河系中, 各種星體僅占星系總質素的10%,其余的90%都是暗物質。

科學家至今仍未探知神秘的暗物質究竟是什麽,但可以知道的是, 暗物質之於各種星體星系,就猶如「粘合劑」一般 ,會用重力來聚集各種物質,促使恒星的誕生和運轉,使得各星系相互靠近,彼此影響,對維持著星系星體間的穩定起重要作用。

碰撞的宿命

距離銀河系254萬光年的仙女座系,也是一個龐大的螺旋星系,星體的數量數億萬計,體積比銀河系還大了一半不止, 而且它正在用時速40萬光年的速度朝著銀河系襲來。 科學家推測,大約再過45億年,兩個龐大的星系就會撞到一起。

當兩個星系近距離交匯時, 恒星會在重力的作用下被剝離 ,劃出絢爛的尾跡,氣體塵埃將被壓縮,靠近彼此的星核區域,兩個星系的旋臂結構都將被擾亂摧毀,變得面目全非。

隨後,兩個星系的各種物質將會匯合到一起,兩個星系中心化為一個,在重力下,氣體和塵埃湧入核心區域,加速恒星等各種星體的形成。

碰撞的作用下, 兩個星系中心超大質素的黑洞吸取到了足夠的「養料」 ,進一步膨脹變大,同時釋放出各種高能粒子輻射,其兩度可能超過兩個星系中所有恒星亮度的總和。 大約再經歷1億年的時光,兩個巨大的黑洞將會合二為一。

碰撞過後, 銀河系和仙女座系都將不復存在 ,兩個星系會組成一個更加龐大的星系,這期間會誕生無數顆新的恒星。

不過,兩個星系中大部份區域都是十分空曠的, 平均每兩顆恒星距離都有5光年。 星系發生碰撞時,大部份恒星撞到一起,而是擦身而過。

結尾

站在宇宙的角度,我們地球和人類所經歷的一切, 都不過是時間長河中的短暫一瞬。 然而,正是在這短暫的時光裏,我們不斷探索和追求著更深層次的理解和認知,憑借著智慧和日復一日的觀察研究,逐漸揭示著宇宙無盡奇跡和神秘。

或許,我們永遠無法完全找到宇宙終極答案, 也無法改變宇宙的命運,但我們可以在這片宇宙中留下自己的足跡, 讓我們的智慧和探索精神延續下去,與星辰共舞,與時光相伴。