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天文学家发现:人马座旋臂正在断裂,银河系未来会解体吗?

2024-07-24科学

作为一个直径18万光年的星系,银河系是由若干条旋臂组成的,每条旋臂又由数千亿颗恒星组成, 太阳系就位于猎户座旋臂上, 一般来说如果没有外部星系的引力干扰,银河系的结构都将保持稳定。

但斯皮策太空望远镜最近却发现 人马座旋臂上有一部分恒星,已经脱离了原本的大螺旋结构 ,独立出了一条俯仰角约为60度的新臂,这是很反常的现象,因为它意味着银河系不再稳定了,未来某一天甚至有可能在自转过程中分崩离析,太阳系和地球将被甩出去,成为流浪恒星和流浪地球。

事实上天文学家很早就发现,银河系外侧的恒星运动速度,要比内侧恒星更快,按理来说外侧恒星应该被甩出银河系才对,但我们看不见的暗物质提供了额外的引力,保住了银河系的基本盘。

这次从红外波段发现的人马座旋臂异常偏折,也许就是暗物质减少的证据之一,未来人马座旋臂断裂后,数千亿颗恒星将分成两个部分, 再次重塑银河系内的恒星分布 ,直到达成新的平衡。

至于银河系会不会在这个过程中解体,天文学家 迈克尔.库恩觉得不会,因为银河系本质上属于棒旋星系,引力最强的地方就是中心区域的 人马座A* 超级黑洞和它附近的球状星团们,所谓的旋臂是依托于它们的存在而存在的。

现阶段不论是旋臂断裂,还是分裂出来新的结构,都还在银河系内中心引力的掌控范围之内,并且别说是旋臂断裂了 ,哈勃望远镜甚至拍到过星系断裂现象, 但想象中的星系解体并没有出现,这说明只要中心黑洞继续存在,星系本身的稳定性还是很强的。

事实上银河系真正的分崩离析,将发生在37.5亿年后,因为此时仙女座星系正在靠近银河系,时间一到它们就会发生碰撞融合, 银河系和仙女座星系的十几条旋臂 ,都会在这个过程中被完全打乱重组,变成一个新的星系。

不过两个星系加起来上万亿颗恒星,以及合并后的超大质量黑洞,只能形成一个椭圆星系或者不规则星系,不太可能继续保持旋涡结构了, 这也是宇宙中所有超大星系的样子。

目前拥有130亿年历史的银河系,在诞生之初也没有现在这么大的规模,也是经过一次次碰撞融合,才成为了直径18万光年的大星系,未来不论是跟仙女座星系碰撞,还是其他的星系,都是宇宙中无数星系碰撞案例中很普通的一个。

在可以预见的未来 ,太阳还会带着地球以每秒220公里的速度飞行 ,2.2亿年就能绕银河系中心公转一圈,上次太阳系处于现在这个位置的时候,恐龙还没灭绝,下次再回归这个位置的时候,也许人类文明也已经不存在了,地球上演化出了新的物种和新的文明。