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仙女座星系已死,太阳系的最终结局:所有行星都会离开,只留太阳一个“孤家寡人”

admin admin 发表于2024-01-01 04:26:24 浏览28 评论0

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也许银河系早已“死亡”,只是身在其中的我们还没有意识到?

行星、恒星、甚至星系,都有其形成、发展、稳定、消亡的过程,就像一个人的一生那样。我们的邻居——仙女座星系几乎可以肯定在几十亿年前就已经“死亡”了,但直到最近才开始显示出它灭亡的迹象。最近的一些研究表明,我们的家园银河系也是这样——就像僵尸一样,可能已经“死亡”,但它仍在继续运转。
星系停止将气态物转化为新恒星时,就已经在慢慢走向消亡之路,但似乎具有两条完全不同的路径,这两条路径由完全不同的过程来驱动。银河系和仙女座星系就是运行在这样的路径上,在数十亿年的时间里,非常非常缓慢走向自己的生命句点和最终的归宿。
星系如何“猝灭”星系内的恒星形成并改变它们的形态,是 河外天体物理学 中的一个重大科学问题。我们现在可能即将拼凑出这一过程是如何发生的。这要感谢大量的科学家对数以百万计的银河图像数据的整理和分析。
如果从这一角度定义, 星系就是一个不断吸积气体并将其中一些转化为恒星的动态系统 。
和人类及其他生命的生长类似,星系的成长也需要“食物”——来自宇宙网的新鲜氢气。 宇宙网 是构成宇宙中最大结构,由暗物质晕构成。当气体冷却并落入暗物质晕后,就会形成一个圆盘,然后进一步冷却,最终诞生出新的恒星。
随着恒星的衰老和消亡,最终会通过恒星风或超新星的形式将部分气体返回星系。当大质量恒星爆炸中死亡时,它们会加热周围的气体,防止气体迅速冷却,这一过程证明了天文学家所说的“反馈”:星系中的恒星形成因此是一个自我调节的过程。垂死的恒星产生热量,导致宇宙气体不容易被冷却形成新恒星,最终会阻止大量新恒星的诞生。
大多数星系都是盘状或螺旋状的,就像我们的银河系一样,可以称之为螺旋星系。但还有另一种形态完全不同的星系,这些巨大的星系看起来更像椭圆形或足球形,可以称之为椭圆星系。它们几乎没有那么活跃——已经失去了气体供应,不再形成新的恒星。这些星系中原有的恒星在无序的轨道上运行,逐渐使它们的形状变得更大、更圆。
这些椭圆星系的特征有两个:它们不再形成恒星,它们的形状也不同。
在20世纪初期,科学家们开展了宇宙间星系的调查,并对星系进行了基本的划分——一类是被大质量、年轻和短命恒星的蓝光照亮的年轻星系,另一类是静止的椭圆被低质量、古老的恒星的红光照亮的年老星系。
但是,随着后面的数字天空勘测(SDSS)等现代勘测研究开始记录数十万个星系,就逐渐ff发现了不太适合这两大分类的星系。很多的红色星系在形状上根本不是椭圆形,不知道什么原因,这些星系在没有显著改变其结构的情况下停止了新恒星的形成。与此同时,也发现一些外形是椭圆的蓝色星系,但它们发出蓝光,表明仍然有新的恒星诞生。
这两种特例星系——红色螺旋和蓝色椭圆——如何融入我们已经建立的对星系演化的科学描述体系里面呢?
研究作者 Kevin Schawinski 建立了Galaxy Zoo,并邀请了众多天文学家一起,对数百万星系的图像进行研究和分类。如果你登录Galaxy Zoo时,会看到星系的图像和一组与可能的分类相对应的按钮,以及识别不同类别的教程。
通过来自25万人协作和分类,100万个星系中通过图像被分类和分析。利用“群体智慧”效应带来的规模化识别能力,发现了许多不太常见的蓝色椭圆和红色螺旋星系。(上图中,蓝色星形成星系位于底部。红色星系位于顶部。绿色带是介于两者之间的过渡地带。)
通过上面的介绍,绿色区间(可以称之为“绿谷”)可以被看做是星系演化的十字路口。具有“绿色”或中间颜色的星系应该是那些正处在逐渐停止新的恒星形成过程的星系——可能这个过程只是在不久前(也许是在数亿年前)才刚刚停止的。
顺便说一下,“绿谷”这个词的起源实际上可以追溯到亚利桑那大学关于星系演化的演讲,当演讲人描述星系的颜色质量图时,观众中的一个成员喊道:“绿谷,银河系要去死了!”
当观察各种星系的消亡速度时,真正激动人心的时刻到来了。我们发现缓慢死亡的是螺旋星系,快速死亡的是椭圆星系。它们的进化和消亡路径必然是根本不同的。
想象一下,一个像银河系一样的螺旋星系,随着新的气体不断流入,将气体转化为一个个新的恒星。但随着偶然事件的发生,切断了外部新鲜气体的供应:也许是因为星系落入了一个巨大的星系团,在星系团炽热的内部气体切断了外部新鲜气体的供应,或者星系暗物质晕增长迅速,落入其中的气体被快速冲击加热,以至于无法冷却。无论如何,螺旋星系失去了新的气体输入,只剩下它内部储存的气体。
由于这些储层可能非常巨大,而且气体转化为恒星的过程非常缓慢,我们的螺旋星系可能会在这个状态下持续相当长一段时间,仍然有新恒星诞生,使星系整体看起来“充满活力”,而恒星形成的实际速率在数十亿年内会逐步下降。这意味着,当我们意识到一个星系正处于末期衰败时,“触发时刻”已经发生——在数十亿年前。(时间尺度上的巨大差异是这一切看起来)
仙女座星系是距离我们最近的这种大质量螺旋星系,根据最新研究,它位于绿谷,可能在亿万年前就开始衰落,其实它就是一个僵尸星系——已经“死亡”了,但仍在继续移动,仍在产生恒星,但与正常的星系相比,恒星的诞生速度有所下降。
确定银河系是否在绿谷——是否在走向死亡的状态中——更具挑战性,因为我们在银河系中,无法像测量遥远星系那样轻松地测量银河系。但即使这样,根据目前的数据,看起来银河系就在准备跌入绿谷的边缘,甚至银河系可能完全已经是一个“僵尸”星系了——在10亿年前就已经死亡了。
Kevin Schawinski - Swiss Federal Institute of Technology Zurich

星座知识仙女星系里有生命吗?

提到仙女星系,我们总是会以为有仙女的存在,仙女星系编号M31是距银行系最近的大星系,是肉眼可见的最遥远的天体之一,那么在仙女星系里有生命吗?下面由星座知识为大家揭晓下吧!一起来看看吧!仙女星系里有生命吗仙女星系有没有生命,目前没有定论,但有观点认为该星系会有生命存在,甚至不排除会有高等智慧生物的存在。原因是,仙女座大星系是一个与银河系一样规模巨大的星系,而且还略大于银河系。而据美国科学家研究,仅我们银河系估计就有400亿颗行星像地球(之前曾说有20亿、600亿颗等等,总之数量十分惊人),这些行星都有支持生命存在的条件,这意味着在距地球不远处,可能存在外星生命。而宇宙中像我们银河系那样庞大的河外星系目前已经发现了数十亿个之多,其它星系存在外星生命是很有可能的,有些人据此认为,仙女座星系和银河系一样有生命存在。不过,由于仙女星系相距人类太过遥远,或许人类将永远探测不到那里可能存在的生命。仙女星系简介仙女星系,又名仙女座大星云,位于仙女座方位的拥有巨大盘状结构的旋涡星系,在梅西耶星表编号为M31,星云星团新总表编号位NGC224,直径22万光年,距离地球有254万光年,是距银河系最近的大星系。仙女星系在东北方向的天空中看起来是纺锤状的椭圆光斑,是肉眼可见的最遥远的天体之一。仙女星系和银河系同处于本星系群,质量是银河系的二倍,直径至少是银河系的2倍。仙女星系是本星系群中最大的星系,正以每秒300公里的速度朝向银河系运动,在30-40亿年后可能会撞上银河系,最后并合成椭圆星系。早在18世纪,伊曼努埃尔·康德(ImmanuelKant)就认为,这类星云可能是银河系之外的巨大恒星系统,这一见解甚至到了20世纪初仍未得到证实。另一个颇有市场的观点是,星云乃银河系内部气体尘埃云形成恒星的区域。这个问题在上世纪20年代,埃德温·哈勃使用威尔逊山天文台新造的100英寸(2.54米)望远镜,在仙女座星云的外区证认出了个别的恒星,才获得解决。这些恒星中有些是造父变星。由于造父变星的变化与它们的绝对星等有关,所以哈勃得以从它们的视亮度计算出到仙女座星系的距离,由此证明它确实是另外一个独立的星系。哈勃估计的距离,后来主要通过沃尔特·巴德(WalterBaade)的研究,几经修正而有所增大。哈勃的工作证实了银河系不过是许许多多星系中的一个而已,宇宙远远伸展到了银河系边界以外。在700千秒差距距离上,仙女座星系的直径将是50千秒差距,大致比我们的银河系大一倍,约含4000亿颗恒星。一般认为银河系的外观与仙女座大星系十分相像,两者共同主宰着本星系群。仙女座大星系弥漫的光线是由数千亿颗恒星成员共同贡献而成的。几颗围绕在仙女座大星系影像旁的亮星,其实是我们银河系里的星星,比起背景物体要近得多了。仙女座大星系又名为M31,因为它是著名的梅西耶星团星云表中的第31号弥漫天体。星云中的恒星可以划分成约20个群落,这意味着它们可能来自仙女座星系“吞噬”的较小星系。仙女座星系的直径至少是50千秒差距(16万光年),为银河系直径的1.5倍(银河系直径为十万光年),是本星系群中最大的一个星系。仙女座星系和银河系有很多的相似,对二者的对比研究,能为了解银河系的运动、结构和演化提供重要的线索。仙女座大星云是秋夜星空中最美丽的天体,也是第一个被证明是河外星系的天体,还是肉眼可以看见的最遥远的天体。暗物质,可能是在这个集团中质量最大的。史匹哲太空望远镜观测显示仙女座星系有将近一亿兆颗恒星,数量远比我们的银河系多。在2006年重新估计银河系的质量大约是仙女座星系的50%,大约是7.1×10^12太阳质量(符号:M_)。仙女座星系在适度黑暗的天空环境下很容易用肉眼看见,但是如此的天空仅存在于小镇、被隔绝的区域、和离人口集中区域很远的地方,只受到轻度光污染的环境下。肉眼看见的仙女座星系非常小,因为它只有中心一小块的区域有足够的亮度,但是这个星系完整的角直径有满月的七倍大。相关文章推荐:土冥相合2020年对十二星座的影响天王星为什么叫天王星有什么意义吗2020年金牛座南流星雨时间天王星能住人吗哪些星球有可能水星东大距是什么如何观测奇点星座网,很多女生都会关注的星座知识百科。八字姻缘、八字事业、婚姻运势、财神灵签、情感合盘、看另一半、八字测算、姓名速配、一生运势、复合机会,您还可以在底部在线咨询奇点星座网。

仙女座星系有生命吗

存在生命的可能性很大。
仙女座星系是银河系最近的邻居,大约相距254万光年。它的直径比银河系更大,大约16万~20万光年,银河系的直径约18万光年。
根据哈勃空间望远镜等天文的观测,它的恒星数量却多于银河系,约有1万亿颗,但形成速率比银河系的慢20%以上,其中的恒星也更古老。
有恒星也会有行星,有类地行星,只要位于宜居带的类地行星就可能演化出生命。仙女座星系的恒星那么多,行星应该不会少。据最新科学研究,银河系的宜居行星约有600亿颗,那么更大的仙女座星系存在生命的可能性就更大了。
之所以科学家至今没有发现仙女座星系中的生命迹象,一个原因是距离太远,254万光年在人类看来简直是遥不可及;另一个原因就是人类目前的科技水平不够,就算那里的生命来到地球,也可能发现不了他们,因为能从遥远的星系来到地球的一定达到了高级文明程度,他们要隐藏起来也不是件难事。

仙女星系为什么被称为星系杀手?

因为由于仙女星系的一些干扰,其实它很容易引起轨迹的脱落
可能是很多的星星都喜欢朝着仙女星移动吗磁场的问题
因为仙女星系存在很多可以对其他行星造成威胁的因素就是很危险
因为它和其他的星球是不一样的,所以人们才那样称呼他。
仙女座星系是人类用肉眼可以看到的最遥远的物体之一,而在很小的介质中的24K钛合金狗眼却一次也看不到。为什么仙女座星座叫这个名字?宇宙中的所有星系不是都一样吗?该媒体不是此程序的重点。社交媒体将谈论为什么仙女星系已被某些人变成“银河杀手”。
顾名思义,“星系杀手”吞噬了许多星系,许多星系。当将其分类时,银河实际上是“银河杀手”。银河系不断吞噬周围的小星系,并以如此之大的速度缓慢生长。银河系目前是一个拥有140至4亿颗恒星的16万光年的巨大星系。当人类最初不在那里时,当他们看到这样的星系时,已经吞噬了多少个星系,现在他的行动仍在继续。
银河系仍然太大,仙女银河系是银河系的两倍以上。我们可以想象,仙女星系比银河系消耗的星系要小得多。因此,仙女也被称为“银河杀手”。确实,任何星系都可以称为“星系杀手”,这并不是在麦哲伦星系和麦哲伦星系中徘徊的诱惑!这两个星系被吸引到该星系的强引力场中,并逐渐接近该星系并融化到该星系中。疣捉蝉如果您知道没有枢机主教怎么办?
的确,银河系秘密地注视着星系并且正在慢慢接近该星系,不久该星系将与该星系碰撞并融合成一个椭圆形星系。实际上,距离不远,必须走三到四十亿年!不用担心两个星系的碰撞。那地球上的生物呢?变冷了!当时太阳系处于“致命变形”状态,如果那时人类还处于地球上,您将不会看到这种巨大的碰撞。
所以不用担心有一天,人类将闯入太阳系和星系以寻找新家。当做出较小的猜测时,人类可以观察到另一地球或宇宙飞船上的碰撞。否则,银河系和仙女座星系可能与此相撞而形成太阳系和地球。

银河系曾有一个大兄弟,但仙女座在几十亿年前就把它吃了

科幻作家喜欢把仙女座星系作为人类各种外星威胁的发源地。有人把银河系的邻居比作食人族,它吞噬了其他星系,比如我们家乡星系中久违的兄弟姐妹。

天文学家们所熟知的星系群-本星系群-跨越了一千万光年的距离。它由50多个星系组成。目前它的三个最大成员是银河系、仙女座星系和三角星系。

一项新的研究表明,三角星系曾是本星系群中第四大星系。第三名的持有者很久以前就被仙女座吞噬了。

这项研究的作者埃里克·贝尔说:“天文学家们长期以来一直在研究本星系群的银河系、仙女座以及他们的同伴。当我们意识到银河系有一个庞大的兄弟姐妹时,这是令人震惊的,而我们从来不知道这件事。”

和银河系一样,仙女座星系是一个螺旋星系,天文学家认为它过去吞没了许多较小的星系。事实上,它有如此多的受害者,因此很难确定任何一次碰撞背后的具体情况。

贝尔和他的同事理查德·德苏扎创造了仙女座的计算机模拟。他们研究了围绕星系盘的球形区域中的恒星。最终,他们发现星系恒星晕中的大多数恒星来自一次非常特殊的碰撞。

他们利用光晕中的恒星来识别仙女座星系所消耗的最大星系的特性。他们的新计算机模型使他们能够确定星系碰撞的具体日期。

它还允许科学家重新创建受害者的档案,他们取名为M32p。科学家认为丢失的星系至少是银河系所消耗的最大星系的20倍。

此外,他们还发现仙女座的卫星星系M32是M32P在被仙女座撞过之后幸存下来的最后一个残骸。他们从M32的奇怪形状中推断出这一点。

贝尔评论M32说,M32是个怪人,虽然它看起来像一个古老的椭圆星系的紧凑的例子,但它实际上有很多年轻的恒星。它是宇宙中最致密的星系之一。

UM计算机建模的结果与2018年早期的一项研究相吻合。在另一项研究中,GEPI研究小组报告说,大约在它与M32P相撞的同时,仙女座与另一个大星系合并。

德索萨和贝尔最近在杂志上发表了他们的发现。他们相信他们的计算机模型将为研究星系合并引起的变化和影响的天文学家服务。

除其他外,他们的模型表明,螺旋星系的圆盘实际上能够经受住与其他星系的巨大碰撞。仙女座显然保留了它美丽的圆盘,尽管撞上了M32P。

那么仙女座的下一个菜单是什么?银河系将在遥远的将来与之相撞,创造出一个超级星系。

哈勃眼中的最美星系,两个谜团重重,六个发生重大变故

迄今为止哈勃望远镜升空已经有30多年了,服役时间已经远远超过设计, 如今我们所看到的星系图像基本上都是它拍摄的,可以说是立下了无数汗马功劳。 为人类揭开了无数宇宙秘密,使人类对宇宙的了解提升了一个新的高度,同时也增添了不少谜团。
当初建造哈勃望远镜一共花了30多亿美元,如果放到现在的肯定得超百亿美元。 在宇宙 探索 这方面不得不佩服美国,目前世界上没有那个国家愿意花这么多的钱,去做一件无法带来任何直接效益的事。
现在就来一起回顾一下哈勃30年来拍摄的最美图像!
哈勃30多年来一共拍摄了7982张照片,平均每张照片用时14分钟(正常工作时间16年)。 这还不包括前期需要做大量的准备工作,14分钟仅仅是每张照片平均曝光的时间,因为拍摄的星体距离都非常的远,光线变得非常的弱,只有通过长时间的曝光才能获得更好的效果,其中最长一次曝光23天,最远拍摄距离达到465亿光年。
只为能在感光元件上留下更多的星光。就像在地球上用单反拍摄星空一样都会进行长时间的曝光。并且哈勃望远镜拍摄同一处物体一般都会拍很多张,以便于后期将多张照片叠加在一起获得更高的质量。
人类曾经很长一段时间里都认为宇宙里只有银河系存在,直到望远镜出现人们才逐渐认识到眼睛所能看到并非一切,当时的人们利用望远镜除了能看到很多恒星,还能看到一些像雾团一样的发光体,这就是最早发现外星系的样子,于是就有人猜测这些雾团是由很多恒星组成,由此诞生宇宙岛一词。
但由于没有证据来证明,当时很多人并不相信。直到著名天文学家埃德温—哈勃通过更加先进的胡克望远镜最终确认除了银河系外还有很多星系, 到现在人类已经发现上千亿个星系,并且还在不断发现新的星系,整个宇宙估计有超过1万亿个星系,而这功劳几乎都要归功于哈勃望远镜,地面望远镜由于会受到大气的严重干扰,很难拍摄到遥远宇宙中微弱的星光。
1:仙女座星系
仙女座星系是距离我们最近的一个大星系,直径16万光年,也是本星系团中最大的星系,距离我们大约220万光年,仙女座星系与我们的银河系可谓是渊源颇深,在宇宙刚刚发生大爆炸的时候两个星系距离很近,然后随着宇宙的膨胀距离慢慢拉大。
又过了几十亿年后引力逐渐占据主导地位,然后两个星系又在引力的作用下慢慢而又极速的靠近,说慢是相对于宇宙的尺度很慢,对于我们人类来说却又是极快的速度,现在两个星系正以每秒120千米的速度靠近,以后随着距离的变近还会更快,最终会在30亿年后以每秒600千米的速度撞在一起,最后变成一个新的星系。 到这个时候不知道还会不会有我们人类!
2:涡状星系
涡状星系距离我们大约2300万光年,在天气晴朗的夜晚肉眼可见,是迄今为止人类发现恒星最密集的一个星系,直径6万光年,在它的旁边还有一个较小的伴星系,由于引力作用正在发生碰撞,又是一起宇宙交通事故。
3:草帽星系
草帽星系距离我们大约2930万光年,同样也是肉眼可见,在它的周围拥有一圈尘埃环,在它的身上有很多让人难以理解的现象,是迄今为止最让人琢磨不透的一个星系。
4:霍格星系
霍格星系距离我们大约6亿光年,以发现它的天文学家命名,这个星系与草帽星系一样存在着众多的谜团,外围一个大圆环,中间有着大面积的真空地带,最令人不解的是内外环居然有着相同膨胀速度,难道有个东西在向外吐星星?哎!又是一个让人头疼的事!
5:双鼠星系
双鼠星系距离我们大约2.9亿光年,由2个螺旋状的星系组成,目前也正在发生碰撞,最终会成为一个新的星系。身后各拖着一个长长的老鼠尾巴,这又是一起交通事故。
6:风车星系
风车星系距离我们大约2100万光年,肉眼可见,与我们的银河系有些相似,内部存在多个螺旋臂,不过要比银河系大上不少,直径达到17万光年,与仙女座星系差不多。我觉得这是最漂亮的一个星系。
7:车轮星系
车轮星系距离我们大约5亿光年,直径15万光年,外围和内部有一圈像炸弹冲击波一样的圆环,是无数亿年前由两个星系发生撞击形成的,并且现在内环和外环分别以每秒90千米和每秒250千米的速度向外扩散。整个星系的形状像车轮一样,这也是它名字的由来。
8:阿普273
阿普273星系距离我们大约3亿光年,该星系由一个主星系和一个伴星系组成,由于引力原因正在发生碰撞,又发生交通事故啦!阿普273开起来像一朵绽放的玫瑰,因此被评为最漂亮的星系。
9:NGC3256(发生事故后的新星系内部一团糟)
NGC3256星系距离我们大约1亿光年,5亿年前由两个星系碰撞形成,直径12万光年,直到现在它的内部也没有完全稳定下来。
10:蝌蚪星系
蝌蚪星系距离我们大约4.2亿光年,在数亿年前一个很小的星系从一个大星系中间穿过,然后就产生了一个长达28万光年由恒星和尘埃云组成的大尾巴(又撞一块了),在不久的将来这个尾巴最终会被引力拽回去。
哈勃望远镜虽然看起来已经很厉害了,但对整个宇宙的 探索 能力仍然十分有限,动辄几亿光年的距离即使是最先进的望远镜也看不到任何细节,上面那些漂亮的图片都是距离我们相对较近的,最远的距离我们也就6亿光年,选出来的都是较近的不是因为远处的不好看,而是哈勃能力有限难以拍清晰。
不过现在有一个好消息,哈勃的继承者韦伯预计今年就会升空,造价超百亿美元,韦伯的弱光探测能力将比哈勃提升几百倍,到时候将使我们能够看到更深的宇宙,解开更多的谜团。也可能了解得越多新增的谜团也越多。
现在很多宇宙现象看起来都不像自然形成的,倒是有些像几十亿年前宇宙爆发战争留下的残骸!

为什么说宇宙中我们观测到的天体,实际上大多已经死亡了?

我们观测到的天体可能是很久以前发出的,经过了很久。太阳系行星与行星之间,或者说整个太阳系也都处于这种平衡状态下。
因为那些天体的光可能是很久以前发出的,经过了很久。所以现在应该是死亡了。
当然不是。太阳这个大小的恒星,寿命长达100亿年,红矮星寿命长达万亿年,而宇宙寿命才137亿年。即便寿命短的那些大质量恒星,我们能看到的离我们都很近(宇宙尺度看),大多数现在依然存在着。
太阳这个大小的恒星,寿命长达100亿年,红矮星寿命长达万亿年
这个我到现在也并不是太多了解
因为我们观测的天体可能是很久以前发出的,经过了很久宇宙不一定发生了什么事情。离地球最近的月球,其距离只有40万千米不到,这种距离相对于宇宙少则几光年,多则几百亿光年的距离,实在微不足道,但地球和月球不是也没碰撞,这就是平衡状态。同理,太阳系行星于行星之间,或者说整个太阳系也都处于这种平衡状态下。这个也可以适用于大型星系,比如银河系。
小星系如果说是主恒星与行星的引力平衡,那么,相对大星系,就是其中的小星系的平衡。所有大星星系里里的小星系,也都是在一个平衡状态下运动,就像我们太阳系,以移动速度约每秒220公里围绕着银河系中心运转,两亿两千六百万年在银河系里转一圈。也不见它和哪个星系相撞。
相对于于大型星系,虽然没有证明是否有特定运行规矩,但是宇宙每个大型星系的距离都非常遥远,离银河系最近的星系为仙女座星系,直径为22万光年,是银河系直径1.6倍,整体质量稍微没有银河系庞大。距离银河系大约250万光年。也就是说,这个距离,就算是以光速也要250万年才能到达银河系。所以碰撞概率非常低,就算是要碰撞,如此遥远距离,需要漫长的时间。
目前,根据观测,仙女座星系虽然正以每秒300公里的速度朝向银河系运动,但至少要30-40亿年后才可能会撞上银河系,最后并合成椭圆星系。

恒星会死亡,那么星系最终的结局是怎样的?

“除非一个人对他所爱的东西说再见,否则,他只能期望自己慢慢地消失,最终走向灭亡。”——琼杜布菲
古希腊的哲学家认为,在地球之外是月亮天、水星天、金星天...,以此类推一直到最高的恒星天,他们认为恒星是固定在天空中不动的点,是上帝给了恒星天第一推动力,让恒星天以下的天体开始围绕地球运转,并且他们还认为恒星是真正永恒的存在。这就是早期人类心中的宇宙模型。
但是后来,人们在对夜空的观察中发现,一些本身暗淡不可见的恒星,会突然变亮,然后在接下来的几周甚至是一个月内光度变淡直到消失,这是人们才知道原来恒星是有生命周期的,也会生老病死。
那么今天的问题是:既然恒星会死亡,那么由恒星组成的星系会在漫长的岁月中消亡吗?它最后会变成什么样子?
回答这个问题,先来看下我们的本星期群
我们平时说本星系群时,只会提到银河系和仙女座星系这两个庞然大物,一般会忽略周围的一些矮星系,现在我们就来看下这些无名小卒:
三角星系。它的质量大约是银河系的5%,是本星系群中次于银河系的第三大星系,这个星系有一个螺旋结构,它很可能是仙女座星系的卫星星系。
大麦哲伦星云。这个星系的质量在我们银河系面前相形见绌,质量只有银河系的1%,但是它已经是本星系群中的第四大星系了。由于它离银河系目前非常近,只有不到20万光年,所以银河系的巨大引力已经对这个星系产生了非常大的影响。
在银河系潮汐引力的作用下,大麦哲伦星系内的气体已经开始崩溃、混乱,并且开始产生宇宙中最新、最热、最大的恒星,这个过程就是一个星系恒星爆发的时期,我们称为星爆星系。
这就解释了为什么目前我们最宇宙中发展的质量最大的恒星就处在大麦哲伦星系中的狼蛛星云中。
上图中以此是小麦哲伦星云,NGC 3190和NGC 6822。目前我们并不是很确定具体哪个星系更大一些,但它们的质量都在银河系质量的0.1%到0.6%之间,虽说这三个星系很小,但每一个都包含了超过10亿倍太阳质量的物质,所以在本星系群中也是十分重要的物质源。
上图在M31(仙女座星系)周围的是椭圆星系M32和M110。它们只是仙女座星系的卫星星系,质量非常小,但也包含了超过10亿颗恒星,而且这个星系的质量也有可能比上文所说的三个星系还要大一些。
除了以上这些星系外,在本星系群中还有至少45个已知、更小的星系,它们和以上的星系共同组成了我们的本星系群。
无论本星系群目前有多少个星系、它们的质量和大小是怎样的,在未来几十亿年后,这些所有的星系都会经历一件非常重要的事件,它们并不会像今天这样一直存在。
本星系群里的所有星系都是被引力束缚在一起的整体结构,无论宇宙怎么膨胀,都不想让这些星系互相远离,相反这些星系目前正在引力的作用下互相靠近,除了引力的拉扯外,如果两个星系相互靠近时,也会产生非常大的潮汐力。
说到潮汐力,我们通常会想到月球对地球的潮汐引力导致了海洋在一个方向上凸起,当地球旋转到凸起位置时就会产生“高潮”,当地球旋转经过低谷时就会产生“低潮”。
但从星系的尺度来看,潮汐力的影响更为剧烈。当一个小星系的一侧靠近大星系的时候,那么这一侧会比另外一侧受到的引力更大。导致的结果就是小星系被拉伸变形,最终被大星系撕裂。
这些小星系:麦哲伦星云和所有的矮星系,它们最后的结局都是以被撕裂,然后被大星系吞并的方式终结。
但是这不是真正的死亡,因为大星系还会存在一段时间。但是我们的银河系和仙女座星系也不会一直保持现在的模样,因为现在这两个星系已经在引力的作用下在宇宙空间中互相起舞,在未来大约40亿年以后,它们会发生大合并。这个合并的过程会一直持续数十亿年,但是最终两个星系目前的螺旋结构都会被破坏,最终形成一个巨大的椭圆星系。
这个本星系群中之前不管存在多少的星系,都会被引力拉扯到一起形成一个单一的星系,这个星系就是有本星系群中目前所有的物质组成。不仅是我们的本星系群,在宇宙中,目前所有被引力束缚在一起的星系群和星系团最终的命运都跟我们一样,但那些没有被引力束缚在一起的结构,会在暗能量的作用下互相远离彼此。也就是说,未来宇宙中的星系会原来越大,越来越少。
但这也不是宇宙中星系的真正死亡,因为还是有星系的存在。但是星系是由恒星、气体和尘埃组成的,而且这些物质的数量是有限的。
在宇宙中,星系的合并可能需要几百亿年的时间才能完成,这时暗能量也会将这些合并后的星系膨胀到非常远的距离、并加速到非常大的速度,导致所有的星系都互相不可见、也不可达到。届时,我们在地球上中只能看到自己星系的恒星,而且我们在宇宙中也只能看到一个星系,就是我们自己所在的星系。
虽然其他星系不可见,但是恒星却在很长的一段时间内会一直存在。因为今天宇宙中那些寿命最长的红矮星它们燃烧完自己的燃料至少需要10万年的时间,而且每个星系中,还会诞生新的恒星,只不过随着气体云数量的减少,形成恒星的速率也会越来越低,直到无法形成恒星。
就算宇宙中最后一颗恒星将自己的燃料燃烧完,宇宙中还会存在恒星的残骸(白矮星和中子星),它们会持续发光几百万亿年才会消失。当这些恒星尸体消失后,在宇宙中还有一些失败的恒星:褐矮星,它们偶尔会合并在一起,重新点燃核聚变,并会持续发光数万亿年。
然而,当最后一颗恒星在未来约10^16年后燃尽时,银河系的质量仍将存在。在某种意义上来说,这不是“真正的死亡”。
但是星系本身不会永远的存在!我们知道在星系中所有的质量物体都会在引力的作用下相互作用,但是不同质量的物质相互作用时会发生以下的事情:
两个质量物质在近距离接触时,会发生速度和动量的交换。在这个过程中,低质量的物体会获得额外的速度,被“踢”出星系,而高质量的物体会失去速度,下沉到星系的中心。经过足够长的时间尺度(大约10^19到10^20年),银河系的大部分质量将会被抛出,只有一小部分剩余的质量会被更紧密地束缚在一起。
在星系的中心基本上都会存在一个超大质量黑洞,而这个黑洞会因为吸入太多的物质,而变得质量非常大,可能会创造出一个宇宙中自诞生以来绝无仅有的超级大黑洞。
然而,即使是黑洞也不会永远的存在。
由于霍金辐射现象,黑洞会发生衰变缓慢的损失质量。也许需要10^80到10^100年,时间取决于超大质量黑洞的质量有多大。
因此无论我们如何定义一个星系或它的残余物,它们都会死亡。

太阳系的最终结局:所有行星都会离开,只留太阳一个“孤家寡人”

“太阳”是太阳系中心的天体,同时也是整个太阳系中体积最大质量最高天体,因为这个原因,太阳系中的所有天体都被太阳的引力支配,围绕着太阳不断的旋转运动。

根据科学家的研究判断,太阳系大约在46亿年前,在一片分子云中诞生,并且很大的概率是因为一个恒星发生超新星爆发,爆炸释放出的能量正好击中分子云,才促使了太阳的诞生,虽然太阳已经稳定的存在几十亿年,但是在数百亿年后,太阳还能存在吗?太阳系的最终结局又是什么?如果太阳“熄灭”人类应该怎么办?

首先,从位置上来看,太阳系处于银河系的第三旋臂——猎户旋臂上,在整个银河系中,和太阳类似的恒星有很多,对于星系来说恒星只是基础的组成单位,而银河系本身是本星系群的一部分,本星系群大约由50个和银河系相似的星系组成,在本星系群上,还有更大拉尼亚凯亚超星系团。

因为宇宙本身在不断膨胀,很多星系都在不断的远离银河系,但是“仙女座星系”除外,大约40亿年后,银河系就会和仙女座星系发生碰撞,最终融合成为一个全新的星系,太阳系在这碰撞中不会受到太大的影响,会成为新星系的一员,向着宇宙中的引力源继续移动。

说完了太阳系在位置上的结局,再来思考一下太阳系本身的结局,在宇宙中存在很多恒星,也不断有新的恒星诞生,所有恒星都有自己的“寿命”,一般情况下,体积越大质量越高的恒星寿命就越短,而太阳这样偏小的恒星寿命较长,大约可以维持“主序星”的状态100亿年。

太阳的体积和质量很大,之所以可以维持稳定,是因为内部的引力平衡和核聚变反应,但是在长时间的聚变反应后,恒星内核的氢元素会被大量消耗,最终无法维持整体的稳定,这个时候恒星的“寿命”就等于走到了尽头。

因为恒星之间的大小差距很大,不同质量的恒星在走到生命尽头时会有不同的演化方式,首先恒星会因为引力失衡开始膨胀,变成“超巨星”,体积更大释放能量的速度更快,但是在这个过程中会不断丢失自己的质量。

原本质量较高的恒星度过超巨星阶段后,会形成超新星爆发,然后发生引力坍塌变成“中子星”或者是“黑洞”,而太阳这样较小的恒星会逐渐变成行星状星云,星云逐渐冷却后,会留下一颗“白矮星”。

而在这个过程中,因为恒星的质量大幅度降低,引力也会不断降低,太阳系内的其他天体会逐渐脱离太阳系,水星,金星和地球,可能在太阳成为红巨星的时候就被太阳吞噬,而其他行星和小行星会逐渐脱离太阳系引力,被宇宙中的其他恒星系俘获,或者是孤独的在宇宙中流浪。

就算恒星变成一颗白矮星,它仍然拥有很高的温度,目前科学家已经在银河系中发现了数十万颗白矮星,这足以证明宇宙中一直有大量的恒星死去,也不断的有恒星诞生。

白矮星可以维持这个状态数十亿年,在这个过程中它的温度会不断降低,直到在某一天演化成为一颗“黑矮星”。

黑矮星是中小质量恒星的最终结局,主要成分是碳和少量的氧,黑矮星已经完全冷却,不会辐射热量,也不会发光发亮,它会孤独地漂浮在宇宙中,如果不和其他天体发生碰撞的话,就能永远存在。

因为目前的宇宙还很年轻,就算是宇宙中诞生出的第一批恒星,也只演化到了白矮星阶段,137亿年的时间还不足以诞生出黑矮星,但是在未来的几十亿年后,太阳也走到自己生命终点时,宇宙中可能就存在许多黑矮星了。

太阳系的最终结局就是,只剩下一颗孤独的黑矮星,八大行星在太阳走到生命终点后,一部分会被膨胀的太阳摧毁,一部分会被其他恒星的引力影响,离开太阳系的范围内,最终只剩下太阳的残骸漂浮在宇宙中。

那么,人类应该何去何从呢?

首先,太阳走到自己生命的终点还有几十亿年,在这段时间内足够人类发展 科技 ,离开太阳系了,人类文明不可能永远停留在地球,不断寻找适合生命居住的星系,不断 探索 新的恒星系,就是人类文明的未来!

神秘的仙女座大星系

仙女座大星系,直径为22万光年,距离地球254万光年远。它是距离银河系最近的大星系,也是本星系群里最大的星系。仙女座星系在地球的夜空中,是个纺锤状的椭圆形小光斑。在没有大气污染的农村晴朗的夜空中,我们才可以看到仙女座星系。在地球上看,仙女座星系的亮度只有满月的100万分之一,但是它的实际亮度是太阳的50亿倍。只是离我们太遥远了,我们的眼睛只能看到一个小小的淡淡的椭圆形光斑。





仙女座星系有1万亿颗恒星,质量比银河系大1.5倍。目前仙女座星系正以每秒300公里的速度,朝着银河系飞奔而来。而银河系现在也在以每秒200公里的速度,直奔仙女座星系。在公元40亿年时,两个大星系将会剧烈相撞。届时太阳系内将会发生超级大灾难。不过我们不必担心,到那时候人类已经征服了整个宇宙。相撞事件对人类没得任何影响。两个星系相撞后,将会合并成为一个超级大星系。





仙女座星系有14个小卫星星系,比银河多多了。仙女座星系的年龄为100亿年了,比银河系小一些。与银河系一样,仙女座星系里,也会有一些外星人。只不过距离太遥远了,我们观测不到。当我们用射电望远镜,观察仙女座星系里的恒星时,仙女座星系里的外星人,也在用引力透镜望远镜观测我们。那些神仙级别文明的外星人对我们没有兴趣。在他们眼里,人类的这点 科技 ,不值得一提。