参考消息网6月4日报道 据西班牙《先锋报》网站6月2日报道,一个多世纪前,天文学家就探测到,我们居住的星系银河系和邻近的仙女座星系正处在碰撞的轨道上。受彼此引力吸引,这两座“宇宙城市”正以很高的速度相互靠近。一切迹象都表明,它们的命运将是在大约50亿年后发生规模巨大的合并,形成一个新的巨型星系。
然而,刚刚发表在英国《自然-天文学》杂志上的一项新研究进行了计算机模拟。该模拟考虑了其他邻近较小星系施加的扰动,以及迄今为止来自哈勃和盖亚空间望远镜观测活动的最佳可用数据。结果令人惊讶,因为它对曾被认为不可避免的碰撞情景提出了质疑,并估计银河系和仙女座星系最终避免相遇的可能性为50%。
在天文学教学活动中,通常将星系比作太空中的城市。这些天体聚集了大量恒星和行星,类似于我们的城市聚集建筑物。相似之处还不止于此:星系具有内部结构和边界,且通常较大的星系最终会吸收附近较小的星系。
引力不仅将构成一个星系的物体维系在一起,还会催生出我们称为星系团的星系群。我们居住的“宇宙城市”——银河系——就属于所谓的本星系群,这是一个由一百多个星系组成的星系群。
这个“大都市区”由两个最大尺度的星系主导:银河系(估计包含约3000亿颗恒星)和仙女座星系(可能拥有超过1万亿颗恒星)。本星系群还包括像M33星系(一个比我们星系小得多的星系,拥有400亿颗恒星)和大麦哲伦星系(银河系的一个卫星星系,结构不规则,聚集了约300亿颗恒星)这样的天体。研究人员正是将这些结构纳入计算范畴,才得出了意想不到的结论。
当20世纪初美国天文学家埃德温·哈勃计算当时已知星系的视向速度时,他注意到仙女座星系正在向银河系移动。这一点后来得到了证实,目前科学家们已经能够估计出这两个星系相互靠近的速度约为每秒110公里。
因此,碰撞模型得以巩固,并成为最被广泛接受的科学论述的一部分。命运似乎已经注定:银河系和仙女座星系将继续冲向一场将在约50亿年后发生的全面合并。该事件将分阶段进行:由于两个星系的速度很快,它们会相遇,但动量会再次将它们分开。它们逐渐接近,再远离,如此循环,直至最终碰撞。
新模拟包含M33星系和大麦哲伦星系对仙女座星系和银河系运行轨迹施加的扰动。尽管这不是天文学家第一次在计算过程中考虑这些天体,但最近的研究纳入了相关星系最精确的数据,这些信息由哈勃和盖亚空间望远镜提供。而所得结果为我们所在的星系描绘了一个不确定的未来。
具体而言,如果只考虑银河系和仙女座星系,该研究得出的碰撞概率略低于50%。当在分析中纳入M33星系时,该值上升至66%。然而,在模型中纳入大麦哲伦星系后,这种上升被抵消了,银河系和仙女座星系在未来100亿年内发生碰撞的概率再次回到50%上下。
该研究论文的作者指出,如果最终真的发生合并,这将发生在大约80亿年后,结果将出现一个椭圆形的星系,不再像银河系和仙女座星系那样拥有旋臂。此外,在任何一种情景下,他们都认为大麦哲伦星系几乎肯定会并入银河系,而M33星系极有可能(86%)并入仙女座星系。
当星系与星系发生碰撞时,尽管它们由巨量的恒星和行星组成,但天体与天体发生直接碰撞的可能性微乎其微。这是因为星系中恒星之间的距离太远,以至于这些结构真正的主宰者是虚空。
然而,这类事件会剧烈改变星系的形状,并可能改变其内恒星的运行轨道。事实上,天文学家已经在银河系中识别出恒星流,其运动指向过去的合并事件。在这些事件中,我们所在的星系吞并了其他较小的结构。(编译/韩超)
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