仙女座星系是距离银河系最近的大型星系,它们是本星系群中最大的两个星系,各自都有数十个矮星系环绕它们运动。由于仙女座星系和银河系的距离很近,它们之间的引力作用很强,以至于它们终有一天会发生碰撞。
仙女座星系与银河系相距大约254万光年,由于引力的作用,它们目前正以每秒110公里的速度互相靠近。随着距离的逐渐靠近,它们之间的引力作用越来越强,所以接近速度也会越来越快。此前,天文学家根据哈勃太空望远镜的估计,两个星系的碰撞将会发生在大约39亿年之后。
然而,今年的一项新研究表明[1],星系的碰撞时间会比此前延缓了大约6亿年。基于盖亚卫星的观测数据,天文学家通过计算机模拟发现,银河系和仙女座星系的碰撞时间将会在45亿年以后。
盖亚卫星测量多达10亿颗恒星的位置和速度,这能让天文学家构建更加精确的3D宇宙地图,从而有助于我们了解银河系的未来。
根据盖亚卫星的观测数据,仙女座星系存在一个32公里/秒的侧向速度,这意味着它并不会像此前预计那样与银河系直接发生正面碰撞,而是一次侧击。仙女座星系会以一条曲折的路径靠近银河系,并在45亿年后与银河系接触,开始发生星系合并。再经过数十亿年的引力作用,两个星系将会结合成一个椭圆星系。
星系碰撞的现象在宇宙中并非罕见,通过研究这些星系的演化,我们可以了解银河系和仙女座星系的碰撞将会造成什么结果。对于星系中的恒星及其各自的恒星系统而言,星系的合并算不上毁灭性的过程。因为恒星与恒星之间的距离远大于恒星本身的尺寸,它们基本上不会在引力的作用下发生碰撞,而是会绕着星系的引力中心运动。
另外,45亿年后,太阳也快要演化到生命的尽头,那时温度过高的太阳已经让地球完全处于宜居带之外。星系碰撞不是我们应该担心的,太阳的未来才是。当然,45亿年的时间太过漫长,那时是否还有人类去担心都是个未知数。
参考文献
[1] Roeland P. van der Marel, Mark A. Fardal, Sangmo Tony Sohn, et al., First Gaia Dynamics of the Andromeda System: DR2 Proper Motions, Orbits, and Rotation of M31 and M33, The Astrophysical Journal, 872, 24.
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