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银河系和仙女座还有45亿年就要相撞了

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太阳系所在的银河系(Milky Way)和仙女座(Andromeda)在25亿年之后开始接近,45亿年之后开始产生可观的星系相互作用,也就是相撞,或者是“融合”。


其实把时间尺度再放长一点三角座也会过来凑热闹。

这种星系之间的碰撞在宇宙中并不少见,比如由哈勃望远镜拍摄到的UGC-2368:


就是一组正在发生相互作用的星系,两个部分的形状和运动状态都在发生着巨大变化,几百万个恒星在引力场的巨大变化下离开了原有的运动轨道。

星系与星系碰撞的整个碰撞过程,从开始相互作用到最后合并成为一个相对稳定的星系大概也要经历几十亿年。


我们所在的太阳系的中心太阳,还有大约50亿年的寿命,可以在其暮年看到所在的银河系和仙女座开始发生相互作用,不过随着太阳燃料消耗殆尽,变得不稳定以及膨胀变成红巨星,半径达到两个日地距离。所以人类首先需要担心的不是星系与星系相撞,有可能逼走人类的是暮年暴脾气的太阳。


假设人类有点幸运

假设人类有点幸运,在太阳有生之年从银河系里找到了另外一颗年轻有为的恒星A,并定居在该恒星的宜居带内的行星B。

那么在星系相互作用的过程中有可能有以下几种结果:

Result.1

因为99%的星系空间是空旷的稀薄等离子体,大概率恒星A携带着行星S在漫长的合并过程中被平稳地转移到了另外一个恒星轨道上,围绕合并后的星系中心公转。


Result.2

小概率情况下,恒星A被另外一个恒星的引力场捕获,变成一个双星系统,系统中的行星S原地错乱。


Result.3

更小概率情况下,恒星A 和恒星B,C同时两两发生引力捕获,剧情详见《三体》。


后话

人类使用了几十年就从完全飞不起来到把人送到月球,个人是非常乐观人类能在太阳暮年找到新的宜居带并目睹银河系和仙女座的星系合并的。

宁愿乐观的错,也不要悲观的对。

马克思


1

1

参考文献及图片来源:
[1]First Gaia Dynamics of the Andromeda System: DR2 Proper Motions, Orbits, and Rotation of M31 and M33 (2019) ApJ

[2]https://sci.esa.int/web/gaia/-/61116-gaia-clocks-new-speeds-for-milky-way-andromeda-collision

[3]https://kof.zcu.cz/st/dis/schwarzmeier/galaxy_interactions.html

[4]https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l6_p2.html

撰稿:张沛锦

美编:麦李婷


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