
咱生活的地球,一直在以大約 29.783 千米 / 秒的速度繞著太陽公轉,差不多每 365 天就能轉完一圈。而太陽呢,也沒閑著,從 46 億年前誕生起,就帶著太陽系這一大家子,以 240 千米 / 秒的速度繞著銀河系中心狂奔,每 2.2 億年完成一次公轉。
從天文學家目前掌握的情況來看,太陽所在的銀河系,屬于棒旋星系。在銀河系的中心區域,有個質量達到太陽 440 萬倍的超大質量黑洞,叫 “人馬座 A*”。它和周圍的小黑洞,還有那些球狀星團,共同構成了一個強大的 “銀心引力集合體”。就是這個集合體,讓包括太陽在內的 1000 億到 4000 億顆恒星,都乖乖地繞著它們公轉 。
不過,不久前的一個新發現,讓天文學家覺得銀河系可沒表面上看起來那么簡單。在組成銀河系的幾條旋臂上,似乎藏著更深的秘密。通過計算機模擬出來的銀河系全景圖,我們能看到太陽距離銀河系中心大概 2.6 萬光年,處在船底 - 人馬臂分叉出來的獵戶座旋臂邊緣。說白了,就是銀河系的 “城鄉結合部”。但在 2021 年 7 月 21 日,《天文學與天體物理學》期刊發表了一篇論文,說太陽所在的這個 “城鄉結合部” 出狀況了。
準確來講,是人馬座旋臂出現了斷裂的跡象。以前,因為我們身處銀河系之中,被大量的星際塵埃遮擋,很難看清銀河系的全貌。直到后來發射了天文觀測衛星,這才真正實現了從地球以外的視角來觀測銀河系。隨著對數十億、上百億顆恒星的測量,銀河系本身的結構也一點點在天文學家面前清晰起來。因為光學望遠鏡沒辦法穿透星際塵埃,看到后面的景象,所以斯皮策太空望遠鏡就成了測定銀河系的得力助手之一。它透過星際塵埃的遮擋,從紅外波段捕獲到的銀河系恒星數據顯示:人馬座旋臂上有一部分恒星,已經脫離了原本的大螺旋結構,獨立形成了一條俯仰角大概為 60 度的 “新臂”。從外面看,這些恒星就好像是人射手座旋臂大斷裂之前,最早一批受到斷裂影響的天體。這不禁讓人擔心,它們真的是星系斷裂的前兆嗎?
天體物理學家邁克爾?庫恩可不這么認為。之前,哈勃望遠鏡拍攝過 “上帝視角下的棒旋星系” 照片,天文學家在里面也發現了類似銀河系人馬座旋臂的 “斷裂” 痕跡。他們覺得這種斷裂痕跡,只是一種特殊結構,并不是星系要分崩離析的前兆。其實從物理角度來講,兩個星系除了因為碰撞可能會分崩離析,在其他任何情況下,都不會自動解體。因為左右星系命運的,除了引力,還有暗物質。在宇宙的質能占比里,普通物質只占 4.9%,暗物質卻占了 26.8%,而且它們都能產生引力。唯一不同的是,暗物質沒辦法被直接看見。具體到銀河系和宇宙里的其他星系,分布在星系內部和外圍的暗物質,提供的額外引力非常強,強到足以讓任何星系保持基本結構,不會散架。就算星系里出現了運動速度大于星系逃逸速度的恒星,暗物質也能把這些恒星牢牢抓住,不讓它們因為速度太快就脫離星系,變成流浪恒星。
按照天文學家的預測,銀河系真正的 “分崩離析”,要發生在 37.5 億年后。為啥呢?因為那時候仙女座星系就要撞上銀河系了。到時候,太陽系所在的獵戶座旋臂,還有銀河系的其他旋臂,都會和仙女座星系內的旋臂攪和在一起。最后在引力的作用下,重新形成新的旋臂,或者變成一個不規則星系。不過不管結果咋樣,整個過程得持續數億年呢 。
所以啊,雖然現在發現人馬座旋臂有異常,但銀河系還遠遠沒到解體的時候。在這宏大的宇宙里,各種奇妙的變化都在悄然發生,我們對宇宙的了解,也不過是冰山一角。說不定在未來,隨著科學技術的進步,我們還能發現更多關于銀河系、關于宇宙的驚人秘密呢。宇宙的奧秘無窮無盡,真讓人忍不住去探索。
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