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銀河系中四千億顆恒星,高速飛行百億年,就不會發(fā)生撞車事件嗎?

這是一個非常好的話題,相信大家都知道銀河系大約有1000億-4000億顆恒星,而太陽系環(huán)繞銀河系的速度高達(dá)220千米/秒,這比人類速度最快的火箭還要高十幾倍,從地球誕生到現(xiàn)在大約已經(jīng)有45億年了,大約已經(jīng)環(huán)繞銀河系約20圈左右,肯定沒有撞上別的天體啦,要不然咱今天就不會在這里吹牛了!

按理來說銀河系中熙熙攘攘,一不留神撞車也是可能的,畢竟都沒AI駕駛,撞個車也是可以原諒,但居然沒有撞車。也許我們得從認(rèn)識銀河系開始!

銀河系認(rèn)識歷史

從赫歇爾試圖畫出銀河系開始說起,畢竟銀河系是低頭不見抬頭見的天體,赫歇爾當(dāng)年裹挾這發(fā)現(xiàn)天王星的威風(fēng),用他自己磨制的望遠(yuǎn)鏡,帶著他也是天文學(xué)家的妹妹卡羅琳·赫歇爾一起,試圖為銀河系繪制一份詳細(xì)的星圖。

經(jīng)過了數(shù)年的觀測,確定了十幾萬顆恒星的位置,終于畫出了一份慘不忍睹的銀河系地圖,就像一個攤破了的大餅,不過請勿褻瀆赫歇爾的工作,在他之后100年沒有任何比他更了解銀河系!

赫歇爾以后的天文學(xué)飛速發(fā)展,人類對夜空有更進(jìn)一步的認(rèn)識,比如梅西耶就對各式天體總結(jié)出了一個梅西耶星表,包含各種球狀星團(tuán)、星云與河外星系,但當(dāng)年局限于望遠(yuǎn)鏡的口徑和距離測量技術(shù),并不知道這些天體在銀河系以外!

愛因斯坦參觀威爾遜山天文臺

到了1914年天文學(xué)家沙普利利用威爾遜山天文臺1.5米口徑的反射望遠(yuǎn)鏡,觀測了大量球狀星團(tuán)的分布,他發(fā)現(xiàn)球狀星團(tuán)都是以人馬座中心的恒星密集區(qū)域為中心分布,因此他推斷銀河系的中心應(yīng)該位于人馬座方向!

經(jīng)過4年的觀測,沙普利確定太陽系距離銀河系中心約5萬光年,后修正為3萬光年,不得不說沙普利的觀測還是比較精確的,和現(xiàn)代數(shù)據(jù)2.5萬光年相差并不大。

1926年瑞典天文學(xué)家林德布拉德提出銀河系由許多子系統(tǒng)組成,提出了銀河系自轉(zhuǎn)中心在人馬座方向。

1938年奧爾特用恒星統(tǒng)計法研究了太陽附近恒星的分布,發(fā)現(xiàn)了銀河系的旋臂結(jié)構(gòu)

1958年-1959年,奧爾特等人又利用射電望遠(yuǎn)鏡繪制出了第一幅銀河系的中性氫21厘米波分布圖(氫分子云),證實了銀河系的漩渦結(jié)構(gòu),還發(fā)現(xiàn)了正在膨脹中的3千秒差距旋臂。

1960年代提出了銀河系誕生與大片星云的說法,但后來被銀河系邊緣也發(fā)現(xiàn)大量恒星的觀測所證偽,在后來觀測發(fā)現(xiàn)人馬座橢球星系環(huán)繞銀河系公轉(zhuǎn)被吞噬的,終于提出了一個銀河系通過吞并矮星系成長的模型,比較符合當(dāng)前觀測。

后期伊巴谷衛(wèi)星和蓋亞衛(wèi)星則從赫歇爾手中接過了繪制銀河系模型的大旗,經(jīng)過兩顆衛(wèi)星的努力,觀測了十幾億顆恒星的精確三維位置數(shù)據(jù)后,3D銀河系橫空出世,盡管距離銀河系恒星下限1000億顆相去甚遠(yuǎn),但已經(jīng)足以建立起銀河系的3D模型。

銀河系中無數(shù)恒星都在公轉(zhuǎn),為什么沒與發(fā)生交通事故?

其實我們來計算下銀河系中恒星分布的平均密度即可了解,太陽系附近的恒星之間距離大約是4-5光年,可能大家不太清楚這是多大一個概念,地球和月球之間平均距離是38.4萬千米,一光年大概是2464萬個地月距離,而一個地月距離就能放下太陽系內(nèi)所有行星還略有盈余。

地月系距離之間塞下所有行星還略有盈余

簡單的說大約能放下600萬個太陽系收尾連接,如果是4光年的話,至少能放下2400萬個太陽系!以光年為單位的距離實在不小,所以太陽系在銀河系中穿行的話還是比較安全的,就像在太平洋上兩個蒙眼游泳的人,應(yīng)該不太可能會撞在一起!

但在環(huán)銀河系軌道上上因為恒星之間的距離遙遠(yuǎn)不容易相撞,但并不能管住局部的撞車事件,比如在太陽系形成初期就交通事故不斷,比如地球就很有可能被一顆叫做忒伊亞的行星撞擊而誕生了月球,而由于月球的誕生形成了才促成了地球上生命的誕生。

盡管這個理論并無實證,但比較能解釋月球相對于地球的比例,也能夠解釋地球自轉(zhuǎn)軸歪斜,還有成分上比較接近等等,這是迄今為止比較靠譜的說法。

  • 銀河系中的天體都那么安分嗎?

其實并不是,包括太陽系附近的天體與太陽的距離都是時刻在變化的,比如各位熟悉的巴納德星就在迅速接近太陽,速度高達(dá)110千米/秒以上,但各位卻無需擔(dān)心它會撞上太陽,因為就像火星和地球相互接近一樣,但最終還是會離去!

8萬年內(nèi)太陽系與附近恒星之間的距離,都是逐漸接近然后遠(yuǎn)離,未來可能再無相遇機會,比如太陽系環(huán)繞銀河系公轉(zhuǎn)的下一圈,我們就不知道是哪顆恒星距離地球最近了!而上一次大概是在二疊紀(jì)和三疊紀(jì)時代,相信最近的恒星并非是比鄰星!

  • 銀河系中真的沒有恒星相撞嗎?

相撞說起來有點毛骨悚然,因為在恒星之間的引力場,它們在很久以前就感知到了對方的存在,會在引力的作用下形成雙星!假如一個雙星系統(tǒng)被另一顆恒星(或者黑洞)捕獲的話,那么雙星中另一顆會被甩離!而且這樣的恒星還不少,在銀河系中這種叫做超高速星,因為它們的運動速度達(dá)到了銀河系的逃逸速度,在蕓蕓眾生中很容易被在近地軌道上的天基望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)。

雙星的這種捕獲被甩離的行為非常類似于鏈球運動,轉(zhuǎn)動到一定角速度時突然放手,鏈球就飛走了!雙星系統(tǒng)也是如此,當(dāng)環(huán)繞速度越來越高,雙星之間引力無法束縛,紐帶斷裂,那么另一顆就拜拜啦!

哈勃望遠(yuǎn)鏡下正在逃離星系的一顆恒星,這意味著很有可能有另一顆恒星已經(jīng)被牢牢的抓住了,它的命運如何我們不得而知,但肯定不會是慘烈的相撞,最多也就被黑洞慢慢吸干,再敲骨吸髓,最后連渣渣都不剩!

也許就是這樣,這種最多在X射線下能看到,而另一種如果是白矮星的話,也許就會整出個大動靜,因為白矮星吞噬物質(zhì)后超過1.44倍太陽質(zhì)量時將發(fā)生超新星爆發(fā),這種就是Ia型標(biāo)準(zhǔn)燭光的超新星爆發(fā)。

搞不好還把主星給摧毀了,當(dāng)然也有主星幸存的,比如第谷超新星爆發(fā)就是這樣,超新星爆發(fā)擴散的弓形波表示主星得以保全!

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