影》仙女座撞上银河系 会发生这些事情

这张示意图,预测了37.5亿年后地球夜空的画面,仙女座(左)填充了视野,并开始用潮汐牵引银河系。(NASA; ESA; Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas; and A. Mellinger)

我们的邻居仙女座星系(Andromeda Galaxy)正以每小时近40万公里的速度,逼近银河系。它是距离我们银河系最近的主要星系,也是肉眼可见的最远天体,距离我们约250万光年。两个星系接近时将带来绝对的混乱,最终合并成一个超大型星系。一切将仿佛是一场巨大的弹珠台游戏,岩石、尘埃、小行星、行星和恒星大量抛向各个方向,而我们的家——太阳系可能会被甩到距离现在银河系中心3倍远的地方。

据《天文学》(Astronomy)13日报导,2012年,天文学家研究人员使用哈伯太空望远镜,得出结论,我们两个星系将在约40亿年内相撞。考虑到星系的寿命十分漫长,这样的碰撞在宇宙中并不罕见。根据模拟,一但我们合并之后,看起来像一个巨大的椭圆星系(Elliptical galaxy),内部结构不在具有的螺旋臂,看起来像是一颗扎扎实实的实心星系。

仙女座约有1兆颗恒星,而银河系约有3000亿颗,恒星与恒星之间的距离足够远,因此恒星之间发生碰撞的机会不大。例如,离我们太阳最近的是半人马座α(Alpha Centauri, 南门二)距离约4.2光年。

如果太阳是一个乒乓球,那么半人马座α将是一颗距离它约1094公里的豌豆,实在很难碰到。尽管在每个星系的中心附近的恒星超级多、比次靠得很近,但平均恒星之间的距离仍然是1609亿公里。这就像每3.2公里放一个乒乓球;因此,星系合并的时候所产生的混乱,仍然不太可能让任何恒星发生碰撞,但一些恒星可能会被抛射出去。

至于仙女座星系和银河系碰撞后,黑洞会发生什么变化呢?银河系和仙女座星系中心都含有一个超大质量黑洞。这些黑洞最终将螺旋进入对方并在新形成的星系中心附近合并,这可能需要数百万年的时间。

当这两个超大质量黑洞距离不到一光年时,它们将开始发射猛烈的重力波,这将辐射进一步的轨道能量,直到完全合并。结合的黑洞吸收的气体可能会形成一个活跃的星系核,如果发生这种情况,它将释放难以想象的能量。

根据目前的计算,科学家预测,在合并的星系中,太阳系被从银河核心抛出3倍远位置的机率大概是50%。在银河系的的螺旋臂中,太阳位于猎户座支的分支中。如果我们被掷得更远,这意味着我们的太阳系将落在这个分支的尖端处。

科学家还预测,在碰撞期间的某个时候,太阳系有12%的机会被从合并新形成的星系中抛出。不过科学家也安慰,届时人类早已不存在了。这样的事件实际上对太阳系没有不利影响,对太阳或行星本身造成干扰的可能性可能很小。

因为,早在两个星系碰撞之前,地球表面早就已经变得太热以至于液态水无法存在,这是由于太阳的亮度越来越强,最终结束了所有陆地生命,但我们的星球仍然陷入这场碰撞的中心,它的宇宙景观将永远不再相同。

但如果我们仍然能够看到夜空,无论是从地球的还是从外太阳系的远处,仙女座星系将在天空中变得更大,最终大约在4亿年后,它可能像一道宁静的露水彩虹一样从地平线延伸到地平线。