?2.7亿光年外,哈勃发现星系大碰撞,这是45亿年后银河系的结局


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近日 , 哈勃太空望远镜遭遇到了前所未有的危机 , 其有效载荷计算机出现死机 。 美国宇航局(NASA)的科学家尝试多次重启哈勃的计算机 , 但都失败了 。 哈勃上的计算机制造于上个世纪80年代 , 自1990年发射升空至今 , 已经服役了31年 , 其内存模块已经老化严重 。
虽然哈勃出故障了 , 但它此前传回的宇宙照片还在处理当中 , 这可以让我们看到更多新的宇宙景象 。 近日 , 哈勃团队公布了一张新的照片 , 显示了一场灾难性的宇宙大碰撞:

这是位于南天鲸鱼座的IC 1623 , 距离我们大约2.7亿光年 。 这意味着IC 1623发出的光用了2.7亿年的时间才来到地球上 , 被哈勃捕捉到 , 让我们看到了2.7亿年前的宇宙景象 。 当这些光发射出来时 , 地球上还没有人类的存在 。
早在124年前 , 天文学家就已经发现了IC 1623的存在 , 但最初它被认为是银河系中的一团星云 。 后来经过研究发现 , 这其实是位于银河系之外的遥远星系 , 而且是两个正在碰撞的星系 。

在2008年 , 哈勃第一次拍摄了IC 1623 , 当时采用先进巡天照相机来捕捉这两个星系发出的红外光和可见光 。 在2009年 , NASA宇航员飞上太空 , 对哈勃进行了第五次也是最后一次维护升级 , 安装了第三代广域照相机 , 它在最近又重新拍摄了IC 1623 , 观测波段从红外到紫外 , 可以显示出更多的细节 。
这对星系的碰撞已经到了最后的阶段 , 强大的引力作用触发强烈的星爆活动 , 导致大量星云坍缩形成恒星 。 未来 , 这两个星系将会演变成一个椭圆星系 。 星云被迅速耗尽之后 , 不再有新恒星形成 , 原先的恒星熄灭之后 , 该椭圆星系也将在宇宙中陷入黑暗 。

通过研究IC 1623的演化 , 可以窥探我们银河系的未来 。 在银河系附近几十万光年的范围内 , 存在着数十个星系 , 它们在轨道上绕着银河系旋转 , 就像地球绕太阳那样 。 但在更远处 , 有一个比银河系更大的星系正朝着银河系飞来 。
在秋冬季节星空中的仙女座方向 , 我们可以看到一团云雾状的天体 , 那就是著名的仙女座星系(M31) 。 这是一个比银河系更大的棒旋星系 , 其直径达到了22万光年 。

仙女座星系是银河系周围罕见的光谱蓝移星系 , 这意味着它正在接近我们 。 仙女座星系周围也有数十个卫星星系 , 它们一起朝着我们的银河系飞来 。 那么 , 仙女座星系什么时候会撞上我们的星系?
根据天文学家的测量 , 仙女座星系朝着太阳系的运动速度为301公里/秒 。 不过 , 太阳系在银河系中不是静止的 , 而是以220公里/秒的速度在绕着银心转动 。 再考虑到黄道面和银道面有着60°的夹角 , 可以算出仙女座星系与银河系之间的相对运动速度为110公里/秒 。

目前 , 这两个星系之间的距离为250万光年 。 随着它们之间的距离变得越来越近 , 引力作用变得越来越强 , 相对速度也会越来越快 。 预计在45亿年后 , 两个星系将会正面相撞 。
星系碰撞并非是毁灭性的过程 , 在宇宙中也很常见 , 因为星系内部其实非常空旷 。 在银河系中 , 恒星与恒星之间的平均距离为4光年 , 相当于37.8万亿公里 , 这可以并排放下2716万颗太阳 。 因此 , 当仙女座星系撞上我们的星系时 , 恒星之间基本上不可能发生碰撞 , 只是运行轨道会发生变化 。

比起星系碰撞 , 更大的威胁其实是来自于太阳 。 因为在那时候 , 太阳已经演化到最后阶段 , 膨胀成一个体型庞大的红巨星 , 最外层有可能会直接扩张到地球轨道之外 。 就算地球没有掉进太阳中 , 但由于那时离太阳太近 , 整个地球将会被烤焦掉 。
当然 , 这些都是遥远未来的事情 , 我们现在担心太多也没有意义 。 如果那时还有人类存在于地球上 , 科技水平应该已经发展到难以想象的程度 , 他们可以很从容地应对这些宇宙事件 。

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