仙女座星系和銀河系為什麼會在未來碰撞?

太空伊卡洛斯

很高興回答這個問題。

仙女星系簡介:從最簡單的說起,我們生活在地球,地球處於太陽系,太陽系處於銀河系,銀河系處於本星系群,題中的仙女星系也處於本星系群。仙女星系是距銀河系最近的大星系,直徑約22萬光年,距離地球254萬光年。在受光汙染很小的環境下(偏僻、無人區),我們用肉眼是可以觀測到的。


從地球觀測來看,仙女星系發出的光表現出藍移(紅移對應)現象,我們都知道支持宇宙大爆炸觀點的一個證據就是紅移現象。(另一個是宇宙背景微波輻射)由此可知仙女星系正在靠近我們,研究表明仙女系以每秒300公里速度向我們靠近。大約在35億年後會撞上銀河系。最後兩個星系合併成橢圓星系。


(所有圖片來源網絡,侵刪)

人類太渺小了,仰望天空多懷敬畏之心,何嘗不是一種人生觀。

微言淺見,祝好。


黑洞家的鏟屎官

我們銀河系的大小約10萬光年,仙女星系的大小是22萬光年。他們之間的距離是254萬光年。這是在1925年由美國天文學家愛德溫·哈勃發現的。哈勃的測量發現仙女星雲也是一個星系,我們銀河也是一個星系,由此確定了我們銀河系的範圍,也確定了星系才是組成宇宙的基本“模塊”。(我們所看到那些星星,都只是銀河系的一小部分,一個小小的角落,不能代表整個宇宙。)

星系在宇宙中也是成團存在,星系組成的群體被稱為(較小的)星系群、(較大的)星系團,(更大的)超團,等等。仙女星系和銀河系是本星系群裡第一和第二大的星系,周圍還是數十個較小的星系,比如大、小麥哲倫雲。

仙女星系和我們的銀河系正在以每秒300公里的高速相對運動,他們即將在30億年之後發生碰撞合併,成為一個更大的星系。

星系之間之所以能夠發生這樣的碰撞,從根本原因上來說,是因為星系的大小相對於他們之間的太空來說,比例是相當大的,我們考慮隨機運動,它們之間發生碰撞的幾率是存在的。所以在深空觀測中,天文學家們發現了很多星系發生碰撞的樣本,碰撞星系Interacting galaxies (colliding galaxies)或者併合星系merging galaxies。甚至已經成為很重要的分類,對於研究大星系的起源和形成過程,有很重要的意義。

有意思的是,在星系碰撞過程中,兩個星系的面貌會發生重大變化,變得面目全非,甚至形成一個新的更大的星系,但其中的恆星,尤其是像我們太陽這樣的外圍恆星,卻可保安然無恙。因為相對於星系來說,恆星與恆星之間的距離大得很,非常“空曠”。那個時候,在地球上就可以看到變得越來越大的仙女星系,和漫天的“煙花”——新的恆星正在從氣體塵埃中誕生。不過,我們得保證我們人類在30億年後還存在,才能見證這番宇宙奇景!


松鼠老孫

銀河系和仙女座星系相距230萬光年,在我們看來這是一個非常遠的距離,但是對星系而言,這個距離確實太近了。為什麼這麼說呢?我們要知道銀河系直徑約10萬光年,而仙女座星系直徑約15萬光年,那麼我們把銀河系和仙女座星系分別比作兩個人,如果把仙女座星系比作一個成年人,那麼它和銀河系的距離也不過是隔了15個成年人而已,成年人的肩寬大致為50公分,15個成年人並肩站立的長度大概是7.5米,那麼這樣看來,銀河系和仙女座星系如果是兩個人,他們相隔的距離只有7.5米,這個距離能算遠嗎?

我們都知道銀河系有很多的恆星,總數大約為1500億左右,另外還有無數的行星、彗星、小行星、矮行星等等,預估可見物質至少相當於1500億個太陽,但是還沒有算其中的暗物質,所以銀河系無疑是一個巨大的物質團,然而仙女座星系無論是體積、恆星數量還是質量都比銀河系大了一倍,根據萬有引力定律,這兩者之間這麼大的質量和這麼近的距離,實際上是會產生巨大的引力的,因此這兩者在互相靠近,也是情理之中的了。

天文學家們根據天文觀測發現,銀河系和仙女座星系的確正在互相靠近中,目前的速度大致為每秒鐘一百二十千米,而且還會由於重力加速度而速度變快,根據這個趨勢計算的話,預估在30億年後,這兩大星系會撞到一起。


這兩個巨大的星系撞到一起,會發生什麼現象呢?會不會所有恆星行星都撞到一起,變得粉碎,成為一團大火球呢?其實不是的,雖然這兩大星系物質很多,星球很多,但是它們所包含的空間則要大得多,星球和星球之間都是以光年計的,天文物理學家們推測這兩大星系相撞的時候,根本不會發生恆星碰撞的情況,美國有物理學家進行過這樣的模型試驗,發現兩大星系相撞後,恆星撞到一起的可能性基本為零,所以我們也可以認為這兩大星系的相撞實際上是一次融合,之後,它們將變成一個規模更為巨大的星系。


科普大世界

仙女座大星系是銀河系外的近鄰,也收錄到梅西耶深空天體表中,從距離上看,銀河系與仙女座大星系距離約250萬光年,除大小麥哲倫雲外,算是仙女座大星系距離我們最近了。因此,我們也可以用肉眼看到仙女座大星系。

250萬光年的距離其實也不遠,如果從宇宙的時間長河看,以億年計算的話,那麼兩個星系將在大約37億年後發生碰撞。與其說是碰撞,還不說是融合,因此碰撞就是緩慢融合,並非是兩者徹底都完蛋。現代天文學家的觀測計算表面,這個時間不會太早到來,對於人類而言,37億年是非常遙遠的未來。那麼仙女座星系和銀河系為什麼會在未來碰撞,因為兩者的速度和方向構成了碰撞的所有潛在要素。仙女座星系正以每秒120千米的速度向我們靠近,通過仙女座星系恆星光譜的多普勒效應觀測,仙女座星系橫向速度可能小於每秒100千米。

從這個角度看,仙女座星系可能已經和銀河系外圍的暗物質圈發生了接觸,星系盤本身需要在數億年後才會接觸。37億年是個碰撞後的估計時間,如果真的到了37億年後,地球也不會毀滅,如果那個時候地球還在,那麼天空中就是兩個星系合併的景象。因為我們的太陽系在邊上,可以觀察到兩個星系合併的壯觀景象。星系碰撞並不代表所包含的恆星發生物理上的碰撞,只不過是重新排列了位置而已。


川陀太空

科學家們早就預言了我們銀河系的近鄰仙女座星系正在以120千米/秒的速度向我們的銀河系快速衝擊過來!銀河系與仙女座星系的距離大約為250萬光年,按這樣的速度,大約在37億年左右與我們的銀河系迎面相撞!


有人說由於兩大星系中有足夠大的空間,所以銀河系與仙女座星系其實不是相撞只是融合而已,也就是說星體和星體之間不會相撞,只是相互融合而已!但要我說並不一定!原因是這些只是推測,誰也沒有見到過兩個龐大的星系相撞時的景象!

我們知道,銀河系有2000億顆左右的恆星,而仙女座星系要比銀河系大的多,其恆星也要有幾千億吧,試想這麼多的恆星迎面而來,既使空間再大,也存在相撞的幾率吧!在看看我們身邊,月球、地球包括太陽系的具有固體表面的星球,誰身上不是佈滿了大大小小的隕石坑?所以我說它們不但能融合,而且還能結結實實在在的相撞!


如果真是這樣,那麼在37億年後會是什麼樣子呢?那時,首先接觸的是兩個星系的邊緣部分,由於邊緣部分的星體相對比較稀少,所以撞擊的幾率要小的多,而一旦仙女座的的中心經過我們太陽系的時候,星體撞擊的幾率大大增加,假如有一顆比太陽大幾十倍、幾百倍的恆星在運行的過程中,恰好經過我們的太陽系,瞬間,我們人類包括太陽系裡的所有行星都煙消雲散了,接著太陽也受不了這顆恆星的巨大引力,一頭撞進了這顆恆星的懷抱,這樣,這兩顆巨大的恆星也可以說是融合到了一起。但如果假設有很多大小不一比的行星闖進了太陽系,並且直接撞向了地球,巨大的撞擊力使地球快速的偏離了軌道漂向了太空,假如人類還沒有滅亡的話,他們將跟著地球在太陽系以外的黑暗的太空中旅行!不知過了多少年,我們的地球終於被一顆年輕的恆星俘獲,於是這顆載著人類的地球獲得了新生。並且在兩大宇宙重組以及撞擊的過程中又收穫了新的能源,假如在漂盪的過程中人類還沒有滅亡的話,那麼人類又可以開始新的旅程了!如果人類已經滅亡,那麼地球又可以蘊育新的生命了!


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我們所在的宇宙,直經920億光年,它是由無數個星系組成的。如果縮小後,她就像我們的地球一樣,是一個巨大的圓球體。我們的太陽系乃至銀河系就在這個巨大的圓球體內部,由此可見,我們的太陽系就是組成我們所在宇宙的基本微粒。

仙女座星系和銀河系都是組成宇宙的基本物質單位,它們之間有著巨大的質量和巨大的能量,兩個星系之間有著巨大的萬有引力和斥力。使它們既不能相互碰撞也不能相互遠離。各星系之間有著巨大的引力勢能,保持著一定的距離,維持著宇宙的穩定存在。

當前人們觀測到仙女座星系和銀河系以一定的速度相互靠近時,這兩個星系之間的引力勢能會減小,和別的星系的距離就會增大,引力勢能也會增大,實質上就是能量轉換的過程。兩個星系中的恆星也會輻射出的巨大光能,這個光能是不會憑空消失的,它會使兩個星系之間的空間膨脹,轉化為兩個星系之間的引力勢能。

由此可見,兩個星系之間同時存在著巨大的引力和斥力,使它們既不能相互靠近碰撞也不能相互遠離,保持著各星系之間的基本穩定存在。


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論起交通工具碰撞人們談虎色變!中文裡“碰撞”這個詞語寓意豐富!不一定都是殘酷的!人們若是向美好的方向想象一下,這個碰撞的話題就輕鬆多了,比如:銀河大哥要是與仙女座談戀愛,碰撞出愛情的火花都有可能呀!只是戀愛過程太過漫長,37億年是完全重疊,還是剛搭個邊都是個未知數,要是37億年只是搭個邊,完全重疊還得需要下一個37億年,累計就是74億年了,按科學家預測太陽只有45億年的壽命了,到兩個星系完全結合時地球早已提前光榮退群了!幸運的是,地球上的人們曾經是這場轟轟烈烈大“戀愛”的一份子!說是一群參與“戀愛”的細胞也挺光榮!



又是一道好風景


小金牛牛1

新星系的誕生都是在碰撞中生成的,正如宇宙的誕生一樣,先碰撞而後向外擴展。仙女座與銀河系相向運行,最終經碰撞而後擴展生成新的更龐大的星系,但這是在多少億萬年之後的事,它們在相當長的時間仍保持著相對的穩定與均衡。


北國小野草

為什麼會在未來碰撞,這是兩個星系之間的引力作用,但奇怪的是,大質量的星系應該吸引小質量的星系,仙女星系比銀河系質量大,銀河系應朝仙女星系方向走,為什麼倒過來了呢?仙女星系以每秒120千米速度向我們銀河系靠近。還有在37億年後,兩個星系合併成一個,兩個黑洞也會合併成一個,將會是一個超級黑洞。在合併的過程中,兩個星系的邊緣地帶的星星們也許不會受影響,它們的星系中心或許要亂成一鍋粥,重新組合會消亡一部分,留一部分重新排列,各自尊守新秩序。看來星系之間永遠是以運動和再生的形式存在,它在37億後的未來又走向何處?是大麥哲侖來找它,還是它去找大麥哲侖?動腦筋想一想很有趣。


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