03.08 银河系与仙女座星系终将上演惊天大碰撞,太阳系真的会平安无事吗?

MAN高苍健


在宇宙当中天体之间的碰撞是最为常见的事情了。地球就是在不断的碰撞中形成的。从某种意义上讲碰撞不是毁灭而是重生。50亿年后太阳变成了红巨星,就会严重威胁着地球上的人类的生存。可是你知道吗?在太阳变成红巨星的前10亿年,银河系将要“迎娶”仙女星系,上演宇宙中最为壮观的星系大碰撞。

图示:仙女座星系

仙女座星系和银河系两个巨大的星系都要相撞了。这可是几千亿颗恒星组成的星系之间的大碰撞啊!太阳系会发生什么呢?是在这场惊天大碰撞中毁灭还是平安无事?咱们一一道来。

仙女座星系也叫仙女星系,是距离我们所在的银河系最近的一颗河外星系。在晴朗的夜空中,我们单凭肉眼就能看到它。它距离我们只有254万光年。仙女座星系的直径是22万光年,银河系的直径大约是10万光年,因此从星系的尺度来看,仙女座星系已经是很靠近银河系了。并且仙女星系正在以每秒钟300公里的速度在追赶银河系。按照这个速度,大约在37.5亿年后,仙女座星系将会和银河系相遇,发生碰撞。最终两个星系会合并成一个更大的椭圆形星系。名字科学家已经想好了就叫“银河仙女星系”。

图示:银河系和仙女座碰撞动图

这么看来,仙女座星系和银河系的碰撞是在所难免的了。太阳系会怎样呢?是在碰撞中毁灭还是平安无事?科学家通过观测宇宙中正在发生碰撞的一些星系作为参考,认为太阳系不会在星系碰撞中毁灭或者是被甩出银河系的,应该是平安无事的。

仙女座星系和银河系发生碰撞最终合并成一个新的星系。在这个过程中,星系之间的恒星彼此之间是很友好的,不会发生碰撞的。这又是为什么呢?因为在星系中,恒星之间的距离是非常大的。平均距离大约是3光年。像太阳所在的银河系区域,恒星之间的距离就更大了,距离太阳最近的恒星比邻星远在4.22光年之外。

图示:哈勃望远镜观测到的正在碰撞的星系

这些天文数字实在是不好理解的话,我们可以将比例缩小一下。如果把太阳看做是一个网球,它的直径也就是五六厘米的样子。在同等比例下,距离太阳最近的比邻星则位于1350公里以外的地方。两者之间的空隙是有多么的大!这样大的空间碰撞的几率是非常小的。

仙女座星系和银河系之中存在着大量的暗物质,这些暗物质能够把恒星汇聚成星系。在两个星系相遇的时候,虽然彼此反复穿过,星系发生变形,但是最终还是会合并到一起,暗物质起到了关键性的作用。太阳也托暗物质的福,不会在合并的过程中甩出去。

图示:40亿年后的星空

虽然太阳系是平安无事的,但是那时候的太阳老了,即将变成一颗红巨星。地球会因为太阳温度的升高而变得不适合生命生存了。人类还是得离开地球寻找新的宜居星球去开始新的生活了。

这是几十亿年后的事情了,谁也不知道那天来到时真实的情况是怎样的?希望合并后的新星系会有更多的宜居星球等着人类去探索。


兔斯基聊科学


目前来看两个星系碰撞的可能性确实非常大,仙女座星系正在接近银河系,按照现在两者靠近的速度来推算,发生碰撞的时间,大约在……37.5亿年以后。

所以啊,其实我们人类不用为两个星系相撞时太阳系的安危担忧,因为那个时候,现在生活在地球上的人类早就不在了,甚至人类还是否在地球上生存,到时候主宰地球的是什么生物,都不一定了呢。

而且呢,星系之间的碰撞并不是我们通常意义上理解的碰撞。

因为星系并不是一个实打实的物体,它是一个巨大的空间,里面包含了许多恒星,恒星和恒星之间距离甚远平均距离也有3光年左右。在银河系里,离太阳最近的一颗恒星——比邻星,距离是4.22光年。

所以两个星系的碰撞,更像是融合的过程,事实上结果也的确如此,星系碰撞的结果就是——两者会融合成一个新的星系。我们今天所在的银河系,也曾经融合了许多小的星系。

在这个融合的过程当中,可能会出现几种情况:

恒星和恒星直接相撞。

由于星体之间距离普遍比较远,直接相撞的可能性很小。

恒星被甩出星系之外。

由于两个星系的惯性,这种情况的确有可能出现,但概率也比较小。如果太阳系好巧不巧被甩了出去,那就真的变成……流浪太阳了。

星体穿过彼此空隙,成功成为新星系的一部分。

这种平安无事的可能性是最大的。

另外呢,在星系融合的过程中,夜空可能会呈现出非常壮观的美。当然,我们这几代人是见不到了,希望那个时候存在于地球上的人类(或者其他什么生物),代替我们看看天空吧~。

希望我的回答能够帮助到你,觉得有用的话就点个赞吧,嘻嘻~


不吃肠的大肠


仙女座星系(M31或NGC224)和银河系同属于本星系群,距离地球大约254万光年,天文学家观测其呈现蓝移现象,它正在高速的向银河系撞来,大约30-40亿年和银河系开始碰撞融合形成椭圆星系。以下是天文学家根据现已观测到的星系融合情况,模拟的银河系和侠女座大星系融合过程↓(NASA官网)。

从第一个小图中可以看到,其实在天气好的时候后肉眼就可以看到仙女座大星系。这样的星系融合在宇宙中是非常常见的,早在人类文明之前银河系就多次吞噬它周围的矮星系才变成现在的样子。但是这一次即将到来的融合是势均力敌的。

虽然两个大星系都含有数千颗亿恒星,但是由于两个星系都很大十几万光年,即使发生碰撞融合过程两个天体相撞的可能性还是很低的。例如距离我们最近的恒星比邻星,距离我们4.22光年。如果把太阳看做一个足球大小,简单算了一下那么同比例下比邻星在570公里之外,并且太阳在两个星系中也可以算作中等恒星。

想象一下一个足球在穿过570公里宽的“路”会很容易撞到“路”上的一个足球吗?

但是碰撞融合的过程其实也是质量增加后一个再平衡的过程,虽然太阳系被直接碰撞的机率很小,但是并不能排除其他大质量天体对太阳系的引力干扰。虽然不能动其根本,但是扰乱外层的彗星还是可能的,届时可能会有大量的小天体奔向太阳系内,这可能会成为一大灾难。

其实在彻底碰撞融合之前我们就需要面临太阳的死亡,太阳在30-40亿年后开始膨胀进入红巨星时代,届时将吞并地球。人类最好的办法就是逃出太阳系了。


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银河系与仙女座星系终将上演惊天大碰撞,太阳系真的会平安无事吗?

在我们观察宇宙中遥远的恒星的时候,会发现一个有趣的现象:如果某颗恒星正在远离我们,那么它发出的光线就会偏红(红移),在相反的情况下,它发出的光线就会偏蓝(蓝移)。

根据这个现象,我们就可以轻松地判断出某个天体是在靠近我们,还是在远离我们,如果再辅以大量观测数据的对比和分析,我们还可以推测出这个天体相对于我们的移动速度。

我们现在看到的“仙女座星系正向我们呼啸而来”这个结论也就是因此而来,通过计算科学家推测出,仙女座星系会在大约40亿年后抵达银河系的位置。虽然这件事好像与现在的我们没有什么关系,但是在我们的心里,多少还是会对太阳系的未来感到好奇。

40亿年后,太阳系会因此而毁灭吗?

想象一下,你正在一条视野很好的公路上愉快地驾车行驶,这时你看到从很远地方来了一辆车,与你相向而行。现在就有了一个简单的问题:从你的角度来看,这辆车是高速向你接近的,那么当这辆车抵达你的位置的时候,会不会和你相撞呢?

很显然,正常情况下这辆车都不会撞上你,原因很简单,这辆车与你不在一条车道。而从运动的角度来看,假如以你驾驶的车为参照物,那么与你相向而行的车相对于你来说,除了有纵向速度以外,还有一个横向的速度。

从上述的例子可以看到,要判断一个向自己接近的物体是否会真的撞上自己,我们就必须同时了解这个物体的纵向速度和横向速度,缺一不可。

距离越远的物体,横向速度就越难测量,而仙女座星系与我们的距离高达254万光年,要精确地测量出横向速度,其难度可想而知。事实上,目前我们只能通过蓝移现象来测量仙女座星系的纵向速度,而对于仙女座星系的横向速度,我们几乎是一无所知。

也就是说,我们现在只知道仙女座星系向银河系的方向运动,至于会不会撞上,还是一个很大的未知数。正因为如此,现在不少的科学家都认为,40亿年后,仙女座星系很可能只是和银河系“擦肩而过”。

当然,碰撞也有可能会发生,那如果真撞上了又会怎么样呢?

仙女座星系直径为22万光年,拥有数量高达1万亿的恒星,通常我们都会认为,如果它真与银河系发生碰撞,那么必定会是宇宙中的一场灾难,以下是通过计算机模拟出来的银河系与仙女座星系上演的惊天大碰撞。

可以看到,在那个时候,仙女座星系和银河系会穿过彼此,并在几经周折后合并成一个更大的椭圆星系,在这个过程中,除极少数的恒星被抛出外,绝大部分的恒星都会幸存下来(顺便讲一下,上图中那个路过的星系是M33星系,科学家推测它可能会被新形成的星系捕获,成为一个“卫星星系”)。

这看上去非常恐怖,但实际上,以上计算机模拟的两个星系从碰撞到合并的过程,需要花大约20亿年的时间,也就是说,这个过程是相当缓慢,而且相当温柔的。假如那时的太阳系还有人类的话,他们看到的星空要比现在壮丽得多(如下图所示),除此之外,他们不会感到太大的异常。

另一个问题,两个星系的恒星之间会不会发生碰撞呢?

其实宇宙的空旷超乎我们的想象,拿银河系来讲,大概每260立方光年的空间才有一颗恒星,这个概念可以举个例子来说明:假如把太阳比作一支蜡烛,那么离太阳最近的另一支蜡烛至少都在1000多公里以外!

根据相关的观测数据,仙女座星系的平均恒星密度与银河系相差不大。因此可以说,当两大星系发生碰撞的时候,恒星之间发生碰撞的可能性几乎为零。

值得注意的是,虽然碰撞事件几乎不会发生,但是星系合并时的引力扰动却不容小觑,如果太阳的运气够背的话,它甚至可能会被抛出星系,成为一颗“流浪恒星”。

不过就算这样的事情真的发生,太阳也不会“咻”的一声就飞走了,那也将是一个非常缓慢的过程。在这个过程中,太阳系内的各种天体依然会跟随着太阳,并与它一起飞向茫茫的星际空间。

可以想象的是,在这种情况下,如果那时太阳系内的人类还没有足够的技术手段离开太阳系,等待他们的将会是一个悲伤的结局。


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魅力科学君


答:天文观测表明,仙女星系和银河系极有可能在37.5亿年后发生碰撞并融合,不过由于天体间的距离很宽广,所以发生恒星直接碰撞的概率极低,太阳系也会在融合后的大星系中,找到新的运行位置。


仙女星系

仙女星系是距离我们银河系最近的大星系,相对距离有254万光年,也是我们本星系群中最大的星系(银河系排第二),盘面直径有22万光年(银河系有16万光年)。

仙女星系的光谱相对于地球是蓝移,说明仙女星系正在接近我们银河系,目前接近速度是120km/s;但是科学家还无法确定两者的横向速度,如果横向速度误差过大,就会导致银河系和仙女星系在未来擦肩而过。


碰撞过程

从哈勃空间望远镜的最新观测数据来看,银河系和仙女星系发生碰撞的概率非常高;因为整个本星系群的重心,落在银河系与仙女星系之间,所以未来两者的接近速度也会越来越快。

据估计,仙女星系和银河系将在37.5亿年后发生接触,然后融合过程将持续数十亿年的时间,由于两个星系本身的惯性,会导致大约15%的恒星在碰撞过程中被抛向星际空间。

最终银河系与仙女星系融合成更大的星系,被抛出去的恒星,要么结合成星团成为大星系的“卫星”,要么形成流浪恒星;倘若太阳系的运气不好,是有可能被抛出去的。


对太阳系的影响

星系内天体之间的距离都很远,比如距离太阳最近的恒星有4.2光年,太阳要和周围的恒星发生碰撞,就好比你在光滑的平面上,随手扔出去一个乒乓球,然后和相距1000公里外的乒乓球发生碰撞,概率是极低的。

所以我们的太阳系,并不会在仙女星系和银河系的碰撞融合过程与其他恒星碰撞,随着融合过程的进行,太阳系会在新的大星系中找到新的运行位置,而且融合过程是非常缓慢的,将持续数十亿年的时间。


碰撞效果

实际上,我们太阳系时刻都在和其他矮星系发生碰撞和融合,只是融合过程需要数亿年的时间,短时间内我们根本感受不到碰撞过程带来的影响。

你想看这场惊天大碰撞的话,前提是你能活到那一天,我看就不要杞人忧天了;不过,我们可以来看看40亿年后,在地球上看到的夜空效果图:


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艾伯史密斯


问题本身并不严谨,科学家们只是根据银河系和仙女座星系现在的运动状态推测两大星系将在大约35亿年之后相撞,并没有说一定会相撞!

目前银河亿仙女座星系相距大约250万光年,靠近的速度大约300公里每秒,如果数十亿年之后真的相撞了,我们的太阳系会如何呢?

提到“相撞”两字,很多人都会想象到汽车等物体相撞的惨烈局面,认为星系之间的碰撞也会非常疯狂,巨大的碰撞力会让银河系别个毁灭,两大星系在相撞过程中会融合在一起,届时会出现剧烈的动荡!

事实上并非如此,即使银河系仙女座星系数十亿年后相撞,或许用“融合”两字更为恰当,虽然速度足够快,但对于两个庞大的星系来说,这点速度不算什么,融合的过程也会非常的漫长,我们甚至不会感觉到两大星系在融合!

而如今我们的银河系也经常会吞噬周围的矮星系,说白了就是星系的融合,对银河系几乎没有任何影响!

即使真的会对太阳系有致命影响,我们也不必担心,毕竟那是几十亿年之后的事情,如果人类能存在如此之久,我们早就飞出银河系了!


宇宙探索


在100多年前,许多当时最伟大的天文学家和物理学家仍然认为银河系是整个宇宙中唯一的星系。直到20世纪20年代,埃德温·哈勃才明确的指出仙女座大星云实际上是一个独立于我们银河系的星系。

而且我们现在知道仙女座不仅是离银河系最近的大星系,而且还在向我们移动。据估计,在未来的几十亿年里,仙女座星系和我们的银河系将会在一次巨大的星系碰撞中融合在一起。那么届时会是什么样子?我们的太阳系是否会安全无恙?

螺旋星系的合并会创造一个更大的椭圆星系

对我们来说,在银河系内部,除了看到星座的变化比现在稍微快一些,以及伴随星系合并而来的恒星形成和超新星爆发之外,我们不会感受到任何不寻常的事情发生。因为星际空间十分广阔,例如,仙女座的一颗恒星进入冥王星的太阳轨道的几率大约是千万分之一。这个几率十分小!

但是对于我们银河系以外的人来说,如果他们能在数亿年以后的时间里观察到这场碰撞,肯定会看到特别壮观的景象。

他们将见证宇宙中最大的灾难之一:两个大小差不多的大星系发生合并。尽管仙女座星系比银河系稍微大一点,但两个星系的合并足以让任何一个星系中巨大的螺旋结构被摧毁。合并成一个更大的椭圆星系。

通过对星系、气体、尘埃和暗物质的了解,我们可以非常详细地模拟这次碰撞将会发生什么。而且我们已经在宇宙的其他地方看到了大型星系合并的图像。哈勃太空望远镜拍摄了许多相互作用的星系影像,让我们看一下星系碰撞会发生什么?

银河系和仙女座星系碰撞会发生什么

在相互作用的早期阶段,两个星系呈现出了非常大的倾角,虽然星系的圆盘还没有接触到有一块,但两个星系已经在红外波段下表现的非常明亮,因为两个星系之间的引力相互作用导致整个星系中恒星形成的速度大幅增加。

但随后,两个星系圆盘将开始互相融合,创造出类似上图中的景象。数万光年大小的气体、尘埃振荡很容易导致一些中中子星发生合并、白矮星爆发超新星爆发。恒星的形成速度比以往任何时候都要快,星系的结构会在可见光下被尘埃阻挡,但在红外线中会发出明亮的光芒。

紧接着,一旦这两个星系发生第一次互相穿越,星系的螺旋结构会被彻底破坏。就像上图中的景象一样,恒星和气体会在两个星系之间构成一个桥梁把星系连接起来,而巨大的尘埃带将会显示出星系的扭曲程度。明亮的蓝色和红色,分别是年轻炽热的恒星和电离的恒星形成区域,这些区域都将在合并的过程中大量出现。虽然上图中这一对相互作用的星系的质量略低于银河系和仙女座星系,但物理学的定律保持不变,银河系和仙女座合并也大致是这个样子的。

紧接着它们在引力的作用下会再次靠拢,两个星系的旋臂将会变得更加宽泛和扭曲,甚至可能会发生180度大转弯,就像上图中两个星系的旋臂一样。在合并的过程中,这两条摆动的旋臂的长度是原星系长度的两倍多。

但是,尽管合并的过程中存在扭曲和物质分布的混乱,但是这一切最终都会在引力的作用下尘埃落定。

正如上图所示,两个星系的核心最终会合并成一个新的核心,在碰撞中散布的绝大多数物质会沉淀下来,重新回到新的、甚至更大的物体上,随着时间的推移,物质会沉淀成一个巨大的椭圆星系。

总结:我们的太阳系会安然无恙,天空会发生一些变化

因此,即使地球上所有的生命不能看到以后的星系合并,但是我们现在仍然可以知道银河系的未来。由于恒星之间的距离广阔,大部分恒星都会互相穿过,并不会发生膨胀,因此我么你的太阳系依然可以安然无恙,只不过我们的天空会跟现在大不相同!恒星位置发生变化,出现大量新生蓝色恒星,超新星爆发更加频繁,天空更加明亮。


量子科学论


银河系是怎么来的?

要了解这个问题,我们得先看一下恒星系是如何形成的。以太阳系为例,太阳系的形成是起源于45亿年前,当时第一代恒星爆炸后的碎渣形成了一片巨大的分子云,而这些分子云逐渐地在引力作用下形成了一颗太阳,其他的边角碎料则形成了行星等天体,如地球。

太阳系是银河系中几千亿颗恒星系中的一员,实际上并不十分突出。而银河系和恒星系的产生机制是不一样的,银河系并不是由于分子云的坍塌形成的,而是一点点慢慢吃出来的。

在过去的100亿年左右,银河系不断地吞并比自己小的星系或者恒星系,逐渐壮大自己的队伍,才有了如今的规模,而且直到今天,也还在吞并其他星系。

比如人马座星系是银河系的卫星星系,它每绕银河系一周,都有部分恒星被银河系所吞并。当然,吞并的不只是人马座星系。

其实不止银河系,宇宙中所有的星系都是像大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米一样逐渐吞并别的星系的恒星,而且这种吞并在宇宙中非常常见。

银河系和仙女座星系的碰撞

在银河系所在的本星系群中,有几十个星系,而最大的要数仙女座星系,其次才是银河系。

从照片上看,仙女座星系比银河系稍微大一些,但从科学家的尺度上看,银河系直径大概是15万~18万光年,而仙女座星系的直径大约是20万光年。

宇宙中有一个说法叫做质量为王,这是因为质量越大的物体引力也越大。因此仙女座星系的质量相对于银河系而言,更大一些。所以银河系和仙女座星系在相互靠近的过程中,银河系的恒星会被仙女座星系逐渐吞并。

不过,也有科学家指出,未来仙女座星系和银河系并不会直接发生碰撞,而是会发生侧面碰撞,不过具体结果还要以更精确的数据才可以预测到。但不管是正面碰撞还是侧面碰撞,这种事情都发生在40亿年之后了。

对太阳系的影响

其实不管是侧面碰撞还是正面撞,对太阳系都造不成任何影响。

首先,恒星也是有寿命的,具体的寿命长短要取决于它的质量,质量越小的恒星,由于引力也越小,因此内部核聚变的反应比较温和,所以寿命会很长。

而质量越大的恒星,因为引力越大,内部能引发的核聚变比较猛烈,所以寿命非常短。

而太阳是介于两者之中,太阳是一颗黄矮星,黄矮星的主序星的阶段大致为100亿年,这之后太阳会膨胀成一颗红巨星,最后成为一颗白矮星,整个过程大概是120亿年左右,而目前太阳大约50亿岁。

根据太阳的一生演化显示,太阳将在40多亿年后,走到主序星阶段的尽头,而在20亿年之后,由于太阳辐射强度的升高,地球将会因为温度太高而无法让生物继续存活。更不要说,后来变成一颗红巨星或者白矮星了。

但即使地球的生物仍能够生存,银河系和仙女座星系的合并也对太阳系够不成影响。究其原因是因为宇宙实在是太空旷了,比如离太阳最近的比邻星星系,距离我们都有4光年之久。如果把太阳看成是一个硬币,那比邻星就是700公里开外的一个比硬币还要小的东西。

因此,即使两个星系发生了合并,对于星系内部所有的恒星而言,都感觉不出有任何变化。


钟铭聊科学


即便碰撞也是37亿年之后的事情了,恐怕到那时,在座的各位连骨头也都保不住了吧。

由哈勃的观测数据表明,银河系将要与仙女星系相撞,从什么地方看出来它们俩在靠近呢?

通过分析恒星光谱的多普勒效应,我们知道远离我们的光源发出的光线红移,反之则蓝移。

37亿年以后,人类肯定不在太阳系了,因为人们总要躲避太阳的红巨星时代吧,待在地球上,肯定是没戏的。

数十亿年的发展, 发展到神级文明都说不定呢,不需要担心那么久远的事情。

太阳系平安无事的概率不高,即便星际空间很空旷,但是由于星系间的碰撞与融合是非常漫长的,长达数亿年之久,而太阳系距离银心处2.6万光年,在剧烈的引力扰动之下,有一定的几率会被甩出去,从而成为流浪恒星。

但即便被甩出去,还是有一定的概率会被引力重新拉回来。

不会有其它的恒星系与太阳系迎头相撞,这样的概率很低,但也存在,这个无法去预测。

无论怎么撞,人类都有实力随时离开银河系,神级文明的实力不是现在的人类能够体会的。嘿嘿

个人浅见,欢迎评论!

本回答由一枚游戏科幻迷原创,感谢点赞关注,我们一起科幻想象、畅游宇宙!予人玫瑰,手有余香!


科学船坞


按照目前的观测,我们的银河系确实将会与仙女星系发生碰撞融合,但这个时间点将会是37.5亿年后,而且这对于太阳系来说,负面影响很小。

此外,这里说的碰撞并不是像那种车祸般撞击的四分五裂,相比与此,银河系和仙女星系的碰撞叫做“融合”更恰当,而且这一融合过程将会持续数十亿年之久

对于咱们的太阳系来说,虽然银河系内包含了上千亿颗恒星,但这些恒星之间的距离却是十分空旷的,比如离咱们太阳最近的恒星,就远在4.2光年之外。因此在37.5亿年后开始融合时,咱们太阳系只是不断的进行轨道变迁,但太阳系内的行星不会受到什么影响,因为主导引力依旧是太阳,只要太阳不出事就行。

但实际上,在此期间,如果人类还没能逃离地球的话,可能就活不到那个时候了。因为太阳在主序星时期的寿命在不断减少,它的光度在上升,大概20亿年后,地球的环境将不再适合人类生存。

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