108亿光年处,科学家发现“宇宙战争”遗迹,创痕直径达1.7万光年

在我们的认知中宇宙是静止不动的,夜幕上日复一日年复一年闪耀的星星就是最好的证明。

在我们的认知中宇宙是静止不动的,夜幕上日复一日年复一年闪耀的星星就是最好的证明。

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但这种观点是片面的、错误的,因为“静止”只是人类短暂的认知,在足够长的时间尺度上,宇宙中所有东西都在不停的运动,没有任何东西能够保持绝对意义上的静止。

星系间的史诗碰撞

“运动”给宇宙带来的不仅仅是秩序和活力,同时也带来了人类难以想象的惊天碰撞。

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在距离地球254万光年处有一个名为“仙女座”的大星系,这个星系中至少有10000亿颗恒星,远远大于银河系的3000亿颗。

根据模拟计算,这个体量惊人的“大家伙”将会在40多亿年后和我们所在的银河系迎头相撞,你敢相信?

这件事怎么被发现的?

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上世纪初,天文学家们意外的发现通过计算“造父变星”光度的周期性变化,就能够得出它到地球的距离,因此这种恒星成了人类在宇宙中的天然“量天尺”。

1923年,天文学家爱德文·哈勃在宇宙中观测一颗造父变星时,发现它到地球的距离竟然比银河系直径还要大,这个发现打破了人们一直以来的固有认知——银河系等于宇宙。

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1929年,哈勃在前人的研究基础之上提出了著名的“哈勃定律”,从而证实宇宙并不是绝对静止的状态,而是在不停的膨胀。

“哈勃定律”告诉我们所有星系都在离我们而去,但距离银河系最近的仙女座星系却是个例外,因为它不仅没有离我们而去,反而以110千米/秒高速向我们靠近。

最终确定会相撞

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在一维空间中,两个东西相撞的概率极高,而将空间拓展到三维,相撞的概率就会直线下降。

仙女座星系距离银河系250多万年,在如此遥远的距离尺度下,任何细微的改变都会让结果千差万别,因此即便已经发现仙女座星系正在向银河系靠近,大部分科学家仍不相信二者会相撞,只有少部分科学家感觉到了异样。

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2002~2010年间,天文学家罗伊兰德·范德·马雷尔(Roeland van der Marel)和桑姆·托尼·孙(Sangmo Tony Sohn)等人在哈勃望远镜的帮助下仔细计算研究了相关数据,最终证明二者相撞的概率为100%。

2015年5月,他们的研究成果被刊载在了著名科学期刊《自然》,并用动画模拟了45亿年后壮丽的一幕。

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届时站在地球上,并且将二者相撞的速度加快几十万倍,我们将能够看到夜空中的繁星快速变多、变大,这是仙女座星系正在和银河系相撞。

20亿年后,二者将完全融合成一个更大的巨型椭圆星系,而这个巨型椭圆星系的名称为——“ Mikodeda”。

“星际战争”遗迹

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其实银河系和仙女座星系之间用“相撞”来描述,远不如用“融合”描述来的贴切,因为它们的相撞没有惊天动地的爆炸,更多的是潜移默化的融合。

不过,也并非所有星系之间的相撞都这么“柔和”,比如说去年人类首次发现的“星际战争”遗迹。

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2020年5月25日,一个澳大利亚的科研团队在《自然-天文学》发表了一项研究,称在108亿光年外发现了“星际战争”留下的遗迹。

别会错意,这里的“星际战争”指的是远比人类战争更庞大的宇宙级事件——星系相撞。

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这次发现的星系相撞着实有些惨烈,因为其中一个编号为“R5519”的星系中间被撞出了一个直径1.7万光年的打洞,直接从圆盘星系变成了圆环星系。

科学家的判断方法

一般来说,星系中恒星的分布是有规律可寻的,通常中间密度大,越靠近星系边缘恒星就越稀疏。

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科学家们第一次发现“R5519”时就察觉到它其中恒星的异常分布——中间是一个巨大的空洞,没有任何恒星的存在,而外侧环形区域中分布着大量恒星。

在后续的研究中,科学家们又发现“R5519”中恒星形成速度极快,至少是正常速度的50倍以上,由此确定“R5519”曾受到过猛烈的外力撞击。

为什么?

恒星诞生于致密的分子云中,但并不是说分子云一定会孕育恒星,因为让其坍缩成恒星需要一定的外力打破原先的平衡。

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就比如说太阳系,如果不是孕育太阳的分子云附近发生了超星系爆炸扰动了分子云,可能根本就没有现在的太阳系。

什么样的宇宙事件能影响一个星系中的恒星出现速度?答案只有一个——星系相撞。

最后,科学们根据现有证据得出结论:“R5519”在若干年前曾被另一个星系猛烈撞击,这次撞击带走了它中间区域的恒星物质,形成了我们今天看到的巨大空洞。

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