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108億光年處,科學家發現「宇宙戰爭」遺跡,創痕直徑達1.7萬光年!

在我們的認知中宇宙是靜止不動的,夜幕上日復一日年復一年閃耀的星星就是最好的證明。

​但這種觀點是片面的、錯誤的,因為「靜止」只是人類短暫的認知,在足夠長的時間尺度上,宇宙中所有東西都在不停的運動,沒有任何東西能夠保持絕對意義上的靜止。

星系間的史詩碰撞

「運動」給宇宙帶來的不僅僅是秩序和活力,同時也帶來了人類難以想象的驚天碰撞。

在距離地球254萬光年處有一個名為「仙女座」的大星系,這個星系中至少有10000億顆恒星,遠遠大于銀河系的3000億顆。

根據模擬計算,這個體量驚人的「大家伙」將會在40多億年后和我們所在的銀河系迎頭相撞,你敢相信?

這件事怎麼被發現的?

上世紀初,天文學家們意外的發現通過計算「造父變星」光度的周期性變化,就能夠得出它到地球的距離,因此這種恒星成了人類在宇宙中的天然「量天尺」。

1923年,天文學家愛德文·哈勃在宇宙中觀測一顆造父變星時,發現它到地球的距離竟然比銀河系直徑還要大,這個發現打破了人們一直以來的固有認知——銀河系等于宇宙。

1929年,哈勃在前人的研究基礎之上提出了著名的「哈勃定律」,從而證實宇宙并不是絕對靜止的狀態,而是在不停的膨脹。

「哈勃定律」告訴我們所有星系都在離我們而去,但距離銀河系最近的仙女座星系卻是個例外,因為它不僅沒有離我們而去,反而以110千米/秒高速向我們靠近。

最終確定會相撞

在一維空間中,兩個東西相撞的機率極高,而將空間拓展到三維,相撞的機率就會直線下降。

仙女座星系距離銀河系250多萬年,在如此遙遠的距離尺度下,任何細微的改變都會讓結果千差萬別,因此即便已經發現仙女座星系正在向銀河系靠近,大部分科學家仍不相信二者會相撞,只有少部分科學家感覺到了異樣。

2002~2010年間,天文學家羅伊蘭德·范德·馬雷爾(Roeland van der Marel)和桑姆·托尼·孫(Sangmo Tony Sohn)等人在哈勃望遠鏡的幫助下仔細計算研究了相關數據,最終證明二者相撞的機率為100%。

2015年5月,他們的研究成果被刊載在了著名科學期刊《自然》,并用動畫模擬了45億年后壯麗的一幕。

屆時站在地球上,并且將二者相撞的速度加快幾十萬倍,我們將能夠看到夜空中的繁星快速變多、變大,這是仙女座星系正在和銀河系相撞。

20億年后,二者將完全融合成一個更大的巨型橢圓星系,而這個巨型橢圓星系的名稱為——「 Mikodeda」。

「星際戰爭」遺跡

其實銀河系和仙女座星系之間用「相撞」來描述,遠不如用「融合」描述來的貼切,因為它們的相撞沒有驚天動地的爆炸,更多的是潛移默化的融合。

不過,也并非所有星系之間的相撞都這麼「柔和」,比如說去年人類首次發現的「星際戰爭」遺跡。

2020年5月25日,一個澳大利亞的科研團隊在《自然-天文學》發表了一項研究,稱在108億光年外發現了「星際戰爭」留下的遺跡。

別會錯意,這里的「星際戰爭」指的是遠比人類戰爭更龐大的宇宙級事件——星系相撞。

這次發現的星系相撞著實有些慘烈,因為其中一個編號為「R5519」的星系中間被撞出了一個直徑1.7萬光年的打洞,直接從圓盤星系變成了圓環星系。

科學家的判斷方法

一般來說,星系中恒星的分布是有規律可尋的,通常中間密度大,越靠近星系邊緣恒星就越稀疏。

​科學家們第一次發現「R5519」時就察覺到它其中恒星的異常分布——中間是一個巨大的空洞,沒有任何恒星的存在,而外側環形區域中分布著大量恒星。

在后續的研究中,科學家們又發現「R5519」中恒星形成速度極快,至少是正常速度的50倍以上,由此確定「R5519」曾受到過猛烈的外力撞擊。

為什麼?

恒星誕生于致密的分子云中,但并不是說分子云一定會孕育恒星,因為讓其坍縮成恒星需要一定的外力打破原先的平衡。

​就比如說太陽系,如果不是孕育太陽的分子云附近發生了超星系爆炸擾動了分子云,可能根本就沒有現在的太陽系。

什麼樣的宇宙事件能影響一個星系中的恒星出現速度?答案只有一個——星系相撞。

​最后,科學們根據現有證據得出結論:「R5519」在若干年前曾被另一個星系猛烈撞擊,這次撞擊帶走了它中間區域的恒星物質,形成了我們今天看到的巨大空洞。

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