宇宙的「盡頭」,生與死的神秘規則,連星系和恆星都逃不過

2021-01-11 科學先知

生存就是不斷從我們身上排除趨向死亡的東西。

——德國哲學家 ,弗裡德裡希·威廉·尼採

死生,命也。其有夜旦之常,天也。人之有所不得與,皆物之情也。

——中國古代哲學家 ,莊子

人類關於生死的哲思

人類字誕生的時候就一直在談「生與死」,因為以人類短暫的生命是如何也比不過自然和天的。古往今來的哲人和聖賢皆是如此,他們不斷的悟出來生就是不斷地走向死亡的過程,似乎這就是宇宙的真理,或者稱之為規則。

近來,天文學家對宇宙天體的觀察和研究發現一個驚人的現象,在趨向於宇宙「盡頭」的地方,環境並非我們想像的那樣平淡無奇,而是存在苛刻的環境和條件。在那裡,就連宇宙「星系」都不能存活,它們一步步被剝離,停滯和死亡。似乎在這個地方擁有者宇宙中最為嚴格的生存規則,一切物質到了這裡都必須遵守,否則就是無情的「湮滅」。

科學家們為了搞清楚究竟是什麼原因導致星系「死亡」的,為什麼會在這個區域會發生星系進化的停滯和死亡?「殺死」星系的「兇手」究竟是什麼呢?於是,他們採用毫米波天文望遠鏡,著眼於一個較大的稱之為「星系團」的巨型星系——處女座星系團。處女座星系包含成千上百個恆星及星系,比較容易觀測。此外,由於星系進化過程中形成恆星的冷氣體雲是無法用可見光望遠鏡觀測的,所以毫米波天文望遠鏡就成為不可或缺的「天眼」。

星系團

在宇宙中,眾多的星系是如何定位,如何與星系之間和周圍的物質(我們可以稱之為「環境」)進行相互作用的,這些問題是該星系如何形成恆星,以及恆星如何「長大」都是息息相關的。然而,不幸的是,這個環境決定星系生與死的關鍵點仍然是個謎。

星系和恆星的生命周期

天文學家發現,星系團是宇宙中規模最大、最極端的環境,它包含了數百甚至數千個星系。我們知道只要存在質量的地方,就會有引力。星系團中也不例外,它存在巨大的引力,這種引力會促進不同星系的飛行速度加快,通常可以達到每秒數千公裡。此外,巨大的引力會將星系之間的等離子體加熱到很高的溫度,以至於它發出X射線。就是在這些星系團密集的內部,眾多星系與周圍「環境」中的物質相互作用,最終影響了星系的形成和進化,嚴重的情況會導致恆星和星系停滯或「死亡」。

星系生命周期

宇宙中眾多的星系的誕生和死亡看似是隨機的,但似乎又是必然的。通俗的講,如果一個星系來到宇宙的「盡頭」,邂逅了星系團,在這個星系穿過星系團的時候,由於星系團內部等離子氣體的「衝壓」,導致該星系內部的氣體和星際塵埃等被剝離(也有人認為是暗物質丟失)。也就是說星系團這個「強盜」使用「暴力手段」奪走了,星系進化和恆星誕生所需要的物質條件。所以這個星系的進化就停滯了,也就是等同於死亡。嚴格的說這個星系不是壽終正寢,而是被「餓死」的。

關於星系和恆星的誕生、進化的知識,我們依然知之甚少,所以需要天文學家進行持續的觀察和研究。不過,按照一般規律猜測,宇宙中萬事萬物沒有永恆不變的,也就是說所謂的不變就是「一直在變化」。星系和恆星也是一樣,逃不開生命周期的「天命」。

初步的研究結果

早在2018年,科學家們就發現距離地球大約20萬光年的小麥哲倫星系,就已經出現了星際氣體的緩慢流失現象,可能在數億年之後這顆星系就會「死亡」。此處,科學家們之所以選擇仙女座星系,是因為它是研究星系生命周期的理想對象,有如下兩個條件:

l 距離我們較近

仙女座是距離地球最近的星系團,並處於形成過程中,這意味著我們可以搜集到星系生命周期不同階段的信息,從而建立一個詳細的星系進化圖譜,幫我們搞清楚星系是怎麼被停滯和死亡的。

暗物質網絡

l 含有較多的恆星,容易觀測

我們的天文望遠鏡的電磁光譜波長上都可以觀察到處女座星團中的星系和天體(例如無線電、光學和紫外線燈)。但是如果我們想要用這些望遠鏡觀測到恆星形成的氣體,是很難的,因為這些星際氣體發出的射線是在毫米波長以下。

哲學最偉大

對科學的探索離不開哲學,對宇宙奧秘的理解也同樣離不開哲學。宇宙中的奇觀和奧秘經常讓我們驚嘆和不知所措,但是我們發現,即使是我們難以認識的宇宙,也是遵循這生與死的哲學規則。

星系吞食和進化

莊子曾在他的代表作《逍遙遊》中說到,小智比不上大智,短命比不上長壽。怎麼知道是這樣的呢?朝生暮死的菌類不知道這是一天。春生夏死、夏生秋死的寒蟬,不知道一年的時光,這就是短命。

楚國的南方有一種大樹叫做靈龜,它把五百年當作一個春季,五百年當作一個秋季。上古時代有一種樹叫做大椿,它把八千年當作一個春季,八千年當作一個秋季,這就是長壽。

莊子的認為時空是局限人類認知的關鍵,也是我們需要奮力探索的關鍵所在。《周易》說:「天行健,君子以自強不息」,人類在探索宇宙的徵程中,一定會不止不息。您覺得呢?

相關焦點

  • 宇宙的生死循環 行星和恆星驚人的死亡方式
    我們沿著時間線索,探索宇宙中的生與死。有些行星和恆星的死亡方式規模浩大。但我們尚未介紹最驚人的毀滅方式,猛然爆炸成超新星不算什麼。產生所謂的超高速恆星才叫驚人。超高速恆星非常酷,因為它們不同於我們銀河系裡的普通恆星,他們能逃離星系。
  • 宇宙生命走向盡頭時,人類何去何從,難道人類一定會滅絕?
    至少我們現在還不需要擔心這個問題,宇宙的壽命還有1000億年,到時候說不定人類的文明已經發展到一個極高的高度,人類已經可以有解決的辦法。所有的事物的發展都是誕生、發展、衰落和滅亡這四個步驟。宇宙又會是怎樣的呢?它會有怎樣的結局呢?
  • 銀河系有多少恆星?宇宙有多少星系,哈勃看到宇宙邊緣,卻被擋住
    伊巴谷和蓋亞數星星有兩個裡程碑式的發展,一個是依巴谷衛星,另一個蓋亞衛星,它們的工作都是統計並繪製一個包含約10億顆或銀河系1%恆星的三維星圖,當然伊巴古衛星由於軌道錯誤,沒有工作到預定壽命期,不過它也取得了相當重大的進展,而蓋亞衛星在2013年發射後取得了突破性的成績!
  • 宇宙只是一個循環?科學家推算出宇宙的盡頭,最終會變成什麼樣?
    宇宙對於人類是神秘的,雖然人類已經研究宇宙多年,對它大部分的結構比較熟悉,可是了解過於片面,沒有一個人知道宇宙究竟是如何誕生的,它的邊界又在何處,這些問題似乎是無解的,前段時間一位科學家竟然推算出宇宙「終結日」,難道宇宙將要走到盡頭了嗎?宇宙將要走到盡頭?
  • 宇宙的盡頭是什麼?科學家:最終可能會崩潰、凍結或被撕裂!
    事實上,甚至包括我們自己的星系和數十億的星系,可以看到我們正在向宇宙的邊緣行進,最近科學家發現宇宙正在加速,被一種看不見的神秘力量拉著。 這是一個無法回頭的點,但為了了解宇宙的盡頭可能是什麼,我們需要從宇宙和時間的起源開始,在宇宙和時間被認為存在之前,一個初始的奇點有無限的密度和熱量,它被認為包含了宇宙時空中的所有質量,量子漲落使它迅速膨脹,隨後的膨脹創造了今天的宇宙,這被稱為大爆炸理論。
  • 按飛船飛行速度劃分宇宙文明等級:行星、恆星、星系及跨星系文明
    人類徵服宇宙的三大障礙:飛行速度、生存保障,時間。其中由於宇宙天體間空間距離實在是太遠,飛船飛行速度太慢是最大的障礙之一。第二級:恆星文明:只能生存在一個恆星系的文明。由於飛船飛行速度小於光速的一半,文明的生存範圍僅限於一個恆星系之內。飛船速度到達到光速的千分之一,這個文明就能在一個恆星系內進行移民,但要進行跨恆星際生存,這種速度絕對不夠。
  • 是什麼阻止了星系中的恆星形成?並不是所有星雲都進化成恆星
    在宇宙的最初幾十億年中,星系像新生嬰兒一樣成長-把氣體變成恆星,有時速度非常快。但是天文學家發現了一個龐大的星系,顯然已經完全停止了恆星的形成,結果可能會改變我們對星系演化的看法。淬滅的銀河怪物在早期宇宙中發現如此龐大的星系本身本身有點令人驚訝-儘管並非聞所未聞。這個被稱為XMM-2599的星系的恆星質量是銀河系的五倍。像這樣的銀河星系在早期宇宙中是罕見的,即使在星系正經歷高潮的時候。大多數星系根本沒有時間證明那麼多新恆星。
  • 遠古星系內,恆星或經歷了「生死時速」
    大多數星系都形成於宇宙早期,我們的銀河系也不例外。科學家推測,銀河系可能是在宇宙早期由幾個矮星系碰撞形成的,這些矮星系形成於130億年前。因此,對於這些宇宙早期星系的研究,可幫助我們更好地了解銀河系的形成與演化。
  • 宇宙中存在2萬億個星系,200萬億億顆恆星,難道沒有外星人?
    宇宙中存在2萬億個星系,200萬億億顆恆星,難道沒有外星人?在古代,人類對於宇宙就充滿著好奇心,當然,那個時候的我們,科學技術水平並不發達,所以只能夠以神的方式去解釋我們生存的世界和宇宙,當然,同時也認為我們生存的地球,就是整個宇宙的中心,宇宙當中所有的天體都是圍繞著地球旋轉的,但是這種理論,在現在的我們看來,是一個非常明顯的常識性錯誤。
  • 宇宙中最神秘的東西是什麼?
    絕對意義上很難說什麼是最神秘的,但首先想到的一定是海山二(Eta Carinae)。這顆恆星(或恆星組--似乎是一個多恆星系統)是銀河系中最亮的星系之一,主要成分的亮度是太陽的500多萬倍。在7500光年之外,它是我們不用望遠鏡就能看到的最遙遠的恆星之一,在1843年3月的幾天裡,它是夜空中第二亮的恆星。
  • 宇宙最古老的星系被發現!它刷新了紀錄,年齡直逼宇宙奇點
    8億年後的古老星系,這也是當時科學家們在宇宙中發現的,最明亮、最古老的星系,當時很多科學家都非常激動,認為自己找到了宇宙中的第一代恆星。 神秘的GN-z11星系 當GN-z11星系的光在宇宙中走了134億年的時間,才終於抵達地球的時候,我們看到的
  • 遠古星系中的塵埃,和現有宇宙理論相悖,它不該存在卻還是出現了
    不應該存在的塵埃和重元素阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡的觀測數據表示,20%的遠古星系中,恆星發出的紫外線都被大量的塵埃和重元素所遮蔽,不過,這個現象本不應該存在。為何這麼說呢?而科學家們看到的,本不應該存在的塵埃和重元素,也只能通過恆星演化走向死亡後,才可以出現,這也就意味著,至少要等到第一代恆星死亡後,宇宙中才會有有大量的塵埃和重元素存在。這說明什麼呢?說明這些看起來非常古老的,處於遙遠宇宙深處的星系,它們至少都是宇宙中的第二代、第三代居民了。
  • 宇宙到底有沒有盡頭,盡頭外又是什麼,這部紀錄片竟讓我如此恐懼
    茫茫宇宙,我們偏安一隅的地球真的實在太過渺小,隨著鏡頭一步步拉遠,廣袤無垠的宇宙剩下的除了冰冷和陰森,或許也只剩下恐懼了吧。其實,我們對無時無刻為我們提供光和熱的太陽也不甚了解,這是一顆體積龐大到無法想像的恆星,它的內核無時無刻都在進行著複雜的核聚變反應,向外釋放著光和熱。太陽大到完全可以裝下100萬顆地球,表面溫度高達5000攝氏度,足以融化掉我們熟知的一切金屬。
  • 瘋狂的仙女座星系M31N 2008-12a恆星 已爆發百萬年
    沙特說:「Ia型超新星是了解整個宇宙如何膨脹和增長的關鍵部分。實際上,它們是測量杆,讓我們可以繪製出可見宇宙的地圖,但我們並不完全了解它們的來源。」令人不可思議的是,每一次爆發都是無比驚人的,不僅會使M31N 2008-12a亮度增強上百萬倍,還會以光速的3%向外拋射出物質。隨著時間推移,反覆的爆發使周圍的塵埃氣體不斷向外膨脹,形成一片直徑超過400光年的龐大星雲。
  • 銀河系未來與仙女星系發生碰撞以後,太陽會與其它恆星相撞嗎?
    宇宙自137億年前誕生開始就一直在不斷地擴大空間,導致了宇宙中星系之間都在相互遠離,當然一些星系之間由於引力的原因卻又在相互發生融合,通過觀察發現銀河系正在與旁邊的仙女星系不斷靠近,根據目前的速度來看大約在40億年以後,銀河系將與仙女星系撞成一團,最終兩個星系將融合成一個更大規模的星系,不過在整個碰撞過程當中,我們的太陽系會不會與其它恆星發生碰撞呢?
  • 天空中的鑽石——宇宙星系
    唯美的銀河我們所看到的銀河,其實是銀河星系在天空中的投影。星系如同宇宙浩瀚海洋中的「島嶼」,在可觀測宇宙範圍內有著多達上千億個河外星系。星系千姿百態,顏色迥異,甚是壯觀。星系是什麼?一般來說,宇宙之中由兩顆或者兩顆以上星球所形成的繞轉運動組合系統就可以叫做星系。不過我們通常是指廣義上的星系,即有著數以億計乃至萬億顆恆星,以及其間的星際物質,空間尺度在幾千至幾十萬光年的天體系統。為了便於研究星系的物理特徵和演化規律,天文學家們把大量星系按照一定特徵劃分為若干個類別,以此表示不同星系之間的內在聯繫。
  • 宇宙的盡頭什麼樣?西班牙媒體盤點五種假設
    宇宙的盡頭是什麼樣子?西班牙《理智報》網站10月4日發文總結了最為大眾所接受的五種假設。全文摘編如下:曾幾何時,物理學家認為宇宙是靜止的,既不會增長,也不會衰減。正如聲波的頻率會發生變化,星系發出的光的電磁波頻率也會發生變化。於是人們開始假設,原始宇宙與我們現在看到的樣子並不相同。因此有必要自問,數十億年後宇宙會變成什麼樣子,宇宙是否有盡頭?要了解宇宙的未來,就必須明白引力和暗能量將如何演變。有證據清楚地指出,目前我們正處於一個快速擴張的宇宙中。
  • 宇宙中神秘古老的星球——吸血鬼恆星
    科學家們猜測銀河系中的恆星大約有1500-4000億顆,就在銀河系中心區域發現了十分詭異的恆星「吸血鬼恆星」。說到吸血鬼,大家肯定會想到歐美的吸血鬼電視劇或者電影,吸血鬼長生不老,以人類的血液為食,靠吸血來維持生命和年輕。「吸血鬼恆星」就是以恆星為食,依靠吸取其他恆星的氫燃料來讓年老的恆星增加質量,進而讓壽命延長數億年。
  • 科學家或觀察到迄今最古老伽馬射線暴,對理解宇宙早期星系和恆星...
    記者從北京大學科維理天文研究所江林華研究員團隊獲悉,由其領銜的國際科研團隊探測到134億光年外星系GN-z11的光譜,證實了該星係為人類迄今發現最遙遠天體。團隊同時還捕捉到來自該星系持續數分鐘的爆發信號,疑似與星系中一個伽馬射線暴有關。
  • 仙女座星系的這顆恆星瘋了
    仙女座星系是距離銀河系最近的大型星系,也是本星系群中最大的星系,直徑約20萬光年。天文學家根據觀測推斷,數十億年後,仙女座星系將與銀河系相撞,最終合併成一個橢圓星系。凡此種種,使仙女座星系成為天文學家的重點觀測對象。