這是一個非常有趣的話題,銀河系直徑約20萬光年,地球在距離銀心2.6萬光年的位置以每秒240千米的速度公轉,大約2.5億年環繞銀心一周,從太陽系誕生到現在,大約已經公轉了20圈左右,到現在太陽系還好好的繼續運轉,這表明前20次太陽系都安然度過了,不過誰又能保證這次不會撞到啥物件呢?
與太陽系各大行星環繞中心的太陽公轉那麼規律比起來,銀河系內的各大天體環繞銀心公轉並不同步,這主要有如下幾個因素:
行星會清理自身的軌道,但銀盤面上的恆星卻不會
首先這些恆星之間距離遙遠,比如太陽系最近的恆星也在4.22光年外,這比地球最近的行星比例要高得多,因此相互清理合併是不可能的,另外各自繞行速度之對銀心負責,因此銀盤面上的恆星公轉存在速度差,那麼從理論上來看終會有相撞的那一天!
銀心並不是一個質心,而是是一個核球,還有懸臂引力影響
與太陽系中心太陽那麼單純的天體相比,銀心的狀況十分複雜,銀心黑洞儘管有400萬倍太陽質量,但核球處何止400萬顆恆星,假如按核球發光量佔整個銀河系15%比例計算,可能核球處有超過150億顆太陽一樣的恆星,但這些恆星並不是聚集在一起,要不然它們就成黑洞了!這些恆星分布在直徑約2萬光年,厚度約1萬光年的區域。
另外還有懸臂上的恆星引力互相牽扯影響,因此恆星環繞銀心公轉的軌跡是非常複雜的,所以我們會發現有很多恆星會自行,比如巴納德星的自行速度很高,達到了每秒110千米。它是衝著太陽系來的,不過卻並沒打算和太陽系碰撞,而是在未來到達最近約3.8萬光年的位置後即遠離。
上圖是8萬年內太陽系附近的恆星距離變化,都有一個先靠近後離去的怪異軌跡,唯一的可能性就是它們環繞銀河系公轉的軌道並不和太陽系一致。
銀心恆星圍繞黑洞Sgr A*公轉的軌跡,看上去是不是像個毛線球?各位可假設一下,核球處數百億顆恆星的環繞公轉,會有可能存在恆星合併嗎?肯定存在這種可能。當然我們沒有比較好的案例,但大麥哲倫星系的R136a1卻非常有可能是幾顆恆星合併起來的。
理由是它的質量遠超愛丁頓極限的150M⊙,因此很難獨立形成那麼大質量的恆星,唯一的可能就是幾顆恆星合併,說是合併,但其實就是碰撞。
另外不要忘記了暗物質影響
早先觀測到星系存在自轉超速的現象而發現了暗物質的存在,其實銀河系也不例外,存在類似的情況,而根據計算,銀河系的暗物質數量大大超過了顯物質,銀河系的數學模型表明暗物質的質量約為1-1.5×10^12 M☉,這是一個極其龐大的數字
因此恆星在收到多種制約條件的影響,運動方式只能大致圍繞銀心公轉,而卻又各自的公轉軌道,這就是當前太陽系面臨的環境,其他恆星可能會亂竄,不過好在相互之間距離遙遠,即使亂竄也極少發生交通事故。
很多傳聞都喜歡將地球生物滅絕與銀心輻射聯繫起來,理由也很容易說得明白,大意是太陽系在公轉時會經過不同的區域,某些區域可能塵埃遮擋比較少,會受到大量的銀心高能射線影響而導致生命滅絕。
上圖地質史上出現的生物大滅絕事件,大致的時間以及可能的影響對象都已經有說明,至少有一點可以看出來,並不是規律的,如果是因為塵埃雲遮擋人類才倖存,那麼滅絕會周期性出現。但至少看來即使不是銀心因素,也存在大量的其他因素,比如超新星爆發事件。
1、530萬年前的上新世-更新世滅絕事件,被認為是天蠍-半人馬星協(OB星協)的超新星爆發所致
2、兩次隕石撞擊造成的滅絕事件
3、地球本身的因素比如火山噴發等
4、不明原因的滅絕事件
從這些因素來看,超新星影響是銀河系內的,我們比較幸運,最近可能影響到的超新星爆發是在640光年外的參宿四,這個距離上對地球的影響是比較小的!但有一種理論認為Ia型超新星的影響可能會在3300光年的範圍內影響地球,這樣的話飛馬座IK聯星系統會進入候選,這個聯星中的A星是一顆主序星,但B星已經演化到了白矮星,與主星的距離僅僅3100萬千米,未來主星稍稍膨脹即落入B星的洛希瓣而被吞噬物質,最終達到1.44倍的錢德拉塞卡極限,白矮星內核崩潰而導致Ia型超新星爆發!
比較要命的是飛馬座IK聯星系統距離地球才150光年,未來導致Ia型超新星爆發的可能性100%,不過比較幸運的是主星A(1.5-2.5M⊙)還在主序階段,它未來的日子還長著呢。
總的來說,從能遇見到的方向上考慮,短時間內銀河系並不會有致命性的未知事件影響地球,但這並不表示未來沒有,但具體是什麼時候,又或者什麼方式影響我們不得而知,畢竟中子星或者黑洞合併這種事件影響範圍可能會橫跨半個星系,而人類觀測銀河的另一端時受到銀心遮擋影響很大,所以有很大一部分區域(銀心為中心,太陽系對面的銀盤面)我們永遠都看不到。