銀河系中心的恆星為什麼都擠在一起?會有什麼後果?

2020-12-05 遨遊世界科學

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我們知道,宇宙非常廣袤,人類僅僅是生存在一個毫不起眼的地球上,而地球在銀河系就像一顆塵埃,更遑論人類。但是當我們望向一顆星系的時候,我們可以看到密密麻麻的星辰匯聚在一起,形成一道靚麗的風景線,有時候我們可能會納悶,那麼多星星擠在一起,它們不會撞到嗎?實際上,這是一個幼稚的想法!

雖然這些星球很大,但是宇宙更大。因此在我們看來,它們之間的距離雖然近,但是其實極其遙遠。不過一項研表明,在我們銀河系的中心,恆星們總是彼此靠近,當然,這個距離是相對於它們來說,也就是所謂的宇宙尺度。

我們知道銀河系的中心是銀河系的一個凸起,為什麼凸起呢?因為這是一個由恆星、塵埃和氣體組成的密集區域。在這個橫跨數千光年的巨大結構中,估計有100億顆恆星,其中大部分是古老的紅巨星。這種恐怖的密度讓科學家大吃一驚,在如此密集的地方是否會存在宜居行星呢?

從本質上講,這幾乎不可能。科學家戲稱:銀河系中心就像市中心,建築物靠的很近!但是恆星不比建築物,緊密排列在一起的恆星更容易與其他恆星發生近距離接觸,這對任何圍繞它們運行的行星都是災難性的。根據哥倫比亞大學酷世界實驗室的一項最新研究,在10億年的時間裡,這個凸起的大部分恆星將經歷數十次近距離的遭遇,這可能對這個區域的長期宜居性產生重大影響。

簡單地說,恆星的近距離相遇在我們的星系中比較常見,大約每50000年發生一次。當星系盤中的恆星圍繞銀河系中心運行時,它們的引力和各自的路徑偶爾會使它們彼此靠近。我們的太陽系上一次經歷近距離的恆星相遇大約是在7萬年前。

太陽系近距離接觸恆星的影響

當時那個被稱為斯科爾斯之星(WISE0720-0846)的雙星系統距離太陽大約52000個天文單位(大約0.82光年),當時的近距離接觸擾亂了奧爾特雲以及太陽系中彗星和小行星的軌道。這不是斯科爾斯的恆星第一次接近太陽系,大約8萬年前,它在離太陽約66000-70000天文單位的範圍內通過。

在很大程度上,這些碰撞導致了長周期彗星和小行星被踢出奧爾特雲層,其中一些與地球相撞並導致了滅絕級事件。然而,如果是恆星相撞會更可怕,並對行星系統產生有害影響,包括行星有可能被剝離出恆星,或使其軌道極度不穩定。

總的來說,恆星的近距離相遇會對行星產生危險的後果,但確切的結果取決於很多因素,比如所涉及的兩顆恆星的質量比、它們移動的速度、接近的角度,當然還有相遇的距離。但總的來說,這些近距離接觸可能會將行星從它們的主星上撕下,或者破壞它們的軌道,使它們在飛行多年後被拋出星系。根據最常見的標準,這兩種情況都會使一顆行星無法居住。

在去年的一項研究中,一個瑞典天文學家小組發現,在開放星團中的類太陽恆星有25%的機率在近距離飛行中失去其外行星。去年公布的兩項類似研究發現,其中密集星團中14%的行星在形成後的1000萬年內將從其恆星系統中消失。

銀河系中心的未來

很顯然,這就導致了一個問題:在銀河系的凸起中會發生什麼,那裡的恆星密度遠高於銀河系的圓盤。為了計算在凸出部分發生近距離碰撞的速率,科學家模擬了居住在那裡的數百萬顆恆星的軌道。然後,他們利用每顆恆星位置的解析密度分布來估計發生的飛越次數。

結果,科學家發現,每十億年,80%的凸出恆星會到達在另一顆恆星1000天文單位範圍以內。其中一半的恆星在同一時間段內有幾十次這樣的遭遇。除了恆星近距離相撞的風險增加外,位於銀河系凸起中恆星周圍的行星也面臨著更大的風險。當密集星團中的恆星經歷引力坍縮並在超新星中爆炸時,就會發生這種情況,這導致附近的恆星系統(及其行星)受到伽馬射線暴(GRB)的撞擊,並釋放出重元素(和放射性元素),最終導致這些行星完全失去了宜居的資格。

你知道嗎?在過去的1100萬年中,發生在近地空間的超新星與地球上突然出現的全球變暖、臭氧層的損耗以及地球表面因此暴露在有害的太陽和宇宙輻射水平下有關。因此對於聚集在一起較近的恆星來說,超新星會產生更大的影響,因為它們彼此會發生得越來越頻繁,越來越近。

所以即使銀河系中心的星系有「可居住區」,而且就位於星系凸起和旋臂之間。由於近距離接觸和輻射的風險增加,它們存在宜居的可能性大大降低,而由於恆星形成的速率更高,銀河系旋臂造成了更高的風險,使得這一猜測更加渺茫。

不過這項研究對我們仍然意義重大,通過知道生命最有可能在「星系可居住區」(GHZ)內產生和進化,科學家們可以縮小他們的搜索範圍,增加發現生命的機率。或許這也可以間接提醒我們,我們地球人非常幸運,在一個好的恆星附近長大,生命得以延續!

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  • 銀河系中心發光的部分是什麼,是一顆恆星嗎?
    銀河系直徑達到20萬光年,我們知道銀河系中心是一顆超大質量黑洞,黑洞不發光也不反光,中心部分怎麼會發光呢?發光的到底是什麼?銀河系中心雖然是不發光的黑洞,但在黑洞外圍附近,有大量的恆星存在,它們圍繞黑洞高速旋轉,同時更幸福,密度非常高,這也是銀河系中心發光的主要原因。銀河系中心恆星的密度很高,而遠離中心的區域恆星密度相對較低! 而在銀河系中心黑洞周圍,亮度更高,如此高的亮度並不是恆星發出的光,而是黑洞在吞噬因為物質的過程中引起的!
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    銀河系包括了1000到4000億顆恆星和大量星團星雲,它的直徑約為15萬光年,中心厚度約為12000光年,在銀河系中,所有的恆星都在圍繞銀河系的中心旋轉,然而銀河系中心的光亮物體究竟是什麼,是像太陽一樣的恆星嗎?為何它會擁有如此強大的引力?
  • 為什麼銀河系中的恆星都會繞著銀河系中心公轉?
    ,銀河系中的恆星就會繞著這個中心旋轉,而這個中心正是我們所說的銀河系中心。從嚴格意義上來說,地球其實不是環繞太陽旋轉,而是地球和太陽都是繞著地球和太陽的引力中心或者說共同質心旋轉。如果只考慮太陽和木星二元系統,太陽也會以一個半徑很小的軌道繞著該質心旋轉,如下圖所示: 同樣地,銀河系也會遵循相同的規律
  • 為什麼我們看不到銀河系中心?我們看到的是什麼
    我們都知道,地球所在的銀河系中心有一個亮度極高的核,我們不去討論這個核到底是什麼,我們比較好奇的是,亮度這麼高的核,在地球上為什麼看不到呢?是被其他恆星或者行星擋住了嗎?
  • 偏僻的太陽系都有文明,銀河系中心區域,會不會文明繁茂?
    按照最初的推測,宇宙中不說到處都是文明,至少也會有一些,但是就目前情況來看,宇宙中卻是空空如也,人類的吶喊沒有得到任何的回應。為了解釋這種異常的現象,人們進行了許多猜想,例如有的人認為太陽系位置比較偏僻,所以才沒有發現任何文明。
  • 銀河系中心是什麼,銀河系直徑是多少?
    銀河系究竟有多少行星和恆星呢?要付出掙扎,切不一定會有收穫)來分的話那麼他們比人類先進10億年之久。銀河係為什麼會這麼大? 美國麻省理工學院的助理教授安娜做了一個很有趣的研究課題。她認為,銀河系過去沒有這麼大,它是在吞噬周圍矮星系的過程中才不斷地長大的,並變成了如今的龐然大物。人們都認為銀河系的漩渦和仙女座大星系一樣。
  • 到底是什麼讓上千億顆恆星都圍繞銀河系中心旋轉?真相來了
    每天都有分享。完全是免費訂閱,請放心關注。非常榮幸大家能夠閱讀我的文章,希望您閱讀愉快,您的閱讀能讓小編創作更有動力在宇宙中眾多的星系當中,銀河系是我們較為熟悉的一個,畢竟我們的太陽系就處於銀河系之中。銀河系呈橢圓盤形,是一個棒旋星系,直徑達到了16萬光年之長,含有1000-4000億顆恆星。
  • 宇宙到底有多大?光都走不到邊!2000萬億億顆恆星擠在一個角落!
    起初人們認為這些光斑只是銀河系內散布的星際氣體或塵埃,隨著天文觀測技術的進步,科學家驚奇的發現它們竟然是和銀河系一樣巨大的星系,每個星系都包含上千億顆恆星!最近,哈勃太空望遠鏡拍下M49的清晰影像——2000億顆恆星釋放的光芒交織在一起,構成一片耀眼的光斑,這個光斑內大約有6000個球狀星團,其中大多數恆星的年齡都超過60億年,比太陽還要古老。位於M49星系中心的巨型黑洞質量超過5億顆太陽!
  • 將來會有恆星穿過太陽系嗎,會發生什麼
    太陽系是一個很穩定的系統,我們偶爾會發現行星與彗星或者小行星發生一些撞擊,但在大多數情況下,太陽系是穩定的。但是我們太陽系是在銀河系之中運行的,而銀河系統中有數以千億計的恆星,我們太陽系會與其他恆星相遇,甚至外來恆星從太陽系中穿過嗎?這種概率有多大,潛在的後果是什麼。
  • 銀河系中的恆星為什麼都得繞銀心公轉?
    一、黑洞了解銀河系的朋友應都知道,數千億顆恆星圍繞的是位於人馬座核心區的Sgr A*黑洞,它的質量是太陽的400萬倍!二、捕獲星系的成型與恆星系並不一致,恆星系大都是原生,而星系早期都是捕獲!而捕獲過程各位可能會有疑問,為什麼黑洞吸引恆星沒有將它吞沒而是在一定的距離上環繞公轉呢?
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    引力是怎樣產生的,質量會扭曲時空,質量越大扭曲程度越高,而時空的扭曲會使得在這個扭曲時空附近的物體,受到這個扭曲程度的影響。這就是引力。所以在宇宙之中質量越大的物體引力就越大,當然這同樣受限於距離。牛頓的原話是任意兩個質點有通過,連心線方向上的力相互吸引,該引力大小與它們質量的乘積成正比與它們距離的平方成反比,與兩物體的化學組成和其間介質種類無關。
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    上圖中的左圖是根據歐空局蓋婭的銀河系恆星位置測量衛星觀測到的數十億顆恆星後建立的上帝角度銀河系的樣子,我們太陽系在位於銀河系中心約2.6萬光年的位置!右圖則是實際觀測到的銀河系形狀,當然這是在近地軌道上的多次成像後拼接而成!
  • 球狀星團:集中了銀河系中最早形成的一批恆星,分布在銀河系中心
    雖然恆星數量超過10顆以上就可以形成星團了,但是實際上我們在銀河系內發現的星團,其擁有的恆星數量都十分驚人,有的星團甚至擁有多達幾十萬顆恆星。銀河系中心的球狀星團科學家根據星團中恆星之間的距離和結構關係,把星團分為疏散星團和球狀星團。
  • 《銀河系的中心是什麼?》
    我們生活的地方是地球,而地球又是太陽系中一顆普通的星球,太陽系又是銀河系中數以千億計恆星中的一顆。那麼銀河系的中心是什麼呢?銀河系中心這一發現讓專家們感到萬分驚奇:要知道在銀河系的中央存在著一個巨型黑洞,此前流行的理論認為,在黑洞附近是不可能存在任何天體的。能夠發現這些恆星還要感謝美國的「錢德拉」X射線太空望遠鏡。它們距離銀河系的中心區域只有95億公裡(小於1光年)。
  • 銀河系中心區域有什麼東西,為何它的亮度能夠比肩天狼星?
    很快他們就發現了不同尋常之處,銀河系的中心區域呈現出圓球狀,且亮度異常明亮,足以堪比天狼星,甚至猶有過之。天狼星位於大犬座,是一顆體積和太陽差不多大的恆星,但它的亮度卻是太陽的23倍,在冬季的夜空中,幾乎一眼就能發現它。就像是一張白紙上的黑點,過分顯眼了。而通過太空望遠鏡,我們可以發現越是靠近銀河系的中心,視野就越明亮,這就意味著中心區域的亮度遠超想像。那這中心區域到底有什麼呢?
  • 【科普】銀河系會不會長生不老? 為什麼一直可以轉動
    太陽系磁場與太陽風(即來自太陽表面的穩定的粒子流)相關,它的變化也可能帶來同樣的災難性後果。如果地球附近的哪個恆星發生了爆炸,我們也會被迫陷入致命的輻射之中,眾行星的運行軌道也會因為某個黑洞穿過太陽系而發生變化。使地球能逃脫所有這一切令人絕望的可能性,它也無法永遠維持現狀,真正的「永世長存」。    銀河係為何可以一直轉動?
  • 科學家首次在銀河系中心發現吸血鬼恆星
    用綠色圓圈圈出的位於銀河系膨脹區的可能的「吸血鬼」恆星。(圖片由美國宇航局和歐洲航天局提供) 北京時間6月14日消息,據美國國家地理網站報導,科學家最近第一次在我們的銀河系中心發現「吸血鬼」恆星,它們從鄰近恆星吸取能量。 科學家曾在銀河的其他部分發現這種名叫藍離散星(blue stragglers)的「吸血鬼」恆星,它們的年齡顯然滯後於其他恆星,它們明顯更熱、更年輕和更藍。
  • 銀河系中間最亮的一團是什麼,是不是銀河系的一個大太陽?
    幾乎每一個星系的中心都是最亮的,銀河系的中心也不例外。 這是因為那裡的恆星密度非常高,幾乎是無數個像太陽這樣的恆星,擠成一團。這就是所謂的球狀星團,球狀星團的中心往往是一個大黑洞。
  • 銀河系中心為什麼是凸起的?
    多年來,天文學家對我們銀河系的中心樞紐(或凸起)有了一個簡單的看法,我們銀河系的中心就像一個村落,中心聚集了大量古老的星星