銀河系中四千億顆恆星,高速飛行百億年,就不會發生撞車事件嗎?

2020-10-18 星辰大海種花家

這是一個非常好的話題,相信大家都知道銀河系大約有1000億-4000億顆恆星,而太陽系環繞銀河系的速度高達220千米/秒,這比人類速度最快的火箭還要高十幾倍,從地球誕生到現在大約已經有45億年了,大約已經環繞銀河系約20圈左右,肯定沒有撞上別的天體啦,要不然咱今天就不會在這裡吹牛了!

按理來說銀河系中熙熙攘攘,一不留神撞車也是可能的,畢竟都沒AI駕駛,撞個車也是可以原諒,但居然沒有撞車。也許我們得從認識銀河系開始!

銀河系認識歷史

從赫歇爾試圖畫出銀河系開始說起,畢竟銀河系是低頭不見抬頭見的天體,赫歇爾當年裹挾這發現天王星的威風,用他自己磨製的望遠鏡,帶著他也是天文學家的妹妹卡羅琳·赫歇爾一起,試圖為銀河系繪製一份詳細的星圖。

經過了數年的觀測,確定了十幾萬顆恆星的位置,終於畫出了一份慘不忍睹的銀河系地圖,就像一個攤破了的大餅,不過請勿褻瀆赫歇爾的工作,在他之後100年沒有任何比他更了解銀河系!

赫歇爾以後的天文學飛速發展,人類對夜空有更進一步的認識,比如梅西耶就對各式天體總結出了一個梅西耶星表,包含各種球狀星團、星雲與河外星系,但當年局限於望遠鏡的口徑和距離測量技術,並不知道這些天體在銀河系以外!

愛因斯坦參觀威爾遜山天文臺

到了1914年天文學家沙普利利用威爾遜山天文臺1.5米口徑的反射望遠鏡,觀測了大量球狀星團的分布,他發現球狀星團都是以人馬座中心的恆星密集區域為中心分布,因此他推斷銀河系的中心應該位於人馬座方向!

經過4年的觀測,沙普利確定太陽系距離銀河系中心約5萬光年,後修正為3萬光年,不得不說沙普利的觀測還是比較精確的,和現代數據2.5萬光年相差並不大。

1926年瑞典天文學家林德布拉德提出銀河系由許多子系統組成,提出了銀河系自轉中心在人馬座方向。

1938年奧爾特用恆星統計法研究了太陽附近恆星的分布,發現了銀河系的旋臂結構

1958年-1959年,奧爾特等人又利用射電望遠鏡繪製出了第一幅銀河系的中性氫21釐米波分布圖(氫分子雲),證實了銀河系的漩渦結構,還發現了正在膨脹中的3千秒差距旋臂。

1960年代提出了銀河系誕生與大片星雲的說法,但後來被銀河系邊緣也發現大量恆星的觀測所證偽,在後來觀測發現人馬座橢球星系環繞銀河系公轉被吞噬的,終於提出了一個銀河系通過吞併矮星系成長的模型,比較符合當前觀測。

後期伊巴谷衛星和蓋亞衛星則從赫歇爾手中接過了繪製銀河系模型的大旗,經過兩顆衛星的努力,觀測了十幾億顆恆星的精確三維位置數據後,3D銀河系橫空出世,儘管距離銀河系恆星下限1000億顆相去甚遠,但已經足以建立起銀河系的3D模型。

銀河系中無數恆星都在公轉,為什麼沒與發生交通事故?

其實我們來計算下銀河系中恆星分布的平均密度即可了解,太陽系附近的恆星之間距離大約是4-5光年,可能大家不太清楚這是多大一個概念,地球和月球之間平均距離是38.4萬千米,一光年大概是2464萬個地月距離,而一個地月距離就能放下太陽系內所有行星還略有盈餘。

地月系距離之間塞下所有行星還略有盈餘

簡單的說大約能放下600萬個太陽系收尾連接,如果是4光年的話,至少能放下2400萬個太陽系!以光年為單位的距離實在不小,所以太陽系在銀河系中穿行的話還是比較安全的,就像在太平洋上兩個蒙眼遊泳的人,應該不太可能會撞在一起!

但在環銀河系軌道上上因為恆星之間的距離遙遠不容易相撞,但並不能管住局部的撞車事件,比如在太陽系形成初期就交通事故不斷,比如地球就很有可能被一顆叫做忒伊亞的行星撞擊而誕生了月球,而由於月球的誕生形成了才促成了地球上生命的誕生。

儘管這個理論並無實證,但比較能解釋月球相對於地球的比例,也能夠解釋地球自轉軸歪斜,還有成分上比較接近等等,這是迄今為止比較靠譜的說法。

  • 銀河系中的天體都那麼安分嗎?

其實並不是,包括太陽系附近的天體與太陽的距離都是時刻在變化的,比如各位熟悉的巴納德星就在迅速接近太陽,速度高達110千米/秒以上,但各位卻無需擔心它會撞上太陽,因為就像火星和地球相互接近一樣,但最終還是會離去!

8萬年內太陽系與附近恆星之間的距離,都是逐漸接近然後遠離,未來可能再無相遇機會,比如太陽系環繞銀河系公轉的下一圈,我們就不知道是哪顆恆星距離地球最近了!而上一次大概是在二疊紀和三疊紀時代,相信最近的恆星並非是比鄰星!

  • 銀河系中真的沒有恆星相撞嗎?

相撞說起來有點毛骨悚然,因為在恆星之間的引力場,它們在很久以前就感知到了對方的存在,會在引力的作用下形成雙星!假如一個雙星系統被另一顆恆星(或者黑洞)捕獲的話,那麼雙星中另一顆會被甩離!而且這樣的恆星還不少,在銀河系中這種叫做超高速星,因為它們的運動速度達到了銀河系的逃逸速度,在芸芸眾生中很容易被在近地軌道上的天基望遠鏡發現。

雙星的這種捕獲被甩離的行為非常類似於鏈球運動,轉動到一定角速度時突然放手,鏈球就飛走了!雙星系統也是如此,當環繞速度越來越高,雙星之間引力無法束縛,紐帶斷裂,那麼另一顆就拜拜啦!

哈勃望遠鏡下正在逃離星系的一顆恆星,這意味著很有可能有另一顆恆星已經被牢牢的抓住了,它的命運如何我們不得而知,但肯定不會是慘烈的相撞,最多也就被黑洞慢慢吸乾,再敲骨吸髓,最後連渣渣都不剩!

也許就是這樣,這種最多在X射線下能看到,而另一種如果是白矮星的話,也許就會整出個大動靜,因為白矮星吞噬物質後超過1.44倍太陽質量時將發生超新星爆發,這種就是Ia型標準燭光的超新星爆發。

搞不好還把主星給摧毀了,當然也有主星倖存的,比如第谷超新星爆發就是這樣,超新星爆發擴散的弓形波表示主星得以保全!

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