銀河系的中心有多混亂,恆星「車禍」頻發,伽馬射線暴不斷

2020-11-22 騰訊網

在銀河系的中心,大量的星際塵埃、氣體籠罩著一個神秘的世界。這裡的混亂,令人匪夷所思。

根據科學家的估計,直徑15萬光年的銀河系大約有2000-4000億顆恆星。而在僅僅中心區域幾千光年的狹窄範圍內,除了一個質量達到太陽400萬倍的超大質量黑洞之外,還擁擠著約100億顆恆星。這些恆星普遍都是老年恆星,有些已經進入到了紅巨星的階段。

銀河系中心的恆星密度,遠遠超過了其他區域,比北京和一些三四線城市的對比還要誇張得多。如此驚人的擁擠程度,導致銀河系中心很可能會非常混亂。長期以來,科學家們都相信,就像是早高峰的地鐵裡互相踩腳在所難免一樣,這裡的恆星近距離接觸也是常有的事。

科學家常常慶幸,我們的太陽系沒有位於那片是非之地,否則今天的地球恐怕根本沒有生命。當恆星的相對位置變化時,引力場也會不斷變化,對行星等天體造成劇烈的擾動。哥倫比亞大學極寒世界實驗室的科學家們進行模擬後指出:在銀河系中心的恆星中,絕大部分都在最近10億年的時間裡經歷過數十次近距離接觸。這樣的接觸對於它們周圍天體的宜居性來說,有著舉足輕重的影響。

他們的模擬顯示,對於銀河系中心的恆星來說,平均每5萬年就會與其他恆星近距離接觸一次。

即便是我們的太陽系,也會偶爾和其他恆星靠近。比如在7萬年前,一個名叫肖爾茨星的雙星系統(WISE 0720-0846)就曾經闖入太陽系。據估計,最近的時候,它距離我們僅52000個天文單位,也就是約0.82光年。這不是它唯一一次闖進來,大概在8萬年前,它也曾經來到了距離我們6.6-7萬天文單位的位置。

這樣的接觸雖然不會直接撞上地球,或者導致地球脫離軌道,但是依然有可能帶來毀滅性的打擊。原本安穩運行的彗星和小天體在奧爾特雲內活得很好,結果在恆星的引力擾動下開始亂竄,有一些就會進入內太陽系甚至撞上地球,導致滅絕事件的發生。如果再近一點,恆星來到距離我們20000天文單位的距離,那麼就真的有可能通過引力把地球拖走,導致地球變成死亡的世界。

哥倫比亞大學的Moiya McTier解釋說:「恆星間的近距離接觸會給行星帶來危險的結果,不過其結果卻受到多方面因素的制約:兩顆恆星質量的比例、二者的移動速度、靠近的角度、當然還包括它們的距離。總的來說,這樣的近距離接觸可能會直接將行星從宿主恆星周圍拖走,或者破壞其軌道穩定性導致它在未來被甩出自己的系統。不管怎樣,這兩種可能性都會導致行星不再宜居。」

此前就有研究表明,恆星周圍的行星並不穩定,它們被甩出自己系統的可能性比我們想像的要高。去年的時候,瑞典的一支科研團隊就在天文與天體物理著名期刊《MNRAS》上發表論文稱:在疏散星團中,大概有25%的類太陽恆星會因為近距離接觸而失去自己的一顆或更多行星。同年,荷蘭萊頓天文臺的天文學家也指出:相對密集的星團中,有14%的行星會在1000萬年內脫離自己宿主恆星的控制。

由此可見,這樣的恆星間近距離接觸的確會給行星的穩定性帶來巨大的挑戰。

這就更讓科學家好奇:銀河系中心的恆星密度更加驚人,近距離接觸事件更加頻發。那麼,這樣的事件到底有多頻繁呢?

為了得到這個問題的答案,Moiya帶領著自己的團隊對那裡的數百萬顆恆星的軌道進行了模擬。然後,他們通過對每顆恆星的密度分布曲線進行了分析,從而推測這種近距離接觸事件的發生次數。這個過程非常複雜,耗時良久,但得到的結果卻非常值得。

「我們發現這裡80%的恆星,每10億年就會與另外某顆恆星來到1000個天文單位的距離,其中一半在這段時間內會與其他恆星相遇數十次。更加近距離的接觸頻率會降低,但100個天文單位之內的接觸仍然屢見不鮮。」

很顯然,這樣的引力錯亂,會給行星帶來許多災難。

不僅如此,這裡的行星還會面臨其他毀滅性的打擊。由於恆星密度高,這裡出現超新星爆發的概率也比較高,同樣的原因,這裡的天體也會在更近的距離上遭受到波及。這裡的行星很可能面臨大量的伽馬射線暴這種來自宇宙的「滅絕能量事件」,導致整個星球的生物被滅絕。

有科學家認為,地球在最近1100萬年間出現過的全球變暖、臭氧層消失等事件,都有可能與超新星爆發有關。而銀河系中心的行星所面臨的伽馬射線暴頻率更高、距離更近,因此破壞力也更強。

因此,至少從目前來看,銀河系的中心不是一個好的居所。我們應該慶幸太陽系沒有出現在那個是非之地,否則今天的地球恐怕是一片荒蕪。

從另一方面來講,不僅僅恆星的周圍有一個宜居帶,行星必須位於這個範圍內才有機會孕育生命。即使是像銀河系這樣的巨大天體集合,也存在一個宜居帶。而我們的太陽系恰好位於銀河系的旋臂上,距離銀河系中心有2.5萬光年,遭遇到的危機也相對少得多。

同時,這也給我們尋找其他宜居行星或者是地外生物提供了借鑑。看起來,我們有必要提出銀河系宜居帶的概念,將重點放在這個範圍內,這樣可以提高尋找目標行星的成功率。

當然了,既然我們已經存在,那麼太陽系周圍自然都位於銀河系的宜居帶內,這給我們的尋找提供了便利。如果真的有外星人存在,相信也不會離我們太遠,除非是位於銀河系的另一側……

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    伽馬射線暴發現於1967年,最初時是美國人為了監測前蘇聯的核試驗而發現的,美國的間諜衛星發現每天都有1到2次伽馬射線突然增強的現象,一度認為前蘇聯在頻繁進行核試驗,但又不相信他們每天都在進行核試驗,所以後來又發現這種射線爆發來自宇宙深空,後來天文學家們研究後認為它們大多產生於超新星爆發或者大質量天體合併現象。
  • 宇宙中的怪物,伽馬射線暴,它是否駭人?
    當兩個高度磁化的物體,比如說黑洞或者中子星發生碰撞時,它們的各自磁場會互相融合,這就有可能引發一場伽馬射線暴。這種天體活動會引發一次巨大的噴射。將高能粒子與光子流集中起來噴離碰撞的中心地帶。這樣的噴射流會在宇宙中延伸許多光年。我們可以把它們想像成星際迷航中的相位器爆炸,只是這種爆炸要強有力的多,而且幾乎能波及到一整個宇宙。
  • 宇宙中的怪物,伽馬射線暴,它是否駭人?
    作為一種力量驚人的宇宙事件,當伽馬射線暴發生時,會有極大數量的伽馬射線被釋放出來,而這種射線又是人們已知射線種類中最致命的存在。假設有人無意中處於某個正在放射伽馬射線的物體附近,那麼他會在一瞬間被燒焦。毋庸置疑的是,伽馬射線暴會對生物的遺傳物質造成長久的影響,甚至在射線暴結束的很長一段時間之後,這種在基因層次上的傷害也依然存在。
  • 恐怕是伽馬射線暴
    然而,一旦有來自外界強大得多的爆發現象出現,那麼地球上的我們倖存下來的機會將會十分渺茫。  伽馬射線暴(GRBs)是一類強烈伽馬射線束流,其可以沿著對稱的兩個方向傳播,形成持續或瞬時的伽馬射線暴現象,它們是宇宙中最為狂暴的死亡留下的遺產。  持續性的伽馬射線暴可以維持大約1分鐘時間,科學家們認為它們是由超新星爆發所形成的,那就是大質量恆星的核心塌縮並形成黑洞的過程。
  • 7500光年,超新星即將爆炸,產生的伽馬射線暴,地球能躲過麼
    首先,要明白什麼是「伽馬射線暴」?其是超新星爆炸時,極短(0.1秒—1000秒)時間內釋放的巨大的能量。這個能量有多大呢?那麼這個有效殺傷範圍有多大呢?目前科學界沒有一個統一的認知,但是普遍認為保險的距離是10000光年!所以這次7500光年還是不夠保險!1997年曾觀測到的「伽馬射線暴」,距離地球120億光年,在50秒內釋放的能量是整個銀河系200年釋放的能量總和,而1999年發現的另外一起「伽馬射線暴」,其威力是97年的10倍!
  • 伽馬射線暴是什麼,它與哪些事件有關?與你有關嗎?
    如果一天內同時發生兩個或多個伽瑪射線暴,則第一個發現的伽瑪射線暴命名時添加字母「A」以區分,第二個用「B」,依此類推。大多數觀察到的伽馬射線暴可能是由快速旋轉的高質量恆星的核心坍縮成黑洞時,能量釋放引起的。次型伽瑪射線暴(「短」暴)可能源於不同類型的能量釋放過程,主流理論認為是以雙星系統運行的中子星合併造成的。
  • 伽馬射線暴或曾經導致生物大滅絕事件
    據國外媒體報導,科學家研究發現,伽馬射線暴有可能導致地球在過去十億年出現了大滅絕事件。科學家聲稱,這些致命的爆發能夠幫助解釋所謂的費米悖論,也就是外星生命存在的高几率與缺乏相關證據之間的表面矛盾。伽馬射線暴是高頻電磁輻射短暫的強爆炸現象。
  • 人類文明會因為伽馬射線暴巨大的破壞力而滅亡嗎?
    確實有可能,事實上,科學家們甚至猜測之所以浩瀚宇宙如此寂靜(我們沒有發現任何外星人蹤影),一個原因就是伽馬射線暴毀滅了外星文明,而人類同樣有可能被強大的伽馬射線暴瞬間毀滅!
  • 距地134億光年,最古老的伽馬射線暴被發現,爆發瞬間極度震撼
    此後當時間進入到20世紀末的時候,伴隨著科學技術水平的不斷提升,科學家們對於伽馬射線暴的了解也不斷深入,目前主流觀點認為,伽馬射線暴的形成和恆星的誕生、死亡有關,不過目前因為缺少觀測數據佐證,還需要進一步深入探索。
  • 細思極恐,太陽系可能已經被伽馬射線暴鎖定
    我們在各種科幻電影小說中看過了太多的地球毀滅的情節,有被外星武器摧毀的,有被法則武器降維打擊,有因為行星撞擊撕裂星體的。多數的這種情節我們都是當作一個消遣來看待,並不會引起太多擔心。但是各位童鞋有沒想過地球被宇宙燒烤毀滅的可能性?
  • 科學家發現宇宙中竟然每天都會發生伽馬射線暴,這意味著什麼?
    2008年,科學家觀測到一次超強的伽馬射線暴,經過計算,這次伽馬射線暴竟發生於距今75億年前!伽馬射線暴發生在巨大恆星消亡之時,幾秒鐘內巨大的能量從恆星兩極噴湧而出,亮度比銀河系還亮100萬倍,這是宇宙中僅次於宇宙大爆炸的能量釋放方式。強大的伽馬射線束會橫穿整個宇宙,只要伽馬射線暴在銀河系內發生,那麼地球都會面臨滅頂之災。
  • 如果一束伽馬射線暴,擊中地球!人類又會怎麼樣?
    首先我們來了解什麼是伽馬射線暴?伽馬射線暴是宇宙中最可怕的一種爆發,它是由大質量恆星在死亡時爆發出的巨大能量,或者是兩個中子星互相旋轉逐漸的靠近,最終發生碰撞!而產生的。伽馬射線暴一般持續時間大約在0.1秒至1000秒之間,所釋放的能量相當於太陽幾百億年釋放的能量總和,所幸的是伽馬射線暴都是發生在銀河系之外的。伽馬射線暴人類是怎麼探測到的?
  • 暗物質是否是銀河系中心的伽馬射線源之一?
    而人類第一次觀測到來自太空的伽馬射線是發生在1967的時候,人造衛星「維拉斯」發現了不能穿透地球大氣層、當恆星核心發生核聚變時所發射出的伽馬射線。而在之後的時間裡,人類更是通過不同的伽馬射線源,對新的恆星、類星體、超新星、以及年輕星團等宇宙物體有了更多更深入的了解。
  • 比起讓恐龍滅絕的小行星,你更應該擔憂伽馬射線暴
    伽馬射線暴是什麼理論上,巨大恆星死亡時塌縮爆炸或者黑洞中子星這樣的緻密形體合併時就會產生伽馬射線暴,它是人類目前已知宇宙中最大的能量爆發事件,僅次於宇宙大爆發的能級。一些高能的伽馬射線暴甚至比整個銀河系蘊含的能量還要多,而地球只是銀河系角落太陽系中的一顆行星。