天地大冲撞!人类会毁于星系合并吗? | 袁岚峰

当人们说到小行星或者彗星撞地球,会把它称为天地大冲撞,觉得十分了不得。那么,两个星系碰撞会怎么样?天文学家把星系相撞、融合称为并合,这种现象其实在宇宙中十分普遍,尤其是在宇宙早期(https://www.cas.cn/kx/kpwz/201802/t20180201_4634508.shtml)。即使是现在,也有不少星系正在发生并合。

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更进一步的描述是,如果一个星系的质量比另一个星系大很多,如三倍以上,就把它们的并合叫做次并合。次并合的结果是小星系被大星系吸收掉,对大星系没有显著影响。而如果两个星系的质量差不多,就叫做主并合,对两个星系都会产生很大影响。例如,仙女座星系正在以每秒300公里的速度向我们所在的银河系飞驰而来,银河系将来会跟仙女座星系相撞,这就是一场主并合。不过这是三四十亿年后的事,所以天文爱好者们会淡定地说,现在囤方便面还来得及500

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最近,中国科学院上海天文台的研究人员揭示了一场100亿年前的主并合(https://www.cas.cn/zkyzs/2022/09/364/kyjz/202209/t20220927_4848933.shtml)。他们用一种自主开发的新模型——“星族-轨道叠加模型”,以及高分辨率二维积分视场光谱数据,发现离地球0.6亿光年远的透镜星系NGC 1380在约100亿年前发生了一次主并合,同时揭示了这次并合吸积的卫星星系质量约为400亿太阳质量。这是天文学家在近邻宇宙揭示的最年老和质量最大的星系并合事件。

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迄今为止,天文学家仅定量刻画了三个近邻星系的主并合事件。第一个是银河系,它在约100亿年前吸积了一个卫星星系,质量约为4亿个太阳质量。第二个是仙女座,它在约20亿年前经历一次主并合,吸积的卫星星系质量约为200亿太阳质量。第三个就是这次的NGC 1380,它在约100亿年前经历一次主并合,吸积的卫星星系质量约为400亿太阳质量。

以前,对古老并合事件的定量刻画主要依赖于对大量单颗恒星性质的观测,所以研究范围被局限在离地球最近的两个星系,即银河系和仙女座。这项研究首次把古老并合事件的研究范围推向有积分视场光谱数据的遥远星系——距人们0.6亿光年的NGC1380,打开了一个新窗口。

最后,大家可能想问:银河系跟仙女座的碰撞会不会导致人类毁灭?答案是,极大可能不会,因为星系中恒星的密度太低了。例如太阳的直径约为140万公里即1.4 × 10^6公里,而太阳与最近的恒星即比邻星之间的距离高达4.22光年。一光年等于9.4607 × 10^12公里,所以太阳与比邻星之间的距离比太阳直径高了7个数量级。这是什么概念呢?大气中气体分子之间的距离大约是气体分子直径的10倍,所以星系中恒星的空旷程度比大气中的分子还要高得多!

因此,当银河系和仙女座相撞的时候,绝大多数恒星会在相互的空隙间穿插而过,相忘于江湖,直接相撞的概率非常小。人类不太可能因为三四十亿年后的这场星系并合而灭亡。

但真正的危机在那之后十亿年左右,太阳会因为耗尽氢燃料而变成红巨星,体积膨胀到把水星、金星甚至地球包进去(“以石击石”防小行星撞击,科学家们为地球操碎了心 | 科技袁人Lite)。到那时,如果我们还不移民外星球或者带着地球去流浪,我们就必然被烤成焦炭啦!被天地大冲撞撞死和被红巨星烤死,你觉得哪种更好呢?

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