萬物皆在運(yùn)動(dòng)!靜止是相對(duì)的,但運(yùn)動(dòng)卻是永恒的。
當(dāng)?shù)厍蛘约s30公里每秒的速度繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí),太陽也正帶著地球以約220公里每秒的速度繞銀河系中心公轉(zhuǎn),公轉(zhuǎn)周期約2.2億年。
在銀河系內(nèi)部,包括太陽在內(nèi)的幾乎所有恒星都在圍繞銀河系中心公轉(zhuǎn)。引力雖然能夠約束恒星等天體的運(yùn)動(dòng)行為,讓其變得有規(guī)律,但也有極少數(shù)恒星因引力擾動(dòng)等原因獲得極高的運(yùn)動(dòng)速度,變得不那么守規(guī)矩,成為了流浪恒星,有的甚至完全脫離了銀河系的引力束縛,最終離開了銀河系這個(gè)大家庭。
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而銀河系作為一個(gè)整體,也正帶著太陽及地球這一大家子,以約110公里每秒的速度,朝著仙女座星系飛奔而去!這兩個(gè)星系均屬于宇宙中更高層級(jí)結(jié)構(gòu)中本星系群(星系群和星系團(tuán)屬于不同量級(jí)的同類結(jié)構(gòu))的一員,兩者預(yù)計(jì)在約40億年后會(huì)發(fā)生碰撞并融合,形成一個(gè)更大的星系。如果那時(shí)還有人類,或許可以稱這個(gè)新生的星系為“銀河仙女”星系。
這種星系的碰撞和融合,在宇宙演化過程中其實(shí)很常見。但與我們所熟知的碰撞不同,星系的碰撞主要發(fā)生在引力層面上,并不是恒星等天體直接碰撞。
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星系碰撞融合過程中,星系內(nèi)的黑洞也可能會(huì)發(fā)生合并。科學(xué)家推測(cè),超大質(zhì)量黑洞的形成可能就是在星系合并過程中成長(zhǎng)起來的,并通過引力聚合效應(yīng)成為了星系中心,對(duì)星系的演化產(chǎn)生了極其重要的影響。哈勃望遠(yuǎn)鏡的大量觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示,幾乎每個(gè)大型星系中心都存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。
天文觀測(cè)還顯示,包括銀河系和仙女座星系在內(nèi)的本星系群中的所有星系正作為一個(gè)整體,以約600公里每秒的速度,朝著宇宙中一個(gè)神秘的區(qū)域狂奔。那里有什么在吸引著銀河系呢?
早在1986年,天文學(xué)家便發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。最初,天文學(xué)家對(duì)那片神秘的區(qū)域知之甚少,因?yàn)樗汇y道面的塵埃帶(由大量星際塵埃和氣體組成)嚴(yán)重遮擋,難以通過常規(guī)光學(xué)手段進(jìn)行觀測(cè)。不過,隨著射電、紅外等觀測(cè)手段的出現(xiàn),天文學(xué)家才逐步揭開了它的神秘面紗,發(fā)現(xiàn)本星系群奔向的這一神秘區(qū)域并不存在超級(jí)黑洞或者超大型星系等單一天體結(jié)構(gòu),而是由大量密集星系團(tuán)和暗物質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合天體結(jié)構(gòu)。
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對(duì)于這個(gè)位于長(zhǎng)蛇-半人馬座方向的引力異常區(qū),天文學(xué)家將其稱之為巨引源。目前已經(jīng)初步確定,巨引源直徑約3–4億光年,質(zhì)量大約相當(dāng)于數(shù)萬個(gè)銀河系,是拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的質(zhì)量中心。
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拉尼亞凱亞超星系團(tuán)是宇宙大尺度纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的一部分,銀河系所在的本星系群及更高層級(jí)結(jié)構(gòu)室女座超星系團(tuán)均隸屬于拉尼亞凱亞超星系團(tuán)。其直徑約5.2億光年,大約包含10萬個(gè)星系,總質(zhì)量估計(jì)是銀河系的10萬倍,由天文學(xué)家于2014年發(fā)現(xiàn)并提出。最新的觀測(cè)顯示,拉尼亞凱亞整體又被更龐大的夏普力超星系團(tuán)的引力所牽引。
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巨引源的質(zhì)量如此龐大,也難怪能對(duì)數(shù)億光年外的星系產(chǎn)生影響!那銀河系最終會(huì)墜入巨引源中嗎?
盡管包括銀河系在內(nèi)的一眾本星系群成員,正以600km/s極速奔向巨引源,但它們并不會(huì)墜入巨引源,成為該復(fù)合結(jié)構(gòu)的一部分,因?yàn)橛钪嬲诩铀倥蛎洝T诿?26萬光年的尺度上,膨脹速率約73公里每秒。
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銀河系和仙女座星系會(huì)發(fā)生碰撞和融合,是因?yàn)樗鼈兿嗑啻蠹s250萬光年,在這個(gè)尺度下,引力仍然占據(jù)主導(dǎo),這也是天文學(xué)家預(yù)測(cè)這兩個(gè)正在相互靠近的星系最終會(huì)合并的原因。而在上億光年的大尺度下,目前占據(jù)主導(dǎo)力量的是宇宙膨脹,不是萬有引力,所以銀河系不僅不會(huì)墜入巨引源,反倒是像拉尼亞凱亞超星系團(tuán)這類的大尺度結(jié)構(gòu)在遙遠(yuǎn)的未來可能將解體。事實(shí)上,到了宇宙大尺度纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)這一層面,受宇宙膨脹的影響,已經(jīng)不存在單一的引力中心。
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