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銀河系中四千億顆恒星,高速飛行百億年,就不會(huì)發(fā)生撞車事件嗎?

 星辰大海種花家 2019-12-06

這是一個(gè)非常好的話題,相信大家都知道銀河系大約有1000億-4000億顆恒星,而太陽(yáng)系環(huán)繞銀河系的速度高達(dá)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(xiàn)在大約已經(jīng)有45億年了,大約已經(jīng)環(huán)繞銀河系約20圈左右,肯定沒(méi)有撞上別的天體啦,要不然咱今天就不會(huì)在這里吹牛了!

按理來(lái)說(shuō)銀河系中熙熙攘攘,一不留神撞車也是可能的,畢竟都沒(méi)AI駕駛,撞個(gè)車也是可以原諒,但居然沒(méi)有撞車。也許我們得從認(rèn)識(shí)銀河系開(kāi)始!

銀河系認(rèn)識(shí)歷史

從赫歇爾試圖畫出銀河系開(kāi)始說(shuō)起,畢竟銀河系是低頭不見(jiàn)抬頭見(jiàn)的天體,赫歇爾當(dāng)年裹挾這發(fā)現(xiàn)天王星的威風(fēng),用他自己磨制的望遠(yuǎn)鏡,帶著他也是天文學(xué)家的妹妹卡羅琳·赫歇爾一起,試圖為銀河系繪制一份詳細(xì)的星圖。

經(jīng)過(guò)了數(shù)年的觀測(cè),確定了十幾萬(wàn)顆恒星的位置,終于畫出了一份慘不忍睹的銀河系地圖,就像一個(gè)攤破了的大餅,不過(guò)請(qǐng)勿褻瀆赫歇爾的工作,在他之后100年沒(méi)有任何比他更了解銀河系!

赫歇爾以后的天文學(xué)飛速發(fā)展,人類對(duì)夜空有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),比如梅西耶就對(duì)各式天體總結(jié)出了一個(gè)梅西耶星表,包含各種球狀星團(tuán)、星云與河外星系,但當(dāng)年局限于望遠(yuǎn)鏡的口徑和距離測(cè)量技術(shù),并不知道這些天體在銀河系以外!

愛(ài)因斯坦參觀威爾遜山天文臺(tái)

到了1914年天文學(xué)家沙普利利用威爾遜山天文臺(tái)1.5米口徑的反射望遠(yuǎn)鏡,觀測(cè)了大量球狀星團(tuán)的分布,他發(fā)現(xiàn)球狀星團(tuán)都是以人馬座中心的恒星密集區(qū)域?yàn)橹行姆植?,因此他推斷銀河系的中心應(yīng)該位于人馬座方向!

經(jīng)過(guò)4年的觀測(cè),沙普利確定太陽(yáng)系距離銀河系中心約5萬(wàn)光年,后修正為3萬(wàn)光年,不得不說(shuō)沙普利的觀測(cè)還是比較精確的,和現(xiàn)代數(shù)據(jù)2.5萬(wàn)光年相差并不大。

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

1938年奧爾特用恒星統(tǒng)計(jì)法研究了太陽(yáng)附近恒星的分布,發(fā)現(xiàn)了銀河系的旋臂結(jié)構(gòu)

1958年-1959年,奧爾特等人又利用射電望遠(yuǎn)鏡繪制出了第一幅銀河系的中性氫21厘米波分布圖(氫分子云),證實(shí)了銀河系的漩渦結(jié)構(gòu),還發(fā)現(xiàn)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云的說(shuō)法,但后來(lái)被銀河系邊緣也發(fā)現(xiàn)大量恒星的觀測(cè)所證偽,在后來(lái)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)人馬座橢球星系環(huán)繞銀河系公轉(zhuǎn)被吞噬的,終于提出了一個(gè)銀河系通過(guò)吞并矮星系成長(zhǎng)的模型,比較符合當(dāng)前觀測(cè)。

后期伊巴谷衛(wèi)星和蓋亞衛(wèi)星則從赫歇爾手中接過(guò)了繪制銀河系模型的大旗,經(jīng)過(guò)兩顆衛(wèi)星的努力,觀測(cè)了十幾億顆恒星的精確三維位置數(shù)據(jù)后,3D銀河系橫空出世,盡管距離銀河系恒星下限1000億顆相去甚遠(yuǎn),但已經(jīng)足以建立起銀河系的3D模型。

銀河系中無(wú)數(shù)恒星都在公轉(zhuǎn),為什么沒(méi)與發(fā)生交通事故?

其實(shí)我們來(lái)計(jì)算下銀河系中恒星分布的平均密度即可了解,太陽(yáng)系附近的恒星之間距離大約是4-5光年,可能大家不太清楚這是多大一個(gè)概念,地球和月球之間平均距離是38.4萬(wàn)千米,一光年大概是2464萬(wàn)個(gè)地月距離,而一個(gè)地月距離就能放下太陽(yáng)系內(nèi)所有行星還略有盈余。

地月系距離之間塞下所有行星還略有盈余

簡(jiǎn)單的說(shuō)大約能放下600萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)系收尾連接,如果是4光年的話,至少能放下2400萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)系!以光年為單位的距離實(shí)在不小,所以太陽(yáng)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(gè)蒙眼游泳的人,應(yīng)該不太可能會(huì)撞在一起!

但在環(huán)銀河系軌道上上因?yàn)楹阈侵g的距離遙遠(yuǎn)不容易相撞,但并不能管住局部的撞車事件,比如在太陽(yáng)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,而由于月球的誕生形成了才促成了地球上生命的誕生。

盡管這個(gè)理論并無(wú)實(shí)證,但比較能解釋月球相對(duì)于地球的比例,也能夠解釋地球自轉(zhuǎn)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(shuō)法。

  • 銀河系中的天體都那么安分嗎?

其實(shí)并不是,包括太陽(yáng)系附近的天體與太陽(yáng)的距離都是時(shí)刻在變化的,比如各位熟悉的巴納德星就在迅速接近太陽(yáng),速度高達(dá)110千米/秒以上,但各位卻無(wú)需擔(dān)心它會(huì)撞上太陽(yáng),因?yàn)榫拖窕鹦呛偷厍蛳嗷ソ咏粯?,但最終還是會(huì)離去!

8萬(wàn)年內(nèi)太陽(yáng)系與附近恒星之間的距離,都是逐漸接近然后遠(yuǎn)離,未來(lái)可能再無(wú)相遇機(jī)會(huì),比如太陽(yáng)系環(huán)繞銀河系公轉(zhuǎn)的下一圈,我們就不知道是哪顆恒星距離地球最近了!而上一次大概是在二疊紀(jì)和三疊紀(jì)時(shí)代,相信最近的恒星并非是比鄰星!

  • 銀河系中真的沒(méi)有恒星相撞嗎?

相撞說(shuō)起來(lái)有點(diǎn)毛骨悚然,因?yàn)樵诤阈侵g的引力場(chǎng),它們?cè)诤芫靡郧熬透兄搅藢?duì)方的存在,會(huì)在引力的作用下形成雙星!假如一個(gè)雙星系統(tǒng)被另一顆恒星(或者黑洞)捕獲的話,那么雙星中另一顆會(huì)被甩離!而且這樣的恒星還不少,在銀河系中這種叫做超高速星,因?yàn)樗鼈兊倪\(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了銀河系的逃逸速度,在蕓蕓眾生中很容易被在近地軌道上的天基望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)。

雙星的這種捕獲被甩離的行為非常類似于鏈球運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角速度時(shí)突然放手,鏈球就飛走了!雙星系統(tǒng)也是如此,當(dāng)環(huán)繞速度越來(lái)越高,雙星之間引力無(wú)法束縛,紐帶斷裂,那么另一顆就拜拜啦!

哈勃望遠(yuǎn)鏡下正在逃離星系的一顆恒星,這意味著很有可能有另一顆恒星已經(jīng)被牢牢的抓住了,它的命運(yùn)如何我們不得而知,但肯定不會(huì)是慘烈的相撞,最多也就被黑洞慢慢吸干,再敲骨吸髓,最后連渣渣都不剩!

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(huì)整出個(gè)大動(dòng)靜,因?yàn)榘装峭淌晌镔|(zhì)后超過(guò)1.44倍太陽(yáng)質(zhì)量時(shí)將發(fā)生超新星爆發(fā),這種就是Ia型標(biāo)準(zhǔn)燭光的超新星爆發(fā)。

搞不好還把主星給摧毀了,當(dāng)然也有主星幸存的,比如第谷超新星爆發(fā)就是這樣,超新星爆發(fā)擴(kuò)散的弓形波表示主星得以保全!

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