科学|银河系中四千亿颗恒星,高速飞行上百亿年
这是一个非常好的话题 , 相信大家都知道银河系大约有1000亿-4000亿颗恒星 , 而太阳系环绕银河系的速度高达220千米/秒 , 这比人类速度最快的火箭还要高十几倍 , 从地球诞生到现在大约已经有45亿年了 , 大约已经环绕银河系约20圈左右 , 肯定没有撞上别的天体啦 , 要不然咱今天就不会在这里吹牛了!
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按理来说银河系中熙熙攘攘 , 一不留神撞车也是可能的 , 毕竟都没AI驾驶 , 撞个车也是可以原谅 , 但居然没有撞车 。 也许我们得从认识银河系开始!
银河系认识历史
从赫歇尔试图画出银河系开始说起 , 毕竟银河系是低头不见抬头见的天体 , 赫歇尔当年裹挟这发现天王星的威风 , 用他自己磨制的望远镜 , 带着他也是天文学家的妹妹卡罗琳·赫歇尔一起 , 试图为银河系绘制一份详细的星图 。
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经过了数年的观测 , 确定了十几万颗恒星的位置 , 终于画出了一份惨不忍睹的银河系地图 , 就像一个摊破了的大饼 , 不过请勿亵渎赫歇尔的工作 , 在他之后100年没有任何比他更了解银河系!
赫歇尔以后的天文学飞速发展 , 人类对夜空有更进一步的认识 , 比如梅西耶就对各式天体总结出了一个梅西耶星表 , 包含各种球状星团、星云与河外星系 , 但当年局限于望远镜的口径和距离测量技术 , 并不知道这些天体在银河系以外!
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爱因斯坦参观威尔逊山天文台
到了1914年天文学家沙普利利用威尔逊山天文台1.5米口径的反射望远镜 , 观测了大量球状星团的分布 , 他发现球状星团都是以人马座中心的恒星密集区域为中心分布 , 因此他推断银河系的中心应该位于人马座方向!
经过4年的观测 , 沙普利确定太阳系距离银河系中心约5万光年 , 后修正为3万光年 , 不得不说沙普利的观测还是比较精确的 , 和现代数据2.5万光年相差并不大 。
1926年瑞典天文学家林德布拉德提出银河系由许多子系统组成 , 提出了银河系自转中心在人马座方向 。
1938年奥尔特用恒星统计法研究了太阳附近恒星的分布 , 发现了银河系的旋臂结构
1958年-1959年 , 奥尔特等人又利用射电望远镜绘制出了第一幅银河系的中性氢21厘米波分布图(氢分子云) , 证实了银河系的漩涡结构 , 还发现了正在膨胀中的3千秒差距旋臂 。
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1960年代提出了银河系诞生与大片星云的说法 , 但后来被银河系边缘也发现大量恒星的观测所证伪 , 在后来观测发现人马座椭球星系环绕银河系公转被吞噬的 , 终于提出了一个银河系通过吞并矮星系成长的模型 , 比较符合当前观测 。
【科学|银河系中四千亿颗恒星,高速飞行上百亿年】
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后期伊巴谷卫星和盖亚卫星则从赫歇尔手中接过了绘制银河系模型的大旗 , 经过两颗卫星的努力 , 观测了十几亿颗恒星的精确三维位置数据后 , 3D银河系横空出世 , 尽管距离银河系恒星下限1000亿颗相去甚远 , 但已经足以建立起银河系的3D模型 。
银河系中无数恒星都在公转 , 为什么没与发生交通事故?
其实我们来计算下银河系中恒星分布的平均密度即可了解 , 太阳系附近的恒星之间距离大约是4-5光年 , 可能大家不太清楚这是多大一个概念 , 地球和月球之间平均距离是38.4万千米 , 一光年大概是2464万个地月距离 , 而一个地月距离就能放下太阳系内所有行星还略有盈余 。
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地月系距离之间塞下所有行星还略有盈余
简单的说大约能放下600万个太阳系收尾连接 , 如果是4光年的话 , 至少能放下2400万个太阳系!以光年为单位的距离实在不小 , 所以太阳系在银河系中穿行的话还是比较安全的 , 就像在太平洋上两个蒙眼游泳的人 , 应该不太可能会撞在一起!
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但在环银河系轨道上上因为恒星之间的距离遥远不容易相撞 , 但并不能管住局部的撞车事件 , 比如在太阳系形成初期就交通事故不断 , 比如地球就很有可能被一颗叫做忒伊亚的行星撞击而诞生了月球 , 而由于月球的诞生形成了才促成了地球上生命的诞生 。
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尽管这个理论并无实证 , 但比较能解释月球相对于地球的比例 , 也能够解释地球自转轴歪斜 , 还有成分上比较接近等等 , 这是迄今为止比较靠谱的说法 。
银河系中的天体都那么安分吗?
其实并不是 , 包括太阳系附近的天体与太阳的距离都是时刻在变化的 , 比如各位熟悉的巴纳德星就在迅速接近太阳 , 速度高达110千米/秒以上 , 但各位却无需担心它会撞上太阳 , 因为就像火星和地球相互接近一样 , 但最终还是会离去!
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8万年内太阳系与附近恒星之间的距离 , 都是逐渐接近然后远离 , 未来可能再无相遇机会 , 比如太阳系环绕银河系公转的下一圈 , 我们就不知道是哪颗恒星距离地球最近了!而上一次大概是在二叠纪和三叠纪时代 , 相信最近的恒星并非是比邻星!
银河系中真的没有恒星相撞吗?
相撞说起来有点毛骨悚然 , 因为在恒星之间的引力场 , 它们在很久以前就感知到了对方的存在 , 会在引力的作用下形成双星!假如一个双星系统被另一颗恒星(或者黑洞)捕获的话 , 那么双星中另一颗会被甩离!而且这样的恒星还不少 , 在银河系中这种叫做超高速星 , 因为它们的运动速度达到了银河系的逃逸速度 , 在芸芸众生中很容易被在近地轨道上的天基望远镜发现 。
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双星的这种捕获被甩离的行为非常类似于链球运动 , 转动到一定角速度时突然放手 , 链球就飞走了!双星系统也是如此 , 当环绕速度越来越高 , 双星之间引力无法束缚 , 纽带断裂 , 那么另一颗就拜拜啦!
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哈勃望远镜下正在逃离星系的一颗恒星 , 这意味着很有可能有另一颗恒星已经被牢牢地抓住了 , 它的命运如何我们不得而知 , 但肯定不会是惨烈的相撞 , 最多也就被黑洞慢慢吸干 , 再敲骨吸髓 , 最后连渣渣都不剩!
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也许就是这样 , 这种最多在X射线下能看到 , 而另一种如果是白矮星的话 , 也许就会整出个大动静 , 因为白矮星吞噬物质后超过1.44倍太阳质量时将发生超新星爆发 , 这种就是Ia型标准烛光的超新星爆发 。
搞不好还把主星给摧毁了 , 当然也有主星幸存的 , 比如第谷超新星爆发就是这样 , 超新星爆发扩散的弓形波表示主星得以保全!
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