銀河系和仙女座中間有什麼?難道是一片百萬光年的虛空嗎?

張如清5


當然不是虛空。星際間不僅有大量的衛星星系、還有星系間恆星、宇宙微波背景輻射、引力波和暗物質、暗能量等,東西好多,基本上塞滿了吧!


衛星星系

銀河系和仙女座之間存在著許多小的矮星系,這些矮星系可能是銀河系或者仙女座星系的衛星星系。

  • 仙女座星系的衛星星系包括: Messier 32 (M32), Messier 110 (M110), NGC 147, NGC 185, Andromeda I (And I), And II, And III, And V, And VI, And VII ,And VIII, And IX, And X, And XI, And XIX, And XXI and And XXII, 此外還有一些比較暗淡的球狀星系。
  • 銀河系的衛星星系包括: 摩羯座矮星系, 大麥哲倫星雲,小麥哲倫星雲,大犬座矮星系(有人認為不是星系),小熊座矮星系,德拉科矮星系,船底座矮星系,六分儀座矮星系,御夫座矮星系,天爐座矮星系,獅子座I(矮星系),獅子座II(矮星系 )和大熊星座I矮星系 和大熊座II矮星系,此外還有一些極其暗淡的球狀星系。

星系間恆星

星系間恆星是不隨星系的運轉同步運動的恆星,它們因某種原因有獨立的運行軌跡,但一般認為是因與黑洞衝撞而受巨大引力加速而被拋出星系形成。

有天文學家在銀河系邊緣,位於仙女座星系和銀河系之間發現了超過675顆星系間恆星,這些恆星很可能是受到銀河系中心超大質量黑洞加速而被甩出銀河系的。

(被發現的三星系統在銀河中心被超大質量黑洞拋出銀河系)


星際物質

星際物質主要由大量的氫氦和宇宙射線組成,當然還有更大質量的粒子、塵埃等、可能會聚集成團並逐步被星系收入,這個部分很難觀測確定,但應該是可能存在的;


宇宙微波背景輻射

宇宙大爆炸初期發出的光子至今仍然從宇宙的各個方向輻射到我們的星系,當然也輻射到仙女座星系,所以在銀河系和仙女座星系之間也充斥了大量的宇宙微波背景輻射,這是一類能量很低的光子。


引力波

引力波遍佈全宇宙,因此星系間必然也氾濫著引力波。引力波是一種純能量,但根據愛因斯坦的質能方程,這種能量也可以被認為是具有質量的,雖然愛因斯坦在廣義相對論中把引力認為是時空的幾何的扭曲(這就像是在說白紙上兩點之間雖然沒有任何墨跡,卻有紙的紋路)。

暗物質和暗能量

暗物質在宇宙中的比例實際上超過物質,所以在星系間一定大量存在著暗物質,至少包含三種已知的中微子(電子中微子、μ中微子和τ中微子),中微子由各恆星的核反應釋放出來,並且一般不與物質發生相互作用。

暗能量廣泛且均勻地充斥於整個宇宙,所以並不存在絕對的虛空,任何真空都具有一個基本的微弱的能級,即暗能量。


小宇堂


銀河系和仙女星系相距大約254萬光年,對於直徑分別為10萬光年、22萬光年的銀河系、仙女星系,這個距離相對來說是十分遙遠的。那麼,這片巨大的星系際空間是真空的嗎?

雖然星系之間的空間確實十分空蕩,但並非完全真空,而是存在著密度極低的氣體和塵埃。此外,星系際空間中也可能存在著一些流浪的恆星或者行星。出於某種機制,這些天體被星系驅逐到星系際空間之中。例如,如果多恆星系統中的某顆恆星被拽入黑洞之中,則其他的恆星可能會被黑洞強大的引力彈射出去,獲得巨大速度的恆星將有可能超過星系的逃逸速度,從而飛離星系進入星系際空間之中。

通過探測宇宙紅外背景輻射,天文學家發現了可能由星系際空間中的流浪恆星所產生的輝光。據估計,宇宙中可能有多達一半的恆星位於星系際空間之中。由於星系際空間十分空曠,這種環境其實十分有利於流浪恆星的行星演化出生命。以我們的銀河系為例,在銀河系的中心區域聚集著大量的恆星,強大的有害輻射瀰漫在空間中,使得生命很難在這種環境中演化出來。由於太陽系處在銀河系中較為平靜的區域,遠離有害輻射,從而才會有地球生命的存在。因此,在空曠的星系際空間中,有可能存在生命甚至高級文明。

除了普通物質之外,星系際空間中還能存在少量的暗物質。這種神秘物質既不發光也不輻射,其總質量大約是普通物質的5倍。雖然我們無法直接觀測到暗物質,但它們確實產生了能夠被觀測到的引力作用。

總之,銀河系和仙女星系之間的空間並不是完全真空的,而是存在著一些普通物質和暗物質,但它們的密度要遠遠低於星系中的情況。


火星一號


聽到這個問題,一堆矮星系哭暈在廁所。

銀河系和仙女座星系是本星系群中的兩個重要成員,但是本星系群並不止這兩個星系,還有五十來個其他的星系,其中一些因為塊頭小,被叫做叫做矮星系,

下面這個圖是本星系群的地圖(圖自wiki),圖中間就是我們的銀河系了,圖左上角有個比銀河系還大些的旋渦星系就是仙女座星系,從圖上可以看到,在這兩個大星系周圍,還有密密麻麻的小點的星系。

在宇宙中,引力的作用很重要,所以天體的質量往往能決定很多東西,比如小星系會圍著大星系旋轉,叫做衛星星系。

比如銀河系周圍就有大麥哲倫雲和小麥哲倫雲等一批衛星星系,大、小麥哲倫雲在南半球夜空肉眼可見,看著像是一團雲霧,以西方歷史上首次完成環球航行的航海家斐迪南·麥哲倫命名。

最後,即使不算這些小點的星系,星系和星系之間也不是空的,而是有物質的,叫做星系際介質,在天文學上是一個專門的研究領域。


喬小海


銀河系體積很大,最新觀察數據表明銀河系的直徑有16萬光年,而距離我們最近的大型星系仙女座星系直徑則有22萬光年之大,其體積比銀河系還大了一倍。這兩大星系雖然很大,但是它們中間的空間更大,兩大星系之間間隔著250萬光年的距離,很顯然比這兩大星系又大多了。

我們都知道星系是恆星、行星等星體聚集的地方,其實除了恆星之外,還有星雲、星際塵埃、暗物質等,可以說是物質和能量富集的場所,那麼星系之間的空間呢?難道就一無所有嗎?



其實不是這樣的,相對於星系來說,星系之間的空間當然是相當空曠的,不過也並非一無所有空無一物,可以說星系中擁有的東西,星系之間的空間中也是有的,只是密集程度遠遠比不上星系之中。


一般認為宇宙中的星系誕生之前,基本上都是原子和分子形成的氣體雲,這些氣體雲中一般會有宇宙誕生不久就形成的原生黑洞,黑洞的強大引力聚集了越來越多的氣體雲,這些氣體雲中開始逐漸形成恆星,在恆星等星體不斷形成的過程中,星系也就形成了。

宇宙天體會受引力的影響而聚集,星系中有大量的恆星行星黑洞等天體,所以會產生強大的引力場,引力場中的物質會受引力的影響而向引力中心聚集,因此星系中的物質密集程度很高,那麼在星系外面,由於大量的物質已經聚集到星系中,所以星系外面的物質密集程度相對就較低了,不過這裡一樣有星際分子、塵埃、恆星、行星、小行星乃至暗物質和黑洞等,只是它們的分佈非常的稀薄和稀疏,很不容易被看到,因此星系之間的空間看上去就很空曠了。



我們大都常識性的認為恆星的聚集在星系中,其實宇宙中的星系形成之時就開始了不斷的碰撞,每一次碰撞都會有大量的恆星被甩到星系空間中,有一些恆星還會由於身處多星系統或者黑洞附近,而在多重引力的影響下被甩出星系,因此在星系之間的空間中也是有不少流浪恆星的,而流浪恆星如果其宜居帶中也有類似地球這樣質量的行星的話,那麼由於其受其他天體干擾的可能性極小,所以被認為更有利於生命的形成和發展進化,因此一些在星系空間中漂泊的恆星附近也是有可能存在生命和文明的星球。








再說暗物質,星系的形成離不開暗物質的聚集,所以每個星系基本上都是有大量的暗物質所包裹的,但是在星系之外的空間中也有大量的暗物質存在,只是其不像星系中那麼富集罷了。


科普大世界


銀河系和仙女座星系之間有250萬光年的距離,但這裡不應該是完全虛空,這裡有部分是我們看不見的暗物質,但暗物質的分佈並不是填滿了這片虛空。暗物質也是物質,與虛空不一樣,暗物質看通過引力作用感知到。

川陀太空認為,在銀河系和仙女座星系之間,有暗物質存在,而且兩個星系的暗物質有可能在最外圍已經接觸。

但暗物質並非填滿了這個空間,這裡還是有大部分的虛空存在。兩個星系之間的宇宙空間應該說是最標準的星際空間了,這裡比恆星之間的空間還要虛空,因為這裡連氣體物質都很難找到,恆星之間還有可能存在大量的氣體、塵埃等,但星系之間的空間完全意義上的乾淨。

暗物質也會在這裡存在,不僅恆星之間可能有暗物質,星系之間也會有暗物質暈存在,並且對星系的自轉構成一定的影響。


川陀太空問答


不光是仙女座與銀河系之間,所有星系之間都是一片虛無。

但這種虛無是相對的,真空裡還有幾個帶電粒子,不過很少,每立方米三五個原子而已,這比地球上人工製造的真空少了若干數量級,但畢竟不是絕對的無。

宇宙中人類能夠看到並瞭解的物質只佔有4.9%,95.1%的是暗物質暗能量,這些玩意只能感覺但它們的存在,卻看不到摸不著。這種感覺並非像一些民科文盲們胡亂的空想,而是科學家們在觀測宇宙時發現的一些不可解釋的現象。

比如一個星系,按照看得見的物質導致的引力場就不是這個樣子,這個星系就有可能分崩離析,但由於某種神秘力量的維繫,星系的運行才是這個樣子。經過計算,這些看不見的東西佔有95.1%的質量。

所以,星系之間除了真空中的一些微量粒子,還有暗物質暗能量。

現代宇宙模型認為,宇宙起源於138一年前的大爆炸,如今已經膨脹為一個具有930億光年可視直徑的球,這個球裡有幾萬億到10萬億個星系,我們銀河系只是其中一個星系。

銀河系有幾千億顆恆星,我們太陽只是其中一顆恆星。

太陽在太陽系裡佔有99.86%的質量,其餘已知八大行星、5顆矮行星、173顆衛星、無數的小行星、彗星、星際碎片、星雲殘留等一起佔有總質量的0.14%,地球佔有總質量的0.0003%。

這就是宇宙大家族的層級。在這些宇宙大家族各個星球之間,都是上述所說的一片不完全"虛"的"虛空"。宇宙的所有看得見的星體星系,都在這虛空中各就各位,虛空中的暗物質暗能量就像複雜交錯的網絡連接著這些星體。

所以,有人老擔心我們人類派出的探測器會撞到星際物質而毀滅,當然有這個概率,但實在太微小了。

我們可以想象汪洋大海中一片樹葉,想撞到大洋彼岸飄來的另一樹葉的概率都比太空中撞車還要大,比摸大獎中獎的機率小多了。你有意去撞,也要很高精準的導航技術才可能撞上,撞上就中大獎了。

宇宙就是這麼廣袤和遼闊,廣袤遼闊得無法想象,我們不能以地球的視野來看待。

地球在宇宙中還不如一粒灰塵,你用灰塵的眼光來看宇宙當然就想不通。但科學家已經站的更高更遠,看到了130億光年以外的事情,他們把看到的告訴你,就看你接受不接受了。

這就是時空通訊的觀點,歡迎點評拍磚。


時空通訊



除此之外,在兩者之間還存在暗物質和暗能量。根據目前的天文觀測,能夠發光的氣體僅僅佔到星系質量的十分之一,絕大多數的物質都是以暗物質的形式存在,而且暗物質也存在於一個更廣的範圍之內,但是它通常也是在星系的中心分佈比較多,而隨著遠離中心,密度會逐漸減小。除過暗物質之外,還有一種更為神秘的就是暗能量,它是無處不在,而且平均密度都極為均勻,而且更為甚者的是,不僅僅在空間上密度均勻,在時間的尺度上,它的密度也是均勻的。但是很遺憾的是,對於暗物質和暗能量究竟是什麼,目前科學家並不知道,儘管有很多的候選體,但是還都沒有確認。


除此之外,其實我們的真空也不完全是空的,真空也具有一定的能量,這些會產生一些虛擬的粒子,這些粒子會發生湮滅和再產生的過程,所以使得整個真空並不是空無一物,即使沒有暗物質和暗能量。


黑洞來客


1:[1] 現在銀河系夜空效果圖
仙女座-銀河系碰撞全稱示意(8張)
2:37.5億年後銀河系與仙女座星系相遇的夜空效果圖
3:38.5-39億年後銀河系與仙女座星系相遇的夜空效果圖
4:40億年後銀河系與仙女座星系開始碰撞的夜空效果圖
5:51億年後的銀河系與仙女座星系融合的夜空效果圖
6:70億年後的夜空效果圖
7:[1] 太陽效果圖,左邊為太陽在現在的銀河系運行圖,右邊為100億年後太陽在與仙女座星系融合後的銀河系中的運行軌跡圖
8:銀河系與仙女座星系相遇、碰撞、融合全程夜空效果圖

漁人至樂生活小視頻


銀河系和仙女星系相距大約254萬光年,而且二者還在相互靠近,據科學家們估算大約在37億年後,兩個星系會相互撞擊到一起。



雖然兩個星系的距離是分遙遠,即便是我們看到仙女星系的光,都是254萬年前的(下圖),但是二者之間卻不是一片虛無的真空。宇宙空間中存在很多星際物質,大的有矮星系(一種光度太低以至於很難看清楚的星系)、流浪恆星、各種小行星以及宇宙塵埃,甚至是宇宙氣體、星雲、黑洞等,小的有各種高能粒子以及宇宙射線等。可以說宇宙空間並不是空無一物,相反是內容十分豐富。只是因為距離太過於廣袤,顯得有點空而已。



據估算,在我們銀河系附近就緊挨著許多矮星系,其數量比其他所有類型星系之和都多。想要到達仙女座星系,還必須穿過這些矮星系。



其實,宇宙空間並不是我們想象的那麼空,而是漂浮著各種類型的天體系統以及星際介質。只不過因為它們不發光,或者光度很低,我們看不到而已。


科學探秘頻道


仙女星系距離地球254萬光年,如果夜裡的天空晴朗的話,可以看見在銀河絲帶旁依偎著一個紡錘狀的橢圓型的雲霧光斑,那個就是仙女星系了,仙女星系比銀河系略大一點,直徑約為22萬光年,同時也是本星系群中最大的星系,銀河系排行老二,三角座星系排行老三,其它的都是一些矮星系了。

看看下面的這張本星系群圖就知道大概的情況了:

這就是銀河系所在的本星系群中的大部分家族成員了,在右側的那個最亮最大的光斑就是仙女星系,左上位置便是銀河系所在,可以清晰的看見,銀河系周圍環繞著其它較小的矮星系,充當著銀河系的衛星星系。

所以,在銀河系與仙女星系之間並非是全部的虛空,也會有零零散散的幾個矮星系,當然,絕大部分的空間可以理解為虛空,不過所謂的虛空也並不是空無一物的,也會有少量的星際塵埃、氣體存在。

說不定,還真的有流浪恆星或者流浪行星存在呢,它們可能是被某個星系甩了出來,不過,這種可能性極小,在星系間的碰撞過程中,或許會發生。


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