科學邊緣

地月系是一個行星系，太陽系是一個恆星系，只有海量恆星組合成的天體系統，才能被稱為“星系”

1912年到1922年，美國天文學家斯里弗對41個河外星系的光譜進行了觀測分析，結果發現有36個星系的光譜都呈現紅移，1929年，同為美國天文學家的哈勃，對更多星系進行光譜分析後得出了一個結論

“宇宙中的絕大部分星系都在遠離地球，且距離越遠的星系，遠離速度越快

這個結論後來被稱為“哈勃定律”，而星系遠離地球的速度被稱為“哈勃常數”，2013年歐航局普朗克衛星在將宇宙年齡精確到138.2億年的同時，還將哈勃常數精確到了67.8km/s/Mpc，它表達的含義是，空間距離每增加326萬光年，膨脹速度就增加67.8km/s

儘管上世紀90年代，宇宙膨脹因為暗能量的發現，而被證明是一個加速膨脹，但254萬光年外的仙女座星系，並沒有因為宇宙加速膨脹而遠離銀河系，它仍然會和之前預測的一樣，在37.5億年後從側面撞上銀河系。

在四大基本作用力中，引力是最弱的一種力，但它卻能左右宇宙中所有天體系統的命運

銀河系與仙女座星系之間，僅有254萬光年的距離，這個距離對這兩個直徑數十萬光年的星系來說，實在算不上遙遠。

在空間距離每增加326萬光年，膨脹速度才增加67.8km/m的宇宙中，254萬光年尺度上的“宇宙膨脹之力”，強度遠遠不如兩個星系施加給彼此的引力，所以仙女座星系才能在加速膨脹的宇宙，繼續靠近銀河系。

除了37.5年後銀河系與仙女座星系的碰撞外，哈勃望遠鏡升空幾十年來，也在宇宙中目睹了一次次“車禍現場”

也就是說

37.5億年後，銀河系和仙女座星系的碰撞，只會讓兩個星系互相穿過，而不會讓數以億萬計的恆星，發生物理碰撞。

兩個星系最後的結局，也會和哈勃望遠鏡在宇宙中看到的案例一樣，在引力作用下形成一個新的星系。

宇宙觀察

在宇宙中，兩個星系通過引力彼此吸引是不可避免的，隨著歲月變遷，星系之間逐漸接近，它們之間的碰撞也是無法抑制的。那麼，宇宙中兩個星系碰撞將會發生什麼？

　　美國俄亥俄州立大學的天體物理學家保羅· 薩特深度分析了星系碰撞的過程，指出當兩個星系抵達非常近的位置時，隨著卷鬚狀氣體和恆星穿過它們之間稀薄的介質，星系開始逐漸擁抱，之後發生碰撞。這樣的星系直徑在1 0萬光年，內部擁有數千億顆恆星，在碰撞合併過程中，大約相當於太陽質量1 0 0萬億倍的宇宙物質發生碰撞、混合和燃燒。

　　薩特說：“星系碰撞煙花之後將殘留什麼呢？破損、昏暗的垂死星系將不再明亮發光、結構完整，這是一支悲情舞蹈，一則講述了數億年的故事，而我們直到近期才開始理解。”

　　天文學家最初意識到有一些物質從銀河系中分離出來時，他們發現一些星系看上去比正常星系更散亂，但這並不是直接觀測到星系有趣的合併過程。畢竟星系合併過程需要數億年時間完成，短短几十年根本不可能實時觀察其真實狀況。在相當長的一段時間裡，天文學家並不知道這是因為星系處於活躍的合併狀態，還是因為部分星系就是那樣怪異和細長。

　　模擬實驗最終揭曉了神秘的星系紊亂過程，但令人驚奇的是，這項實驗是在1 9 4 1年進行的，既沒有計算機，也沒有數字模擬。埃裡克·霍爾姆伯格希望檢測星團合併的短暫過程，他聰明地設置了幾十盞燈代表一個星系，每盞燈代表著數萬億顆太陽質量的恆星、氣體、灰塵，以及其他星系環境物質。之後，他以每盞燈的亮度代表星系的引力強度，質量越大的星系，燈的亮度就越大。

　　霍爾姆伯格測量了每盞燈接收到的光線數量，這與來自星系其他部分的引力作用成一定比例關係，這是因為光線和引力具有相同的平方反比關係。如果它們之間的距離成倍增大，其引力強度和光線亮度將下降至最初的1/4。之後，霍爾姆伯格測量了周圍燈的“引力牽引”，逐個重新排列每一盞燈。

　　在這個非常簡單的模擬實驗中，霍爾姆伯格在宇宙時間變遷中逐步測試，觀察了兩個星系在引力作用下混合和合並時的相互影響。同時，他發現了一個有趣的現象：當星系之間彼此接近時，一個“恆星臂”延伸出來，在每個星系對面出現一個“指針”。雖然這一結果非常有趣，但他並未更深入地計算分析。

　　直到2 0世紀7 0年代，圖姆爾兄弟使用計算機模擬星系合併過程時，才發現了確鑿證據：當兩個星系合併時，引力相互作用將產生氣體和恆星構成的“潮汐尾”，從緊密的旋臂中向外延伸。他們模擬的“潮汐尾”的結構看上去非常像有趣的觸鬚星系。該實驗非常清晰地呈現了星系合併、碰撞和融合的過程，伴隨著這一過程，它們將逐漸被撕碎。

　　圖中是美國航空航天局觀測兩個星系碰撞時的美麗合成圖像，該碰撞出現在觸鬚星系之間，距離地球大約6 2 0 0 萬光年。

　　薩特指出，當星系彼此接近時，引力作用足以扭曲星系外形。通常情況下，星系的大部分區域是真空，與星系龐大的體積相比，恆星僅是較小的斑點。當兩個星系發生碰撞時，你不要認為這與汽車碰撞相仿，實際上這一過程更接近於兩群蜜蜂混合在一起。

　　但是星系碰撞過程仍可能是一場“美麗的煙花”。星系包含著難以計算的氣體和灰塵，它們飄浮在星系周圍，以星雲的形式存在。星雲能夠存在很長時間， 但如果遭受“撞擊”（例如鄰近超新星的衝擊波或兩個星系碰撞時產生的複雜引力作用），星雲自身將崩潰，分裂並凝結成一批新的恆星。

　　當兩個星系合併時，恆星形成速度是正常速度的1 0倍以上，在短暫的天文時間裡，會有數十億顆恆星誕生。天文學家指出，星系合併過程相對短暫，在這一過程中，它們會比之前更加明亮。但是美麗的瞬間是需要付出代價的。如果兩個星系不發生碰撞，它們將平穩地逐年製造新的恆星，慢慢消耗珍貴的氣體儲量；但是如果發生碰撞，它們的珍貴氣體儲量將快速消耗，數十億顆恆星誕生，其中多數都是質量較大的。

　　星系碰撞的最終結果會是怎樣的呢？在壯觀的螺旋結構下，星系結構被撕裂，簡單的平盤結構扭曲形成畸形結構，大量古老和年輕的恆星混合在一起，同時少量恆星會燃燒成灰燼，形成不規則星系，殘留一些垂死、寒冷的紅矮星。

依家的阿默

星系碰撞在宇宙中相當普遍，也是星系演化的關鍵。但星系碰撞帶來的不是隻有毀滅，還有新生。

星系碰撞的一種可能的結果，就是星系的合併。當兩個星系發生碰撞，並缺乏足夠動能來讓自己在碰撞之後繼續旅行時，它們就會彼此“墜”向對方，在無數次擦肩而過之後最終合併成一個星系。另一方面，假如參與碰撞的一個星系比另一個大得多，那麼前者在碰撞後基本上能保持原樣，而後者則被撕裂，成為前者的組成部分。顯然，星系合併對原先兩個星系的形狀的影響比“大碰小”或“小碰大”要大一些。

在大多數情況下，星系碰撞不會直接發生，且只是損失一些星系外部的恆星，它們被強大的引力牽扯走，然後被拋擲到太空，留下星系內部的恆星浸淫在星系間的星海里。若碰撞直接發生，結果會很戲劇化：兩個旋渦星系相撞，氣體圓盤被強烈的震撼力驅逐到空間裡，然後合併成更大更亮的星系，即形成一個不具氣體物質的橢圓星系。宇宙中的棒漩星系、不規則星系都是幾個星系碰撞或相互影響的產物。小星系呈旋渦狀逐漸墜向最大的星系，直到被大星系“吞噬”掉為止，這些大星系則變得愈來愈大，繼續吞食比它們小很多的星系。

遠古印跡

靜止是相對的，運動是絕對的，物質總是不能與運動相隔離，星系是由物質構成的整體系統，就像一塊石頭，其內部的物質也在不停地運動，石頭會受自然環境的影響，被腐蝕等，星系也會受宇宙環境的影響，或凝聚，或解散，星系與星系之間，由於質量和距離的存在，由牛頓萬有引力定律，它們會相互吸引，直至相撞。據近年來的觀測，暗物質在星系運動之間或許也起到神秘的作用。

宇宙中的一束光

宇宙的自然規律。

金羊83940586

星系在運動的過程中一旦相互靠近就會被對方的引力所捕獲，就會相互靠近，就有可能碰撞

仙Game

因為萬有引力和核聚變

有意思看點

因為合久必分，分久必合

誠1288562

因為引力。

青雲之上991

酒駕了唄

關鍵字: 天文學 仙女座 科學