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      宇宙膨脹導(dǎo)致星系遠(yuǎn)離,為什么仙女座星系還會(huì)和銀河系碰撞?

       斯郎曲培卓擁 2019-04-15
      宇宙膨脹導(dǎo)致星系遠(yuǎn)離,為什么仙女座星系還會(huì)和銀河系碰撞?

      宇宙是在膨脹沒(méi)錯(cuò),而且這個(gè)速率在過(guò)去50億年里一直在加快,未來(lái)可能還會(huì)持續(xù)這種狀態(tài)。但并非所有星系都在遠(yuǎn)離銀河系而去,例如,銀河系周?chē)胁簧俚男l(wèi)星星系在環(huán)繞銀河系旋轉(zhuǎn),它們并不會(huì)遠(yuǎn)離銀河系。還有一個(gè)最著名的例子就是仙女座星系,它目前以每秒110公里的速度(相對(duì)于太陽(yáng)系的速度為301公里/秒)靠近銀河系,并且會(huì)在38億年后與銀河系相撞。至于為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象,其原因在于萬(wàn)有引力。

      宇宙在膨脹,這是因?yàn)橛钪嬷械目臻g在增加,所以空間中的星系就會(huì)被互相拉開(kāi),導(dǎo)致無(wú)論在宇宙中的哪個(gè)地方觀測(cè),都會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分的星系在退行。并且隨著距離的增加,空間膨脹得越多,使得星系的退行速度也會(huì)越快。根據(jù)上個(gè)世紀(jì)末的觀測(cè)結(jié)果,空間的膨脹速率正在增加,天文學(xué)家認(rèn)為這背后的原因是無(wú)處不在的暗能量。

      宇宙膨脹導(dǎo)致星系遠(yuǎn)離,為什么仙女座星系還會(huì)和銀河系碰撞?

      基于目前測(cè)量出來(lái)的哈勃常數(shù),如果宇宙中的星系相隔326萬(wàn)光年,由于它們之間的空間膨脹會(huì)使它們以70公里/秒的速度互相退行,其他距離對(duì)應(yīng)的退行速度則是按照等比例來(lái)計(jì)算。因此,在暗能量的作用下,位于254萬(wàn)光年之外的仙女座星系會(huì)以大約54.5公里/秒的速度在遠(yuǎn)離銀河系。

      不過(guò),在這種尺度下,萬(wàn)有引力的作用更勝一籌,引力會(huì)把仙女座星系吸引過(guò)來(lái)或者說(shuō)把銀河系吸引過(guò)去,它們互相接近的速度約為164.5公里/秒。因此,綜合引力和暗能量的作用,仙女座星系和銀河系其實(shí)是在互相靠近,它們目前相向運(yùn)動(dòng)的速度約為110公里/秒。

      宇宙膨脹導(dǎo)致星系遠(yuǎn)離,為什么仙女座星系還會(huì)和銀河系碰撞?

      雖然宇宙中的絕大部分星系最終都會(huì)遠(yuǎn)離而去,但銀河系所在的本星系群不會(huì)因此而分裂。經(jīng)過(guò)成百上千億年之后,本星系群中的幾十個(gè)星系會(huì)在引力的作用下結(jié)合成一個(gè)星系。

      另外,也正是引力的作用,天體才能從星云中形成,并且受到引力的束縛而運(yùn)動(dòng),地球生命才能演化出來(lái)。

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