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地球20亿年后被撞出河汉系? 别杞人忧天了

发表时间: 2019-01-24

  实际上,这次的故事并不复杂。故事的主角是天河系与它的卫星星系——大麦哲伦云,这是河汉系卫星星系中最亮、品质最大的一个。“无论大麦哲伦云还是太阳系,它们都处在银河系的引力势阱中,无论怎么蹦跶都难以跳出星河系的如来佛掌。”中科院国家地理台研讨员王杰说。

  王杰阐明道:“因为大麦哲伦云质量较大,它进入星河系星系盘后会带来很大扰动,从而使得天河系中的超大品德黑洞质量变大,被潮汐力肢解出去的恒星也会让银晕的质量增加、金属丰度提高。如此一来,银河系就变成了与尺度模型预言相吻合的个别星系。”

  而卡洛斯与团队利用数字模拟的方法寻找答案。他们模拟了1000个包含了银河系、仙女星系和大麦哲伦云的体系。模仿结果显示,大麦哲伦云会在20多亿年落伍入银河系,在它们并和后,银河系的上述特别之处就不存在了。

  太阳系被甩出银河系? 这个概率无比小

  该研究团队成员在文章发表前曾与王杰探讨过。“研究团队想说明的是,大麦哲伦云与银河系合并后,银河系可能会变成一个‘一般’的星系。这样就能够大大缓解银河系跟尺度宇宙学模型预言的差距导致的压力。”王杰表现。

  “大麦哲伦云穿过银河系星系盘,特别是凑近太阳系时 ,太阳系有可能解脱银河系的引力束缚,飞到银晕之中。”王杰说,当太阳系跑到了银晕之中,地球上的人看到的银河系将不再是一条银色的带子,而是漩涡纹路的椭圆的盘子。

  不过,英国团队探讨大麦哲伦云与银河系相撞、太阳系是否会被甩出银河系或地球的运气如何,并不是他们研究的初衷。

  星系间的碰撞火花四射? 不假想中的大局势

  首先需要请出标准宇宙学常数-冷暗物资模型(Lambda-CDM model,LCDM),它比方揭开宇宙神秘的宝典,能解释宇宙中的大部分景象,尤其可以对3000万光年以上的大尺度结构进行很好的预言。

  消息一出,各种料想如潮而至。比喻有人说,两个星系的相撞火花四射,太阳系会被甩出银河系,地球性命却因此逃过一劫。果然如斯吗?

  大麦哲伦云进入银河系后,太阳系会怎么呢?“无论大麦哲伦云怎么穿过银河系,以及这个过程中如何相互作用,都可能通过能源学作用影响太阳附近的银河系盘结构,从而影响包括太阳在内的恒星。”邓李才告诉记者。

  幸运的是,这些碰撞发生的概率也很小,且都不足甚至命。这是因为宇宙学上的相撞与我们寻常理解的相撞不同。王杰说:“它们之间不是硬碰硬,不会像小行星撞地球那样砸向彼此,而无比可能是擦肩而过。”

  “大麦哲伦是银河系的小错误,它们之间本来就有一个互相作用的桥,好比手牵手。”中科院国度天文台研究员邓李才告知记者,大麦哲伦云穿过银河系是有可能的。但它穿过银河系时,很可能面临被银河系撕碎的福气,“由于银河系的质量比大麦哲伦云大很多”。

  那么,卡洛斯及其团队为何殚精竭虑证明银河系切实很普通呢?

  所以,与其对着大麦哲伦云杞人忧天,不如关心其余潜在威胁。

  实际上,围绕银河系的卫星星系有100多个,任何一个都有可能从太阳系四处穿从前,而且可能比大麦哲伦云来得更早。“从这个角度来看,太阳系受扰动的情况太多了。” 王杰说。

  他解释道,星系与星系之间的距离很远,哪怕离地球最近的仙女座星系,间隔银河系也有约250万光年之遥。而在星系内部,物质的散布也十分蓬松。所以它们之间的碰撞是“柔软的”,并不会引起激烈的反应。

  近日,英国杜伦大学的一个研究团队在《皇家地舆学会月报》上撰文指出,大麦哲伦云(LMC)可能在20多亿年后与银河系相撞。

  进行上述研究的英国卡洛斯·福伦克团队在打算机上模拟了大麦哲伦云与河汉系的彼此作用,并测算出20多亿年后二者可能相撞。

  银河系是特别的存在? 可能因为我们身处其中

  除此之外,邓李才还谈到另一种威胁:太阳进入红巨星演化阶段,在其膨胀到地球轨道之前,地球上的环境就会变得非常恶劣,分歧适生命存活。“但这也是多少十亿年后的事件。”

  不外,王杰表示,这种情形发生的概率异样小。即便发生了,也可能不会给地球带来致命影响,因为地球与太阳周密地绑在一起,两者分开的可能性不会很大,地球不会陷入黑暗酷寒中。

  实习记者 代小佩

  “目前来看,对LCDM的挑战大部分都是来自咱们对银河系的观测。因此,宇宙学家们始终在寻找合适的实际去说明为何银河系与标准模型猜测不同,从而使标准模型可能自洽。”王杰告诉记者,实际上,很多宇宙学家都试图通过不同途径做类似的研究工作。

  对此,邓李才表示认同:“两个星系相撞可能导致星系盘被破坏掉,形成无盘构造的椭圆星系,这是星系标准上彼此作用的结果。但我们完整不必担心这个进程会影响太阳系行星系统,特别是我们关怀的地球。”

  从月球是空心的到宇宙完全被“墙”包裹,再到快速射电暴是外星人发来的信号……对宇宙的话题每隔一段时间就能引发一次舆论风暴。

  成果在局部报道中关注点却变成了:银河系会在20多亿年后受到大麦哲伦云撞击,太阳系甚至地球会因而被甩出去。

  令人挠头的是,解释银河系为何与其余星系不同本身就很抵牾。“银河系之所以特别是因为我们对它的观测更仔细。”王杰表示,观测越细心,当然越容易发现它与众不同。

  首先,小行星对地球的碰撞更剧烈。“数目众多的彗星或者小行星极有可能碰撞到地球,这比星系的碰撞概率更大,威逼也更大。”王杰说。

  与之相似,对银河系的长期观测表明,LCDM的解释存在不足。王杰介绍,银河系特殊的地方良多,比如上述研究所关注的:与同质量星系比较,银河系中心的超大质量黑洞质量过小,银晕的质量相比小且金属丰度偏低,此外,银河系还领有大麦哲伦云这样的超大质量卫星星系。

  但宝典也有不太灵的时候。王杰表示,LCDM目前能对尺度较大的宇宙进行较为准确的预言,用LCDM来解释小标准上的宇宙气象就会出现问题。“就仿佛我们身处高空,可能看到地球上无数只不同品种的蚂蚁,它们的种类、总体数量以及分布跟模型预言的成果都相吻合,但当咱们凑近观察每一只蚂蚁时,蚂蚁之间的差别可能就和猜想浮现差异了。”

  但当这两个星系并和时,还有另外一个危险:银河系核心的黑洞会被激发,会产生大量的伽马射线。“这些射线可能会影响地球的大气层臭氧,但因为太阳系藏于银河系盘中,距离也较远,应该不会完全剥离地球的臭氧层,不会对地球上的万物构成实质性要挟。”