影》仙女座撞上銀河系 會發生這些事情

這張示意圖,預測了37.5億年後地球夜空的畫面,仙女座(左)填充了視野,並開始用潮汐牽引銀河系。(NASA; ESA; Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas; and A. Mellinger)

我們的鄰居仙女座星系(Andromeda Galaxy)正以每小時近40萬公里的速度,逼近銀河系。它是距離我們銀河系最近的主要星系,也是肉眼可見的最遠天體,距離我們約250萬光年。兩個星系接近時將帶來絕對的混亂,最終合併成一個超大型星系。一切將彷彿是一場巨大的彈珠檯遊戲,岩石、塵埃、小行星、行星和恆星大量拋向各個方向,而我們的家——太陽系可能會被甩到距離現在銀河系中心3倍遠的地方。

據《天文學》(Astronomy)13日報導,2012年,天文學家研究人員使用哈伯太空望遠鏡,得出結論,我們兩個星系將在約40億年內相撞。考慮到星系的壽命十分漫長,這樣的碰撞在宇宙中並不罕見。根據模擬,一但我們合併之後,看起來像一個巨大的橢圓星系(Elliptical galaxy),內部結構不在具有的螺旋臂,看起來像是一顆紮紮實實的實心星系。

仙女座約有1兆顆恆星,而銀河系約有3000億顆,恆星與恆星之間的距離足夠遠,因此恆星之間發生碰撞的機會不大。例如,離我們太陽最近的是半人馬座α(Alpha Centauri, 南門二)距離約4.2光年。

如果太陽是一個乒乓球,那麼半人馬座α將是一顆距離它約1094公里的豌豆,實在很難碰到。儘管在每個星系的中心附近的恆星超級多、比次靠得很近,但平均恆星之間的距離仍然是1609億公里。這就像每3.2公里放一個乒乓球;因此,星系合併的時候所產生的混亂,仍然不太可能讓任何恆星發生碰撞,但一些恆星可能會被拋射出去。

至於仙女座星系和銀河系碰撞後,黑洞會發生什麼變化呢?銀河系和仙女座星系中心都含有一個超大質量黑洞。這些黑洞最終將螺旋進入對方並在新形成的星系中心附近合併,這可能需要數百萬年的時間。

當這兩個超大質量黑洞距離不到一光年時,它們將開始發射猛烈的重力波,這將輻射進一步的軌道能量,直到完全合併。結合的黑洞吸收的氣體可能會形成一個活躍的星系核,如果發生這種情況,它將釋放難以想象的能量。

根據目前的計算,科學家預測,在合併的星系中,太陽系被從銀河核心拋出3倍遠位置的機率大概是50%。在銀河系的的螺旋臂中,太陽位於獵戶座支的分支中。如果我們被擲得更遠,這意味着我們的太陽系將落在這個分支的尖端處。

科學家還預測,在碰撞期間的某個時候,太陽系有12%的機會被從合併新形成的星系中拋出。不過科學家也安慰,屆時人類早已不存在了。這樣的事件實際上對太陽系沒有不利影響,對太陽或行星本身造成干擾的可能性可能很小。

因爲,早在兩個星系碰撞之前,地球表面早就已經變得太熱以至於液態水無法存在,這是由於太陽的亮度越來越強,最終結束了所有陸地生命,但我們的星球仍然陷入這場碰撞的中心,它的宇宙景觀將永遠不再相同。

但如果我們仍然能夠看到夜空,無論是從地球的還是從外太陽系的遠處,仙女座星系將在天空中變得更大,最終大約在4億年後,它可能像一道寧靜的露水彩虹一樣從地平線延伸到地平線。