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2025-10-14
星期二
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一场写入教科书的宇宙大碰撞,可能不会发生?

日期:08-15
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版面:第A09版:风物志       上一篇    下一篇

未来,对于我们而言,总是充满不确定性。但对天文学家来说,未来的一些事件却是几乎可以预测的:大约10亿年后,太阳逐渐变亮,地球将变得不再宜居;大约50亿年后,太阳耗尽燃料,最终会“熄灭”;而同样是在大约50亿年后,地球所在的银河系将与邻近的仙女星系并合,形成一个更大的椭圆星系。

不过,一项发表在《自然·天文》杂志上的新研究却告诉我们:银河系和仙女星系的未来,其实并没有我们想象中那么确定。银河系和仙女星系是本星系群的两大主要成员。研究表明,仙女星系正在向银河系靠近。

直到2012年,哈勃太空望远镜首次成功直接测量到仙女星系的微小自行。哈勃的观测结果支持了银河系和仙女星系未来发生正面碰撞并合的假设,这一观点随后成为了天文学界的共识,并被广泛写入教科书。

但最新的研究却对这一确定的未来提出了质疑。研究人员重新审视了哈勃太空望远镜(HST)和盖亚(Gaia)任务的观测数据,并考虑了数据中的不确定性。除了星系在天空中的位置外,几乎所有的关键参数——例如星系的实际距离、径向速度、自行、总质量等——都存在不可忽视的不确定性。

为了探究这些不确定性对银河系与仙女星系未来演化的影响,研究人员考虑了22个关键变量,并进行了10万次的模拟,来预测未来100亿年内星系的演化路径。研究人员发现:1、银河系和仙女星系在未来40到50亿年内发生正面碰撞的概率很低,只有2%;2、而在未来100亿年内,它们直接相撞的概率大约是50%。如果没有相撞,那么它们将彼此绕行。这是一种更加温和的结局。

那么我们应该为未来的银河系并合而担忧吗?从某种程度上来说,不必过于担心。即使银河系和仙女星系现在就开始并合,也不一定会对地球带来毁灭性的影响。原因在于,星系内的恒星之间距离非常遥远,因此发生直接碰撞的几率极低。

更重要的是,正如文章开头所提到的,地球将在10亿年内因为太阳变热而不再宜居;太阳也将在50亿年内耗尽燃料,最终变成白矮星。因此,无论银河系和仙女星系是否并合,对人类文明的影响可能远不如太阳的演化对地球环境的改变来得直接和迫切。

据科普中国网站