银河系还安全吗?科学家:银河系旋臂已断裂,银河系可能正在解体

星空承载梦想 2024-05-28 09:04:35
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现代科学认为我们的宇宙诞生于138亿年前,当时有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、 密度无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,我们的宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在所看到的样子,宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后形成的,我们的地球就是太阳系的一颗行星,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为冥王星的体积和质量都太小了,于是将它踢出了行星的行列。根据科学家的研究我们能够知道,太阳诞生于46亿年前。

它形成于一片巨大的分子云中,这片分子云内含有丰富的氢和少量的氦,通过引力的作用逐渐聚集形成了太阳。而围绕太阳的物质云块则逐渐凝聚形成了行星、卫星以及其他小天体。太阳系的形成是一个漫长的过程,在太阳系形成之初,围绕太阳的行星形成盘逐渐形成,这个行星形成盘由星际物质组成,其中的物质逐渐聚集性形成了行星核心,继而形成行星的外壳和大气层,行星的形成是经历了碰撞、吸积和凝聚等过程,这些过程造就了每个行星的独特特征,在太阳系的八大行星当中,地球是唯一一颗诞生了生命的星球,生命的出现给地球这颗行星增添了很多色彩,尤其是人类出现以后,解开了地球上很多的奥秘。现在人类正在探索宇宙的奥秘。

由于人类的科技有限,现在人类探索最多的就是太阳系,在太阳系之外更大的星系是银河系,在晴朗的夜空下,我们抬头仰望天空能够看到的群星,就是我们所在的银河系,太阳系只是银河系中的一小部分,庞大的银河系直径能够达到20万光年,以目前人类的飞行速度,根本无法飞出银河系,银河系是一个非常古老的星系,根据恒星的光谱科学家发现它们的年龄超过了130亿年,而宇宙的年龄也只有138亿年,所以科学家认为,银河系是宇宙大爆炸之后形成的第一批星系,银河系的形成主要是由于引力作用,宇宙初期的气体云在引力的作用下慢慢收缩,形成密度很大的云团。随着云团密度的增加,引力逐渐增强,导致云团进一步的收缩,形成了银河系的核心。

在这个核心的基础上,银河系不断吸积周围的气体和尘埃,慢慢的变成了今天我们所看到的样子,这个过程需要持续几十亿年的时间,到现在为止,我们的银河系还在不断的吸收周围的气体和尘埃,根据科学家的研究得出,银河系的厚度大约是12000光年,如此巨大的规模,就算是以光速飞行,也需要数万年的时间才能够横穿整个银河系,银河系成棒旋结构,中间的扁球体状的银心,向外有四条主要的旋臂和两个小旋臂,四条主要的旋臂分别是猎户座旋臂、英仙座旋臂、人马座旋臂和三千秒差距臂,我们就位于猎户座旋臂上,其位置就在人马座旋臂和英仙座旋臂之间,但我们太阳系在猎户座中所在的位置更靠近英仙座旋臂,所以我们才能在夜幕中看到英仙座旋臂形成的淡淡的银河。

看上去银河(英仙座旋臂)好像很宽,距离我们仿佛也不远,但实际上它距离我们最近也在6370光年左右。我们所熟知的蟹状星云就位于英仙座旋臂中,距离我们约6500光年,1000多年前的1054年,我国北宋时期的人看到了从那里发出来的亮光,光照竟然能在晚上看清书上的字,那正是蟹状星云前身恒星爆发的时刻,星相学家称其为天官客星。根据科学家最近几年的观察发现,相邻的人马旋臂中出现了一个断裂结构,似乎和星系内部的扰动有关系,难道我们的银河系要解体了吗?我们从正面看银河系,它就像是一个巨大无比的漩涡,银河系的中心非常耀眼,从侧面看银河系,它就像是一个中心厚而两边薄的巨大飞碟,绚烂的光芒从银河系中心向两边辐射而出。

4条旋臂如梦幻的光带在宇宙中间,整个银河系中所有的物质,都在围绕银河系的中心旋转,在银河系的中心区域,有一颗超大质量的黑洞,它的质量是太阳质量的440万倍,作为距离地球最近的超级黑洞,它也被事件视界望远镜拍了下来,是人类迄今为止获得的第二张真实的黑洞照片。像银河系中心这样的黑洞,不可能是恒星死亡以后形成的,一般来说恒星死亡以后得结局有三种,质量小的恒星会变成一颗白矮星,质量中等的恒星死亡以后会变成一颗中子星,超大质量的恒星死亡以后会变成一颗黑洞,我们银河系的中心黑洞人马座a*就是一个星系级黑洞,像这样的黑洞不可能是由恒星超新星爆发形成的,只有宇宙大爆炸的时候才可以形成如此巨大的超级黑洞。

这是因为在宇宙大爆炸之时,某些区域中物质能量密度很高,从而直接形成了黑洞,这类的黑洞也是星系形成的原始力量,因为它们的强大引力可以吸附大量的物质在其周围,这些物质形成了原始的恒星,进而也就造就了星系。必须指出的是,宇宙大爆炸之时形成的黑洞也并非全都是星系级的超级黑洞,也有一些小质量黑洞,有些这样的黑洞还没有地球的质量大,它们都被称为原初黑洞。目前整个银河系都在围绕中心的黑洞转动,当尘埃、分子云等物质靠近旋臂的时候,就会被旋臂内的旋涡所压缩,慢慢的形成恒星,见证时光的流转和星系的诞生,我们的太阳系位于猎户旋臂上面,每240公里/秒的速度绕着银河系中心旋转,旋转的一周大约需要2.7亿年。

在银河系中大约有2000-4000亿颗恒星,但是很多太空望远镜拍摄到的银河画面都不是很明亮,其中还有不少黑色裂缝,在这些裂缝中,布满了各种尘埃,气体以及分子云,它们会遮挡恒星的光亮,使得银河系看上去暗淡了很多,在2021年8月的时候,NASA表示,斯皮策太空望远镜的观测数据发现,银河系人马旋臂中出现了一个断裂结构,一批新生的恒星正在形成气体云,从旋臂中向外延伸,长度大约是3000光年,这一个新生的细长结构,几乎是朝着相同速度和方向的恒星组成的,它和银河系平面形成的倾角大约是60度,不过在其它的星系中,科学家也发现了类似的情况,有一些科学家认为,这一结构的形成可能是受到了星系内外引力的影响,导致了人马臂原本的结构发生了扰动。

除此之外,还有的科学家认为,旋臂上面的裂缝也可能是暗物质导致的,“暗物质”这一名词,最早出现在20世纪30年代,是由瑞士天文学家弗里茨·范·邦德提出来的,用来解释在星系中,一些行星的运动轨迹,远比我们观测到的物质质量所形成的引力应该强的现象。科学家认为暗物质是一种非常神秘的物质,它无法被我们直接观测到,因为它不会和其它任何物质发生化学反应,所以我们看不见也摸不着它们,暗物质的存在,最早是通过研究星体的运动规律进行的间接推测,根据牛顿的万有引力定律,一颗处于星系中的恒星,它的运动速度应该随着距离星系中心的远近而发生变化,处于星系中心的恒星,受到其它恒星的引力作用更加明显。

在上世纪20年代的时候,美国科学家基普.谢谱利通过观测星系中的螺旋星系,发现了一个令人困扰的现象,那就是星系中心的恒星和星系边缘的恒星,其运动速度是一样的,这和牛顿的引力定律不符,如果按照牛顿的引力定律来看,处于星系中心的恒星,它的运动速度已经更快,但现实中却并非如此,这就导致星系中心的恒星,受到的引力作用和边缘的恒星是一样的,而这种引力作用,远远大于我们观察到的物质质量的引力作用,对此,科学家认为这是暗物质所导致的,暗物质能够释放出一种非常强大的能量,这种能量被称为是暗能量,它不仅仅能够推动宇宙的膨胀,还能够控制天体的运行。从宇宙大爆炸开始,我们的宇宙就一直都在膨胀当中,而且膨胀的速度越来越快。

科学家认为这就是暗能量在背后推动着,为了寻找暗物质和暗能量,科学家们也做了很多努力,我国在地下2400米处修建了PandaX实验室,通过精密的实验设备和严谨的科学方式,寻找关于暗物质的线索,不过到目前为止,科学家并没有在找到暗物质和暗能量,这说明暗物质和暗能量比我们想象的还要神秘,不过未来随着人类科技的发展,说不定人类能够找到暗物质和暗能量,虽然银河系的旋臂出现了裂缝,但是对于我们地球来说并没有任何影响,我们的太阳系处于银河系猎户座旋臂上,和人马座旋臂相隔非常遥远,所以我们不需要担心太阳系会受到影响,在短期时间内,我们不会看到银河系的任何变化,但是几十亿年之后,银河系会发生翻天覆地的变化。

在2020年的时候,《天体物理学》期刊上面发表了一组数据,证明了人类在使用哈勃望远镜的时候,观测到了仙女座星系外围的系晕和银河系的系晕已经有了重合的迹象,系晕是一个围绕银河系的球状区域,主要是由暗物质组成,仙女座星系的光晕直径大约是200万光年,银河系的光晕比仙女座星系要小一些,如果将两个星系的光晕计算在内的话,那么银河系的边缘和仙女座星系的边缘已经开始重合了,不过即使这两个星系完全重合在一起,对我们地球来说,影响也不会很大,而且也不需要担心两个星系之间的天体会发生碰撞,这是因为宇宙空间实在是太大了,就拿我们的太阳系来说,距离太阳最近的恒星是比邻星,比邻星距离太阳大约有4.2光年,这个距离对于人类来说非常遥远。

如果我们把太阳的直径缩小为1厘米,那么比邻星就是距离太阳280公里外的一颗玻璃球,从比例上我们就能够看出宇宙空间非常广阔,与其说是银河系和仙女座星系的碰撞,还不如说是两个星系的融合,到时候两个星系会合并成一个更大的星系,而中心的两颗超大质量的黑洞会发生膨胀,毕竟融合在一起,形成一个更大的黑洞,如果人类文明有幸能够发展到40亿年之后,我们就能够见证这一伟大的时刻,站在宇宙的角度来说,我们的地球只不过是一粒沙子,都不过是时间长河中的短暂一瞬,在这短暂的时间里,人类不断的探索和追求更深层次的理解和认知,凭借自己的智慧探索宇宙的奥秘,慢慢的揭示了宇宙中无尽的奇迹和神秘。小编希望人类能够早日解开宇宙中的奥秘,对此,大家有什么想说的吗?

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星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章