這是為何?太陽的壽命居然還比銀河系長,天文學家給出可信答案
當我們死亡時,并非我們身體中的所有細胞都會停止工作。相反,許多細胞會脫離我們的身體繼續(xù)工作。同樣地,星系“死亡”時,也并不意味著其中所有的恒星都會停止運行。大多數(shù)情況下,恒星個體會脫離他們的宿主星系繼續(xù)運行,這種情況也同樣適用于我們的太陽。
這個規(guī)律是學界廣泛知曉的。而現(xiàn)在我們將解答“為什么我們的太陽將比我們的星系存活的更久。”這一問題。你熱衷于探究事實嗎?你始終保持著好奇心嗎?
太陽作為主序星燃燒氫,從而產(chǎn)生氦,并且以光和熱的形式釋放這股能量。主序星非常常見,他們創(chuàng)造了宇宙中百分之九十的恒星。恒星是由氣體和塵埃組成的旋轉(zhuǎn)云的塌縮和最終的燃燒而形成的。
恒星的生命周期各不相同,這取決于恒星的大小。太陽是大小適中的恒星,它的預期壽命約為100億年,但是其他大質(zhì)量星會在幾百萬年的時間內(nèi)燃燒殆盡。太陽已經(jīng)存在了五十億年,并且在接下來的五十億年中將漸漸耗盡其上的氫,漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t巨星。
要準確地定義我們的星系并且確定它在自然狀態(tài)下的生命周期是非常困難的。星系是恒星的集合,并且在不斷地隨著新恒星的誕生和舊恒星的超新星化或被彈出到星際空間而變幻著。
基于對其中最“長壽”的恒星們的研究,我們可以估算出銀河目前已經(jīng)存在了大約135億年,接近宇宙存在的時長。
當一個星系被另一個更大的星系兼并或者“熄火”,也就是停止產(chǎn)生新的恒星時,就會被判定為“死亡”。至于為什么一些星系最終會熄火仍是未解之謎,據(jù)人們猜測,大概是由于其耗盡了產(chǎn)生恒星所需要的冷氣。
正因如此,研究人員按照顏色來劃分星系群。星系會從活躍的“藍云”(積極形成新恒星)過渡到“紅色序列”(停止形成新恒星)。
如果我們不考慮任何其他的外部因素,我們的星系和太陽實際上存在的時長將十分接近。但如果將太陽的“死亡”時間定義在其耗盡所有原始能源并轉(zhuǎn)變?yōu)榧t巨星時,那么它還將存活五十億年。
研究表明,當銀河系內(nèi)的氣體冷卻并停止形成恒星時,也就意味著銀河系進入了“死亡狀態(tài)”,這一過程或許會在不到五十億年內(nèi)發(fā)生,然而到那時銀河系也并不會徹底消失。它將進入休眠狀態(tài),而太陽將演變?yōu)榧t巨星。事實上,在之后的幾十億年里,太陽會拋離其外層部分,成為一顆白矮星,最終,從理論上來說它會成為一顆黑矮星。
由于一顆恒星從開始形成至白矮星至最終演變?yōu)楹诎堑纳芷诒痊F(xiàn)今宇宙的年齡還要長,沒有人在自然界中觀察到過黑矮星。而在這漫長的歲月里,銀河系也并不會一直“獨善其身”。四十億年后,仙女星系和銀河系將碰撞并開始逐漸融合。仙女星系中的恒星數(shù)量要比銀河系多一倍,一旦融合,這兩個星系都將失去原有的結(jié)構(gòu)外觀,而新形成的星系并不是螺旋狀星系,而是橢圓星系。
不過,我們的太陽和整個太陽系都能毫發(fā)無損,成為這次碰撞的“幸存者”,只有千萬分之一的幾率會波及海王星。誠然,仙女星系和銀河系都有著數(shù)萬億顆恒星,但每個恒星之間都相隔甚遠,因此它們并不會發(fā)生碰撞,而是通過合并產(chǎn)生一個新的星系——Milkdromeda星系。從地球上看,這兩個星系融合的過程就像是一群蜜蜂來回穿梭,也像是成群鳥兒四處盤旋,無數(shù)閃爍的小星星布滿了整片夜空。由于距離其極其遙遠,人類在地球上非常安全,也能一睹萬年難遇的天文奇觀。
而一段時間后,新的星系初見雛形,到那時,我們的星座也將被徹底改變。不過在那時,地球上已經(jīng)不可能會有生命體的存在了。盡管太陽在接下來的50億年內(nèi)并不會演變?yōu)榧t巨星,但之后它的光度和熱量將每十億年增長約10%。在隨后的幾十億年里,它將變得無比熾熱,甚至有可能蒸發(fā)海洋。到那時,地球再也不是一個宜居的星球,開始轉(zhuǎn)化成另一個金星。如果到那時人類還在的話,我們不得不逃向另外一個星球——很可能是火星。屆時,我們會看到太陽開始逐漸演變?yōu)榧t巨星,吞噬了我們的天空,將內(nèi)行星燃燒殆盡。
如果我們沒有掌握星際航行的技術(shù),那么在太陽的這種巨變下我們就不太可能活下來。至于太陽本身,它會逐漸冷卻成為一顆白矮星,并在這個階段持續(xù)數(shù)百萬年。但這是以這段時間內(nèi)太陽不受到任何干擾為前提的。當銀河系和仙女星系開始合并時,位于星系中心的特大質(zhì)量黑洞也開始彼此環(huán)繞。兩個黑洞終將合并,但由于動力摩擦效應,周圍的恒星改變了黑洞的行進路徑使得這個過程將會持續(xù)數(shù)百萬年的時間。
我們的太陽既可能會掉入新星系的中心,然后被扔到星際空間里,也有可能因為距離中心太近而被特大質(zhì)量黑洞吞噬。總而言之,即使我們宣稱太陽在變成紅巨星時而不是當它完全耗盡內(nèi)部的燃料時就已經(jīng)死去,到那時我們的銀河系早就已經(jīng)消失匿跡了。雖然很多人認為銀河系的年齡幾乎和宇宙本身一樣大,但萬事萬物終會走向盡頭。在它和仙女星系互相靠近并最終纏繞在一起之前,銀河系只剩下四百萬年的時間存活。
這個過程有可能會影響到太陽,但它的幾率是如此之低,即使它因為星系間的作用力被扔到星系空間里,我們的太陽系也不太可能發(fā)生任何改變。無論是哪種情況,我們?nèi)祟惗疾惶赡芸吹搅?。行星圍繞著太陽轉(zhuǎn)動,周圍的空間將保持不變,甚至有可能維持數(shù)百萬年也不發(fā)生變化,盡管是以一種不同的形式。那就是為什么我們的太陽能夠比銀河系存在的時間更長。
相關(guān)任務
銀河系包含著我們的太陽系,它的名字非常恰當?shù)伢w現(xiàn)出星系的樣子:從不能被肉眼分辨出的密集的星星間形成的一條懸掛在夜空中的霧蒙蒙的光帶。銀河系翻譯自拉丁文 via lactea,源自希臘語galaktikos kyklos,意思是“奶圈”。從地球上看銀行系呈現(xiàn)帶狀是因為可以從內(nèi)部看到它的盤狀結(jié)構(gòu)。伽利略在1610年用望遠鏡第一次把光帶辨別為一個個單獨的恒星。直到二十世紀二十年代早期,還有很多的天文學家認為銀河系包含了宇宙中所有的恒星。在1920年的天文學家哈羅·沙普利和希伯·柯蒂斯的大辯論后,埃德溫·哈勃的觀測結(jié)果揭示出銀河系只是眾多星系中的其中一員。
銀河系是一個棒旋星系,它的肉眼可見直徑大概有10000-20000光年。近期的模擬推斷認為一個同樣包含一些可見恒星的暗物質(zhì)區(qū)域,直徑最大可能會擴張到兩百萬光年。銀行系有許多衛(wèi)星星系,它們是本星系群的一部分。而本星系群又包含在室女座超星系團中,而室女座超星系團本身也是拉尼亞凱亞超星系團的組成部分。
By:Suzie-小桑菜菜,再也不要熬夜了??,TMN