來(lái)一場(chǎng)穿越時(shí)空的宇宙旅行吧！

僅僅數(shù)年能帶來(lái)多大的改變啊。巴斯光年放棄了他“超越無(wú)限”的想法，開(kāi)始專(zhuān)注于他自家的后院。（實(shí)際上，他主人安迪的前院正是玩具被偷之處。）

在同一段時(shí)間，天文學(xué)家們也在經(jīng)歷著相似的思想轉(zhuǎn)變。

在為了尋找黑洞的答案而將視線遠(yuǎn)遠(yuǎn)投向黑暗深空之后，宇宙的大思想者回來(lái)了，即使不是回歸地球，至少也回歸了宇宙的后院。他們證實(shí)了在26000光年外，我們的家園銀河系中央，有一個(gè)巨大的超級(jí)引力怪物。（1光年等于5.88兆英里，或等于9.46兆千米）

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)讓研究者們艱難地探求著距離我們最近的黑洞。這也引申出了一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題：我們對(duì)于自己的星系，到底知道些什么？

虛擬旅行：第一站，銀暈

當(dāng)一個(gè)穿越星系際的旅行者從側(cè)面接近銀河系時(shí)，她首先遇到的應(yīng)該是一個(gè)廣袤但鮮有星族分布的銀暈，只有幾顆恒星和近170個(gè)星團(tuán)，外加各種各樣的氣體云，這一切都不與星系其他部分同步旋轉(zhuǎn)。

這個(gè)銀暈另一個(gè)不太明顯的地方在于，其中含有讓人難以置信的暗物質(zhì)量，這些物質(zhì)人觀測(cè)不到，但構(gòu)成了銀河系的大部分質(zhì)量。

我們無(wú)畏的探索者將會(huì)發(fā)現(xiàn)，在銀暈中的恒星大部分生成于古代——120億年前甚至更老。它們雖然受到引力的束縛，但并不會(huì)以任何一種有條理的方式圍繞銀心旋轉(zhuǎn)，在這樣的情況下，銀暈中的恒星以雜亂無(wú)章的方式運(yùn)動(dòng)著。

這些古老的恒星與星團(tuán)，以及流動(dòng)氣體云，都在訴說(shuō)著許多故事。例如，它們也許展現(xiàn)了星系自身的年齡。

圖源：Bing

同時(shí)，它們也是星系吞噬的證據(jù)。研究者們相信，銀河系花費(fèi)無(wú)數(shù)世代自我塑造的這一過(guò)程中，在一定程度上也依靠吞噬比自己小的星系來(lái)進(jìn)行塑造。星流和氣體云正是這場(chǎng)星系間盛宴的殘骸。

最近的證據(jù)也表明，一些矮星系正在被扯入銀河系。圓形的銀暈構(gòu)建了星系最外端的邊緣，可以說(shuō)是新到星系的愛(ài)麗絲島。（譯者按：愛(ài)麗絲島位于美國(guó)上紐約灣，被稱(chēng)為移民者進(jìn)入美國(guó)的大門(mén)。）

“直接與間接的證據(jù)都毫無(wú)疑問(wèn)地表明，進(jìn)入銀暈的衛(wèi)星與碎片的堆積是一個(gè)持續(xù)性的過(guò)程，在銀暈早期形成過(guò)程中就已經(jīng)出現(xiàn)。”羅蘭·布瑟（Roland Buser）在他的一篇《科學(xué)》期刊文章中寫(xiě)道。

進(jìn)程持續(xù)發(fā)展

盛宴還在持續(xù)。大小麥哲倫云的前方與后方伸出氣體流，這表明當(dāng)它們穿過(guò)我們的星系時(shí)，正在被扯得扭曲變形。

預(yù)計(jì)在100億年后，這兩個(gè)星系將被裹挾進(jìn)銀河系。

另一個(gè)相鄰的星系，人馬矮星系，同樣繞行銀河系，被銀河系的引力拉伸成了一個(gè)狹長(zhǎng)而奇怪的形狀。小小的人馬矮星系，大小是我們星系的千分之一，距離其被銀河系完全吞噬只有7.5億年。

在下周的美國(guó)天文學(xué)會(huì)（American Astronomical Society）的會(huì)議上，科學(xué)家將會(huì)展示進(jìn)一步的證據(jù)：作為可能是早期宇宙的殘存物的小型星系，正在連續(xù)不斷地與銀河系融合，為新星的誕生提供燃料。

下一站：螺旋盤(pán)（spiral disk）

接下來(lái)，我們的旅行者將要遇到厚盤(pán)（thick disk）：一個(gè)有眾多星族分布、由氣體與恒星構(gòu)成的較平的盤(pán)。就像一個(gè)颶風(fēng)的外部區(qū)域，這個(gè)由物質(zhì)組成的煎餅圍繞星系中心緩緩旋轉(zhuǎn)。

更進(jìn)一步，參觀者將會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)更平的恒星構(gòu)成的圓盤(pán)，就像一個(gè)薄薄的煎餅坐落在一個(gè)厚一點(diǎn)的煎餅里。在這個(gè)薄盤(pán)（thin disk）里的恒星甚至要以更快的速度圍繞星系中心旋轉(zhuǎn)，因此這個(gè)內(nèi)在的餅里要更加小而緊湊。如果我們的旅行者知道她所在的天球座標(biāo)，她可能會(huì)在進(jìn)入這個(gè)薄盤(pán)后很快遇到我們的太陽(yáng)。

再進(jìn)一步，還有另一個(gè)盤(pán)，被稱(chēng)為極端盤(pán)（extreme disk）。恒星和氣體云甚至移動(dòng)得要更快。這里的這些恒星要更年輕，年齡范圍從10億年到100億年不等。

研究者們懷疑，星系誕生于一個(gè)簡(jiǎn)單的薄盤(pán)中，通過(guò)與更小的星系融合從而使自己都變得壯大，逐漸發(fā)展出坐落于現(xiàn)在銀暈中的更加復(fù)雜的漩渦。這些區(qū)域沒(méi)有一個(gè)是邊緣完全清晰的，它們都是相互交錯(cuò)重合的。

接近中心，感受到更強(qiáng)大的引力，探險(xiǎn)者會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)由恒星構(gòu)成的“中央核球”（central bulge），這是充滿(mǎn)未知謎團(tuán)的我們星系的核心，它將數(shù)不勝數(shù)的恒星更緊密地束縛起來(lái)。

終于，黑洞

幾乎可以肯定的是，我們的銀河中心是一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，而不管我們的旅行者有多么英勇無(wú)畏，都想要離它遠(yuǎn)點(diǎn)。研究者們已經(jīng)對(duì)吞噬質(zhì)量的怪物人馬座A*（Sagittarius A*）研究了25年，但最近才通過(guò)觀測(cè)確認(rèn)了它的存在——不過(guò)依舊是通過(guò)間接的方式。

“在過(guò)去的兩年，科學(xué)家使超大黑洞的證據(jù)更站得住腳：黑洞吞噬了大量的氣體和塵埃，其質(zhì)量相當(dāng)于200萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)?！卑?斯托斯塔德( Erik Stokstad )在一篇《科學(xué)》期刊文章中寫(xiě)道。

斯托斯塔德提到，盡管它很巨大，但我們的黑洞相比其他黑洞來(lái)說(shuō)還是比較小，其他黑洞可能是太陽(yáng)質(zhì)量的數(shù)十億倍。

黑洞的證據(jù)包括對(duì)中央核球的測(cè)量。在小小的中央核球區(qū)域，其中的恒星以難以置信的速度繞軌旋轉(zhuǎn)，是地球繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)速度的50倍。專(zhuān)家介紹，受引力影響，恒星快速而緊湊地旋轉(zhuǎn)的軌道是可以計(jì)算的，而能與這一極小區(qū)域大小相稱(chēng)的，只能是黑洞。

但研究者們尚未解開(kāi)關(guān)于黑洞的一系列謎團(tuán)：黑洞是怎么運(yùn)作的，被吸入的物質(zhì)和質(zhì)量都去了哪里。由于被中央核球模糊了視野，我們想要看清銀河系的中心有一定難度。另外，很少的證據(jù)表明，可以看到從其他黑洞處流出的高能輻射。

黑洞是如何演變的

斯托斯塔德寫(xiě)道，在早前，一個(gè)巨大的氣體云自己坍縮時(shí)，研究者就開(kāi)始懷疑銀河系存在黑洞了。它可能從很小開(kāi)始發(fā)展，在數(shù)十億年以氣體云為食的過(guò)程中逐漸長(zhǎng)大。

恒星會(huì)周期性地以一種戲劇性的方式被吸入并吞噬。一顆恒星將會(huì)被撕裂，其迸發(fā)出的短暫輻射閃光將比銀河系全部亮度加起來(lái)都要閃耀。

我們真的能免于這個(gè)怪物的侵害嗎？我們?cè)诤艽蟪潭壬鲜前踩?，斯托斯塔德?xiě)道。盡管黑洞極其巨大，但它的引力不足以將星系邊緣的星星拉扯過(guò)去。

不過(guò)，我們對(duì)此知之甚少

仿佛科學(xué)家已經(jīng)對(duì)星系有了足夠的了解，但還需要考慮：恒星的運(yùn)動(dòng)告訴研究者們，他們對(duì)銀河系95%的質(zhì)量還是未知的。

被研究者成為暗物質(zhì)的，大部分環(huán)繞在星系可見(jiàn)部分的廣大區(qū)域中。它可能由無(wú)法被觀測(cè)到的矮星構(gòu)成，一些研究者推測(cè)，最初它可能以小的、基礎(chǔ)的、我們尚無(wú)法理解的粒子狀態(tài)存在。

通過(guò)理解暗物質(zhì)的構(gòu)成方式、其所扮演的角色，以及理解中心黑洞是如何運(yùn)作的，研究者們就可以解開(kāi)星系謎團(tuán)的最后幾個(gè)謎題了。

錢(qián)德拉X射線天文臺(tái)（Chandra X-ray Observatory）在去年發(fā)射的一個(gè)望遠(yuǎn)鏡，就是三個(gè)新的空間探測(cè)望遠(yuǎn)鏡之一，將探查銀河對(duì)于這一切的線索。最終，塵埃

盡管我們的家園星系通過(guò)逐個(gè)吞噬較小星系成長(zhǎng)到當(dāng)前的樣子，但看起來(lái)我們也要經(jīng)歷被吞噬的感覺(jué)了。

羅伯特·伊里昂（Robert Irion）在《科學(xué)》期刊的一篇文章中解釋道，現(xiàn)在，仙女星系（Andromeda galaxy）和銀河系正在以超過(guò)310000英里（500000千米）每小時(shí)的速度沖向?qū)Ψ健?/p>

當(dāng)二者之間250萬(wàn)光年的間隙合上時(shí)，它們的速度會(huì)變得更快。

伊里昂寫(xiě)道，“最初，星系的動(dòng)量將讓它們擦肩而過(guò)，但受到它們暗物質(zhì)光環(huán)的引力吸引，它們注定走向相互重合的毀滅結(jié)局。”結(jié)局將很難看。仙女星系有兩個(gè)銀河系那么大，它將“使我們的星系扭曲到面目全非”。

伊里昂說(shuō)，距離我們心愛(ài)的螺旋變成廢墟一般的橢圓，還有10億到30億年。

同時(shí)，相撞的氣體云將會(huì)形成新的太陽(yáng)。而我們自己的太陽(yáng)，同九個(gè)行星一起，可能被丟到近似虛無(wú)的地方，變得遙遠(yuǎn)而毫無(wú)生氣，以致在地球上看不到滿(mǎn)天繁星的夜空。

更糟的是，我們可能被扔到更內(nèi)部的地方，如一個(gè)因周?chē)阈潜ǘ彀兹盏牡胤?，那里的極強(qiáng)輻射可能使曾經(jīng)宜居的世界變得不再適宜生存。

讓以上兩種情形對(duì)地球產(chǎn)生影響的前提是，我們的星球必須在星系融合發(fā)生時(shí)仍然存在。而這也是不確定的。

許多專(zhuān)家認(rèn)為，到那時(shí)我們自己的太陽(yáng)已經(jīng)爆炸，早已將地球和地球上的生命全部化為塵埃。或者，正如其他理論推測(cè)，我們的太陽(yáng)可能還有60億年的壽命。

BY: Robert Roy Britt

FY: 法厄同

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