先說(shuō)個(gè)題外話,實(shí)際上,星系中間都有個(gè)黑洞,是科學(xué)家在研究類星體時(shí),提出的一個(gè)假說(shuō)。后來(lái),也確實(shí)符合觀測(cè)結(jié)果,當(dāng)然也有特例。
而在天文學(xué)中,其實(shí)研究方法是一個(gè)個(gè)的模型。研究星系的其實(shí)就叫做星系模型。當(dāng)然,也有人管著叫做星系天文學(xué)。但星系天文學(xué)還真不是因?yàn)椤昂诙础辈糯_立下來(lái)的,我們可以像來(lái)簡(jiǎn)單地聊一下,它其實(shí)涉及到了銀河系的起源和演化,然后再聊未來(lái),銀河系都會(huì)有哪些演化?
最早的星系模型叫做:ELS模型,分別使用三位科學(xué)家名字的首字母命名的。這個(gè)模型是在1962年的時(shí)候提出來(lái)的,是有關(guān)于銀河系的形成。這個(gè)其實(shí)受到了太陽(yáng)系形成的啟發(fā),他們認(rèn)為:
銀河系最早的時(shí)候就是一大塊巨大的星云,這當(dāng)中主要的元素就是氫,畢竟宇宙中最多的也就是氫。然后在這個(gè)巨大的星云里面,許多區(qū)域逐漸的碎裂出更多的小星云。小塊的星云后來(lái)漸地形成了恒星系。
而這一大巨大的星云中,其中很大一部分,最終形成了星系中心的黑洞。也就是說(shuō),銀河系中的星系其實(shí)是黑洞形成時(shí)留下的邊角碎料。太陽(yáng)系的形成其實(shí)也是這樣,太陽(yáng)是主體,剩下的行星其實(shí)是邊角碎料形成的。
當(dāng)時(shí),這個(gè)模型后來(lái)出了一個(gè)致命的問(wèn)題。在太陽(yáng)系中,太陽(yáng)會(huì)產(chǎn)生太陽(yáng)風(fēng),把大量的物質(zhì)吹到遠(yuǎn)處,所以,太陽(yáng)系是一個(gè)越距離太陽(yáng),密度越低,越遠(yuǎn)離太陽(yáng),越接近木星,則密度越高,而過(guò)了木星之后,由于太遠(yuǎn),所以物質(zhì)密度逐漸下降。
但銀河系完全不是這樣,銀河系的中心黑洞也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的輻射風(fēng),但是總體上看,越接近中心,物質(zhì)聚集得越多,物質(zhì)密度也越大。那到底是哪里出了問(wèn)題呢?其實(shí),科學(xué)家一開始是假設(shè)了銀河系是一個(gè)封閉的系統(tǒng)。所以,有人就認(rèn)為,有沒有可能,銀河系就不是一個(gè)封閉的系統(tǒng),而是有很多外來(lái)戶?
沿著這個(gè)思路繼續(xù)去思考,有兩位科學(xué)家就提出,
恒星之所以可以看成是一個(gè)封閉的系統(tǒng),是因?yàn)楹阈侵g的距離實(shí)在太遠(yuǎn)。而銀河系的外圍的一部分恒星根本不是銀河系自身的恒星,而是在銀河系形成過(guò)程中吞噬掉的一些別的星系。這個(gè)模型就被叫做SZ模型。
這個(gè)理論一開始并沒有引起重視,但是隨著觀測(cè)技術(shù)的提升,人類看到了各種各樣的星系。
更重要的是,他們還發(fā)現(xiàn),很多星系被嚴(yán)重扭曲。而且科學(xué)家也確實(shí)觀測(cè)到兩個(gè)恒星的相互靠近,甚至有的是一個(gè)星系進(jìn)入了另一個(gè)星系當(dāng)中。所以,星系并非是一個(gè)封閉的系統(tǒng)。所以,說(shuō)白了,星系其實(shí)是吃出來(lái),把臨近的星系吞噬掉,來(lái)養(yǎng)胖自己。
由此,我們也就應(yīng)該知道,未來(lái)銀河系的演化其實(shí)也是伴隨著吃掉臨近星系,甚至可能是被吃的節(jié)奏。那到底是是演化的呢?
我們要想給銀河系進(jìn)行一次定位,首先銀河系是本星系群當(dāng)中的一員。
不僅如此,銀河系還是屬于比較大的那種,是本星系群當(dāng)中第二大的,僅次于仙女座星系。而其他星系其實(shí)都比較小。銀河系還有很多衛(wèi)星星系。也就是說(shuō),不出意外的話,只要不碰到仙女座星系,銀河系都是吃別人的份。
上世界90年代,科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了銀河系正在吞噬其他星系的證據(jù)。他們發(fā)現(xiàn),銀河系邊上有個(gè)很小的星系,叫做人馬座。這個(gè)星系一遍繞著銀河系運(yùn)動(dòng),一邊還有一些恒星掉落到銀河系內(nèi)。每繞一圈,都會(huì)被銀河系吃掉一些。
而科學(xué)家估計(jì),銀河系的衛(wèi)星星系麥哲倫云星系,未來(lái)也會(huì)和人馬座一個(gè)結(jié)果,被銀河系所吞噬。
當(dāng)然,在本星系群當(dāng)中,最大的兩個(gè)主角,銀河系和仙女座星系也會(huì)上演一出對(duì)撞大戲。這預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)生在四十億年后,目前兩個(gè)星系正在相互靠近。兩者完全合并大概要到70億年后。當(dāng)然,按照現(xiàn)在的觀測(cè)結(jié)果來(lái)看,兩者不會(huì)對(duì)撞,而是側(cè)撞。
講完銀河系的演化,我們也可以簡(jiǎn)單聊聊銀河系的末日。按照目前的宇宙終極命運(yùn)的假說(shuō)來(lái)看,大概在1000億年后,由于暗能量導(dǎo)致的宇宙膨脹,將使得,我們只能看到本星系群內(nèi)的星體。4500億年后,本星系群內(nèi)的47個(gè)星系都將匯聚成一個(gè)星系。1萬(wàn)億年后,星系里面不在產(chǎn)生新的恒星。100萬(wàn)億年后,星系內(nèi)的恒星將會(huì)因?yàn)橹饾u耗盡了所有的氫原子而死去。
120萬(wàn)億年后,星系內(nèi)將會(huì)只剩下矮星和中子星,還有黑洞。10^106年后,矮星和中子星相繼冷卻,黑洞逐漸蒸發(fā)而消失,走向熱寂。
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