万物皆在运动!静止是相对的,但运动却是永恒的。
当地球正以约30公里每秒的速度绕太阳公转时,太阳也正带着地球以约220公里每秒的速度绕银河系中心公转,公转周期约2.2亿年。
在银河系内部,包括太阳在内的几乎所有恒星都在围绕银河系中心公转。引力虽然能够约束恒星等天体的运动行为,让其变得有规律,但也有极少数恒星因引力扰动等原因获得极高的运动速度,变得不那么守规矩,成为了流浪恒星,有的甚至完全脱离了银河系的引力束缚,最终离开了银河系这个大家庭。
而银河系作为一个整体,也正带着太阳及地球这一大家子,以约110公里每秒的速度,朝着仙女座星系飞奔而去!这两个星系均属于宇宙中更高层级结构中本星系群(星系群和星系团属于不同量级的同类结构)的一员,两者预计在约40亿年后会发生碰撞并融合,形成一个更大的星系。如果那时还有人类,或许可以称这个新生的星系为“银河仙女”星系。
这种星系的碰撞和融合,在宇宙演化过程中其实很常见。但与我们所熟知的碰撞不同,星系的碰撞主要发生在引力层面上,并不是恒星等天体直接碰撞。
星系碰撞融合过程中,星系内的黑洞也可能会发生合并。科学家推测,超大质量黑洞的形成可能就是在星系合并过程中成长起来的,并通过引力聚合效应成为了星系中心,对星系的演化产生了极其重要的影响。哈勃望远镜的大量观测数据显示,几乎每个大型星系中心都存在一个超大质量黑洞。
天文观测还显示,包括银河系和仙女座星系在内的本星系群中的所有星系正作为一个整体,以约600公里每秒的速度,朝着宇宙中一个神秘的区域狂奔。那里有什么在吸引着银河系呢?
早在1986年,天文学家便发现了这一现象。最初,天文学家对那片神秘的区域知之甚少,因为它被银道面的尘埃带(由大量星际尘埃和气体组成)严重遮挡,难以通过常规光学手段进行观测。不过,随着射电、红外等观测手段的出现,天文学家才逐步揭开了它的神秘面纱,发现本星系群奔向的这一神秘区域并不存在超级黑洞或者超大型星系等单一天体结构,而是由大量密集星系团和暗物质构成的复合天体结构。
对于这个位于长蛇-半人马座方向的引力异常区,天文学家将其称之为巨引源。目前已经初步确定,巨引源直径约3–4亿光年,质量大约相当于数万个银河系,是拉尼亚凯亚超星系团的质量中心。
拉尼亚凯亚超星系团是宇宙大尺度纤维网状结构的一部分,银河系所在的本星系群及更高层级结构室女座超星系团均隶属于拉尼亚凯亚超星系团。其直径约5.2亿光年,大约包含10万个星系,总质量估计是银河系的10万倍,由天文学家于2014年发现并提出。最新的观测显示,拉尼亚凯亚整体又被更庞大的夏普力超星系团的引力所牵引。
巨引源的质量如此庞大,也难怪能对数亿光年外的星系产生影响!那银河系最终会坠入巨引源中吗?
尽管包括银河系在内的一众本星系群成员,正以600km/s极速奔向巨引源,但它们并不会坠入巨引源,成为该复合结构的一部分,因为宇宙正在加速膨胀。在每326万光年的尺度上,膨胀速率约73公里每秒。
银河系和仙女座星系会发生碰撞和融合,是因为它们相距大约250万光年,在这个尺度下,引力仍然占据主导,这也是天文学家预测这两个正在相互靠近的星系最终会合并的原因。而在上亿光年的大尺度下,目前占据主导力量的是宇宙膨胀,不是万有引力,所以银河系不仅不会坠入巨引源,反倒是像拉尼亚凯亚超星系团这类的大尺度结构在遥远的未来可能将解体。事实上,到了宇宙大尺度纤维网状结构这一层面,受宇宙膨胀的影响,已经不存在单一的引力中心。
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