Travel旅行 14290 字 10個月前

第11章 本星係群

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約1×10?M,以更高的速度繞仙女座旋轉——它的恒星年齡更老,說明它是早期合並的產物。

2.3小型成員:不規則星係——“活躍的“小角色”

本星係群中的不規則星係,多是銀河係的衛星星係,因引力擾動而形狀不規則:

小麥哲倫雲(SMC):距離銀河係約20萬光年,質量約7×10?M,是銀河係的“衛星”。它的恒星形成率很高(每年約0.02M),因為銀河係的潮汐力正在撕裂它的氣體雲;

大麥哲倫雲(LMC):距離銀河係約16萬光年,質量約1×101?M,比小麥哲倫雲大。它包含一個巨大的恒星形成區(30Doradus,又稱“蜘蛛星雲”),是銀河係中最活躍的恒星誕生地之一。

三、本星係群的“結構”:鬆散的“纖維網”與引力主導

本星係群不是“緊密的球狀團”,而是鬆散的纖維狀結構——兩個巨頭(銀河係、仙女座)位於中心,周圍環繞著衛星星係,像“太陽係中的太陽與行星”,但尺度大了百萬倍。

3.1引力:群內的“隱形指揮家”

本星係群的結構,完全由引力主導:

雙巨頭的主導:銀河係與仙女座的質量之和,占本群總質量的80%以上。它們的引力場,決定了周圍衛星星係的軌道;

衛星星係的“舞蹈”:小麥哲倫雲、大麥哲倫雲繞銀河係旋轉,M32、M110繞仙女座旋轉——它們的軌道是“橢圓”的,因為引力不是“固定的繩子”,而是“動態的拉力”。

3.2與其他星係團的聯係:本超星係團的一部分

本星係群並非孤立——它是本超星係團(LocalSupercluster,縮寫LS)的一部分。本超星係團包含約100個星係群與星係團,其中最大的成員是室女座星係團(包含2000個星係,距離本星係群約5000萬光年)。

本星係群正以約1000公裡\/秒的速度向室女座星係團靠近——這是更大尺度的宇宙運動,但對我們而言,45億年後的銀河係-仙女座碰撞,才是更緊迫的“家庭事件”。

本章節來源於𝑜𝑜𝑝.𝑡𝑤

四、銀河係與仙女座:45億年後的“宇宙婚禮”

這是本星係群最核心的故事——兩個巨頭的碰撞,不是“毀滅”,而是“重生”。

4.1碰撞的“預告”:速度與距離的計算

仙女座與銀河係的碰撞,不是猜測,而是精確計算的結論:

距離:目前兩者相距約250萬光年;

相對速度:約110公裡\/秒(通過哈勃望遠鏡的紅移觀測得出);

碰撞時間:約45億年後(假設速度不變,距離除以速度:250萬光年÷110公裡\/秒≈45億年)。

4.2碰撞的“過程”:不是“星星相撞”,而是“引力交融”

很多人擔心:“碰撞時,太陽係會被摧毀嗎?”答案是:幾乎不會。因為恒星之間的距離,比恒星本身大得多——比如,太陽與最近的比鄰星(ProximaCentauri)相距4.2光年,而仙女座的恒星密度,與銀河係差不多。碰撞時,恒星幾乎不會直接相撞,隻會被引力“拉扯”,改變軌道。

真正的“碰撞”,是氣體雲與暗物質的相互作用:

第一階段(碰撞初期,0-10億年):仙女座的引力會擾動銀河係的旋臂,導致大量氣體雲碰撞、壓縮,觸發大規模恒星形成——銀河係的“恒星嬰兒潮”;

第二階段(合並中期,10-30億年):兩個星係的核球(中心區域)會融合,形成一個更大的“橢圓核”。仙女座的超大質量黑洞(約1億M)與銀河係的SgrA*(400萬M)會繞彼此旋轉,最終合並成一個更大的黑洞;

第三階段(合並後期,30-45億年):兩個星係的旋臂完全消失,形成一個巨大的橢圓星係——天文學家給它起了個名字:Milkomeda(銀河係“MilkyWay”與仙女座“Andromeda”的組合)。

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