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40亿年后银河系将和仙女座发生碰撞,人类会在碰撞中灭绝吗?

科学家通过天文观测,就发现在未来银河系和仙女座星系有可能发生互撞

星系合并在整个宇宙历史上是非常常见的事情。我们所在的星系群被我们称为本星系群,在本星系群当中有几十个类似于银河系这样的星系。在这个星系群当中,仙女座星系是最大的星系,银河系则是第二大的星系。

一直以来,科学家通过天文观测,就发现在未来银河系和仙女座星系有可能发生互撞,那这事到底靠不靠谱?如果真的发生会是什么情况?

我们就来好好聊一聊这个话题。

银河系&仙女座星系

我们所在的恒星系被叫做太阳系,太阳系在银河系当中,基本上可以算是郊区的地方了。科学家估算,在银河系当中,像太阳这样的恒星差不多有1500亿~4000亿颗。银河系的直接目前估算的结果是20万光年左右。

这么庞大的宇宙结构能够聚合在一起,主要有两个主要的原因。第一个原因是银河系中心有一个质量巨大的黑洞,据科学家估算,这个黑洞大概有400万个太阳质量。除了黑洞,其实银河系中心的物质密度要远远高于银河系外围的。但是仅仅只有黑洞和银河系中心众多的天体是不够的,它们的引力其实并不足以把银河系中的天体聚合到一起。真正起到关键作用的是暗物质,它们所能提供的引力远远大于可见物质,所以,其实是这个暗物质盘起到了聚合银河系的作用。因此,暗物质起到的是星系粘合剂的作用。

太阳原本依靠可见物质的引力,仅仅能绕着银心以160km/s的速度运动。因此,暗物质的存在,太阳的速度达到了240km/s。

科学家发现,这种情况不仅仅存在于银河系,大多数的大星系都有暗物质的存在,暗物质也充当了它们的粘合剂。从整个宇宙的视角来看,暗物质的比例大概是可见物质的5~6倍左右。

仙女座星系也是存在着暗物质的。仙女座星系和银河系会在各自的暗物质和可见物质的引力作用下,相互靠近。科学家曾经计算过,大概在40亿年左右,两个星系会彼此膨胀到一起,并最终形成一个更大的星系。

人类会受到影响吗?

客观地说,人类不会受到影响。为什么这么说呢?

首先,人类其实很难坚持到那个时期。地球上的主要能量来自于太阳辐射。

太阳辐射主要来自于太阳核心的氢原子核聚变反应。太阳内核的氢原子核聚变反应会产生向外的压力,这个压力会和太阳自身的引力相互平衡。正是这一对力处在动态平衡,才使得太阳不会像氢弹那样一下子炸了,也不会在引力作用下缩成一团。

不过,太阳的核聚变反应是会消耗质量的,这部分质量会以能量的形式释放出来。通过计算,我们可以知道,太阳每秒损失420万吨的质量。太阳虽然十分巨大,但也经不起亿万年的消耗。质量减小的结果就是引力减小,这就使得引力束缚核聚变反应的能力降低。于是,太阳的核聚变反应就会增强,对外的辐射强度就会增强,地球上接收到的太阳辐射就会变大,温度就会上升。大概在10亿年后,地球就会因为温度实在太阳而不适宜人类居住。

然而,人类其实也没有10亿年的时间。因此,在5亿年后,地球的温度就可以高到摧毁地球上的植物。一旦植物灭绝了,整个食物链也就崩溃了,那人类也就灭绝了。

那这是不是说明人类还有5亿年,其实也没有。因此,银河系虽然是在40亿年后才和仙女座合并,但是1亿年后,银河系会先和人马座矮椭球星系合并。在地球历史上,银河系每一次人马座矮椭球星系交会时,都会引发许多变故,比如:大冰期。因此,人类很有可能在1亿年后的这次变故中就灭绝。也就是说,人类很难能够撑到那个银河系和仙女座星系合并的时候,就更谈不上影响了。

其次,即便是人类可以在银河系和人马座矮椭球星系的合并中活下来,并且还能在地球温度过高之前,离开地球前往宜居星球。那么银河系和仙女座星系合并时,会对那个时候的人类有什么影响吗?

当然,就像上文说到的那样,其实一般星系合并时,都会引发一些变故。由于我们这里是假设了人类可以挺过银河系和人马座矮椭球星系的合并,因此,同样假设了人类可以应对银河系和仙女座星系合并时带来的变故。

如果人类真的有本事挺过那么多灾难。那么银河系和仙女座星系合并并不会带给那个时期的人类什么威胁。原因是在宇宙中,天体之间的距离很遥远。举个例子,距离太阳系最近的比邻星系都有4.2光年的距离。银河系内的恒星系之间的平均距离大概在3光年左右。如果我们把太阳看成是一个5毛钱的硬币,那么比邻星其实就是这个硬币700公里开外的另外一个5毛钱硬币。

仙女座和银河系的情况也是类似的,也是非常的空旷,应该说这是宇宙的常态。当两个星系合并时,除了两个星系中心高密度的区别可能会发生一些天体的合并之外,其他的地方其实都不会发生这种情况。因此,到那个时候,只会看到天上的一部分星系变得更亮更大了而已,不会有什么威胁。

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