銀河系可能畢竟不會(huì)撞上仙女座星系
“就目前而言,我們銀河系即將滅亡的宣言似乎被大大夸大了?!?/p>
這就是結(jié)論科學(xué)家們已經(jīng)達(dá)到在重新審視了我們認(rèn)為已成定局的可能性之后:巨星的最終碰撞,銀河系和仙女座星系之間的碰撞。
由赫爾辛基大學(xué)(University of Helsinki)的天體物理學(xué)家蒂爾·薩瓦拉(Till Sawala)領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家計(jì)算出,在未來(lái)100億年里,兩個(gè)星系之間發(fā)生碰撞的幾率非常接近50%。
換句話說(shuō),碰撞的可能性與星系彼此擦肩而過(guò)的可能性一樣大,就像永恒宇宙之夜中的船只一樣。
“我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)以前的計(jì)算是錯(cuò)誤的——恰恰相反,當(dāng)我們從相同的假設(shè)開(kāi)始時(shí),我們會(huì)重現(xiàn)早期的結(jié)果,”Sawala 告訴 ScienceAlert。
“然而,我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),早期對(duì)銀河系-仙女座大星系碰撞的預(yù)測(cè)只是幾種可能性中的一種。當(dāng)然,本星系群的命運(yùn)并不是混亂的——有了更好的數(shù)據(jù),銀河系和仙女座大星系群是否會(huì)合并的問(wèn)題將有一個(gè)明確的答案,所以我們的研究肯定不會(huì)是這個(gè)問(wèn)題的最終決定。
這銀河系-仙女座大星系碰撞科學(xué)家們已經(jīng)預(yù)測(cè)了多年,估計(jì)發(fā)生在大約 45 億年的時(shí)間范圍內(nèi)。預(yù)測(cè)的兩個(gè)星系的融合被稱為”Milkomeda“,并且一直被認(rèn)為是幾乎是不可避免的.
然而,銀河系和仙女座大星系并不是宇宙中這個(gè)小角落的唯一物種。它們屬于距離銀河系約 500 萬(wàn)光年半徑內(nèi)的一小群星系,被稱為本地組.銀河系和仙女座星系是最大的成員星系,但在對(duì)未來(lái)進(jìn)行建模時(shí),還需要考慮相當(dāng)多的其他天體。
Sawala 和他的同事從哈勃和蓋亞太空望遠(yuǎn)鏡獲取了最新數(shù)據(jù),以及對(duì)本星系群中四個(gè)質(zhì)量最大的天體——銀河系、仙女座、三角座星系(M33) 和大型麥哲倫星云(LMC) 的
然后,他們開(kāi)始運(yùn)行未來(lái) 100 億年的模擬,添加和刪除星系,看看這如何改變結(jié)果。
“幾乎所有的天體物理學(xué),實(shí)際上是我自己之前的所有工作,都集中在試圖理解過(guò)去——我們是如何走到這一步的,以及為什么。這有充分的理由,但我認(rèn)為思考未來(lái)也很有趣,“Sawala 解釋說(shuō)。
“最初,我有動(dòng)力去了解更廣泛的宇宙環(huán)境對(duì)銀河系與仙女座相遇的潛在影響,但正如我們所展示的,即使在相對(duì)簡(jiǎn)單的三體或四體系統(tǒng)中,實(shí)際上也存在很多復(fù)雜性和不確定性?!?/p>
他們的結(jié)果表明,M33 和 LMC 的存在極大地改變了銀河系和仙女座大星系之間碰撞的可能性。當(dāng)只有兩個(gè)大型螺旋星系時(shí),合并發(fā)生在略低于一半的模擬運(yùn)行中。
M33 的加入將合并概率增加到三分之二。取出 M33 并添加 LMC 則起到相反的作用,將概率降低到三分之一。
當(dāng)所有四個(gè)星系都存在時(shí),銀河系和仙女座大星系在 100 億年內(nèi)合并的概率略高于 50%。
“我們發(fā)現(xiàn)基本上有兩種類(lèi)型的結(jié)果,”Sawala 說(shuō)。
“銀河系和仙女座大星系要么在第一次相遇(第一次'近中心')時(shí)就足夠接近兩者之間的動(dòng)態(tài)摩擦暗物質(zhì)光暈會(huì)將軌道拖到最終的合并中,這很可能發(fā)生在 100 億年之前,或者它們不夠接近,在這種情況下,動(dòng)力學(xué)摩擦是無(wú)效的,此后它們?nèi)匀豢梢栽谲壍郎线\(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間。
之所以選擇 100 億年的時(shí)間框架,是因?yàn)樗h(yuǎn)遠(yuǎn)超出了預(yù)測(cè)合并發(fā)生的時(shí)間框架,但你越是試圖窺視未來(lái),就越難預(yù)測(cè)。那是因?yàn)槠渌麩o(wú)法預(yù)測(cè)的因素可能會(huì)發(fā)揮作用;你走得越遠(yuǎn),這些因素出現(xiàn)的可能性就越大。
然而,這遠(yuǎn)非此事的最終決定。盡管我們現(xiàn)在可以訪問(wèn)一些相當(dāng)出色的數(shù)據(jù),但正在進(jìn)行的觀測(cè)和未來(lái)的儀器將能夠改進(jìn)對(duì)局部組中物體的運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量的測(cè)量,以便為將來(lái)更詳細(xì)的模擬提供信息。
“我們工作的主要結(jié)果是,我們星系的未來(lái)演化和最終命運(yùn)仍然存在很大的不確定性,”Sawala 說(shuō)。
“當(dāng)然,作為一名在職的天體物理學(xué)家,最好的結(jié)果是那些激勵(lì)未來(lái)研究的結(jié)果,我認(rèn)為我們的論文為更全面的模型和更精確的觀測(cè)提供了動(dòng)力?!?/p>
該研究已發(fā)表在自然天文學(xué).
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