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2.7亿光年外,哈勃发现星系大碰撞,是45亿年后银河系的结局

近日,哈勃太空望远镜遭遇到了前所未有的危机,其有效载荷计算机出现死机。美国宇航局(NASA)的科学家尝试多次重启哈勃的计算机,但都失败了。哈勃上的计算机制造于上个世纪80年代,自1990年发射升空至今,已经服役了31年,其内存模块已经老化严重。

虽然哈勃出故障了,但它此前传回的宇宙照片还在处理当中,这可以让我们看到更多新的宇宙景象。近日,哈勃团队公布了一张新的照片,显示了一场灾难性的宇宙大碰撞

这是位于南天鲸鱼座的IC 1623,距离我们大约2.7亿光年。这意味着IC 1623发出的光用了2.7亿年的时间才来到地球上,被哈勃捕捉到,让我们看到了2.7亿年前的宇宙景象。当这些光发射出来时,地球上还没有人类的存在。

早在124年前,天文学家就已经发现了IC 1623的存在,但最初它被认为是银河系中的一团星云。后来经过研究发现,这其实是位于银河系之外的遥远星系,而且是两个正在碰撞的星系。

在2008年,哈勃第一次拍摄了IC 1623,当时采用先进巡天照相机来捕捉这两个星系发出的红外光和可见光。在2009年,NASA宇航员飞上太空,对哈勃进行了第五次也是最后一次维护升级,安装了第三代广域照相机,它在最近又重新拍摄了IC 1623,观测波段从红外到紫外,可以显示出更多的细节。

这对星系的碰撞已经到了最后的阶段,强大的引力作用触发强烈的星爆活动,导致大量星云坍缩形成恒星。未来,这两个星系将会演变成一个椭圆星系。星云被迅速耗尽之后,不再有新恒星形成,原先的恒星熄灭之后,该椭圆星系也将在宇宙中陷入黑暗。

通过研究IC 1623的演化,可以窥探我们银河系的未来。在银河系附近几十万光年的范围内,存在着数十个星系,它们在轨道上绕着银河系旋转,就像地球绕太阳那样。但在更远处,有一个比银河系更大的星系正朝着银河系飞来。

在秋冬季节星空中的仙女座方向,我们可以看到一团云雾状的天体,那就是著名的仙女座星系(M31)。这是一个比银河系更大的棒旋星系,其直径达到了22万光年。

仙女座星系是银河系周围罕见的光谱蓝移星系,这意味着它正在接近我们。仙女座星系周围也有数十个卫星星系,它们一起朝着我们的银河系飞来。那么,仙女座星系什么时候会撞上我们的星系?

根据天文学家的测量,仙女座星系朝着太阳系的运动速度为301公里/秒。不过,太阳系在银河系中不是静止的,而是以220公里/秒的速度在绕着银心转动。再考虑到黄道面和银道面有着60°的夹角,可以算出仙女座星系与银河系之间的相对运动速度为110公里/秒。

目前,这两个星系之间的距离为250万光年。随着它们之间的距离变得越来越近,引力作用变得越来越强,相对速度也会越来越快。预计在45亿年后,两个星系将会正面相撞。

星系碰撞并非是灾难性的过程,在宇宙中也很常见,因为星系内部其实非常空旷。在银河系中,恒星与恒星之间的平均距离为4光年,相当于37.8万亿公里,这可以并排放下2716万颗太阳。因此,当仙女座星系撞上我们的星系时,恒星之间基本上不可能发生碰撞,只是运行轨道会发生变化。

比起星系碰撞,更大的威胁其实是来自于太阳。因为在那时候,太阳已经演化到最后阶段,膨胀成一个体型庞大的红巨星,最外层有可能会直接扩张到地球轨道之外。就算地球没有掉进太阳中,但由于那时离太阳太近,整个地球将会被烤焦掉。

当然,这些都是遥远未来的事情,我们现在担心太多也没有意义。如果那时还有人类存在于地球上,科技水平应该已经发展到难以想象的程度,他们可以很从容地应对这些宇宙事件。