银河快报

250万年后,我们抬头还能看见什么

昨晚在阳台晾衣服的时候,突然想到一个问题:银河系这玩意儿,看起来永恒不变,但如果把时间拉长到250万年,它会变成什么样?

这个数字不是随便选的,250万年,大概是我们这个物种从能人进化到智人的时间跨度,如果以这种尺度去想象未来,银河系的面貌会跟今天完全不同,有些变化已经在发生了,只是我们活得太短,察觉不到。

250万年后,我们抬头还能看见什么

先说说最直观的一件事:仙女座星系正在以每秒110公里的速度朝我们冲过来,这不是科幻设定,是天文学家通过多普勒效应实测出来的数据,按照目前最靠谱的模型估算,大概在40到45亿年后,仙女座和银河系会正面撞上,但在那之前的250万年这个节点上,它离我们还很远,只是夜空中的一小块模糊光斑,肉眼看不出什么威胁。

不过到那时候,地球上的观测者会发现仙女座明显变大了,不是因为它突然加速,而是因为两个星系之间的距离在不可逆转地缩小,如果你拿一台普通天文望远镜拍一张仙女座的照片,再用今天的数据做对比,能看出它的视直径膨胀了一圈,前提是那时候还有人类,或者人类的某种后继文明还守在这个星球上。

250万年对银河系自身来说,刚好够转上一圈多一点,太阳系现在位于猎户座旋臂内侧,绕银心公转一圈大约需要2.25亿年,250万年意味着太阳只走了银河系圆周的千分之一,这段时间里,太阳相对于银心的位置变化不大,但它周围的恒星邻居会换一批。

这就要提到一个容易被忽略的事实:恒星之间的相对运动比我们想象的剧烈得多,我们总觉得星座是固定的,北斗七星永远那个形状,实际上每颗恒星都在以几十到上百公里每秒的速度狂奔,只是在几百光年的距离尺度上,这种运动要用几万甚至几十万年才能被肉眼察觉,250万年后,今天夜空中所有的星座形状都会完全扭曲变形,北斗不再像勺子,猎户的腰带也会散开,如果那时候的人类后代(或者任何智能生物)重新编一套星座神话,跟我们现在用的星图不会有任何重叠。

下面这张表列出了几颗亮星在250万年内的预测距离变化,数据来自盖亚卫星的第二批释放结果:

恒星名称 当前距离(光年) 250万年后距离(光年) 亮度变化趋势
巴纳德星 0 约3.8 显著增亮,将成为肉眼可见星
格利泽710 62 约0.2(进入奥尔特云) 届时视星等可达-2.7,比天狼星还亮
织女星 25 变化较小,仍在20-30范围 基本维持当前亮度等级
参宿四 约550 大概率已爆发为超新星 超新星爆发时亮度或超过满月

表里最值得关注的是格利泽710,这颗K型矮星现在用肉眼根本看不见,但根据欧洲航天局盖亚任务的高精度自行测量,它会在140万年左右闯入太阳系的奥尔特云外层,到250万年时,它已经完成这次近距离掠过,但它经过时丢下的引力扰动可能会把一批彗星推向内太阳系,这个事件有论文专门推演过,文献叫《Gliese 710 will pass the Sun even closer》,发在Astronomy & Astrophysics上,不过250万年这个时间点上,它所引发的那波彗星雨早就结束了,地球该被砸的已经砸完,剩下的只有平静下来的轨道。

250万年后,我们抬头还能看见什么

再往大了看,银河系本身在250万年里会发生什么?核心区域的超大质量黑洞人马座A*大概会吞掉几团凑得太近的气体云,偶尔打个嗝,释放一阵X射线耀斑,对几万光年外的我们没什么影响,旋臂结构会有一点点演化,因为在星系盘上密度波的传播速度跟恒星的公转速度不同步,旋臂的形态会缓慢扭曲,但这种变化在250万年的尺度上还算温和,银河系的整体骨架跟今天差别不大。

真正有意思的是卫星星系的命运,大小麦哲伦云现在正绕着银河系转,但它们正在被银河系的潮汐力撕扯,250万年后,大麦哲伦云会损失更多气体,这些气体落入银河系的盘面,成为新恒星形成的原料,如果你那时候用射电望远镜观测南天,会发现麦哲伦星流比现在更粗更长,像一条从破裂的矮星系里拖出来的发光丝带。

还有一个小细节很容易被忽略——到250万年时,人类已知的所有射电信号都已经飞出了近250万光年,这意味着,如果银河系里其他文明在监听,它们收到的第一批来自地球的“广播”正好抵达本星系群内的若干矮星系,前提是信号够强、方向够准,现实可能是,我们的无线电噪音在几十光年外就已经弱到无法从宇宙背景辐射里分辨出来了,这让人有点怅惘,又有点庆幸。

写到这里,我脑子里其实有个画面:一个生活在250万年后的人(或者别的什么生物),在某个夜晚抬头看天,仙女座变大了,北斗七星消失了,参宿四可能炸了,也可能还没炸,南天多了几条银色的气流,而他或它,根本不知道有人在一百万代之前,曾经努力想象过他所见的这片天空。

这个想法不悲伤,反而让我觉得踏实,银河系不在乎我们是否在场,它有自己的节奏,250万年只是它漫长生命里一个普通的呼吸,而我们刚好活在一个能理解这件事的世纪,能看到这些数据,能算出来这些轨迹,这本身就已经够奇妙了。

250万年后,我们抬头还能看见什么

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