我家阳台上的仙女座,正以每秒110公里的速度砸过来
昨晚我在阳台晾衣服,抬头看了一眼东北方向的天空,秋天的夜晚很透,银河斜斜地挂在那里,像被人打翻的一杯牛奶,我盯着那片模糊的光带发了会儿呆,脑子里突然冒出一个念头——仙女座星系正在高速撞向我们,这感觉太怪了,就像你看着远处一辆车,知道它正朝你冲过来,但你又完全不用躲。
这事儿我得从头捋一捋,大概一百年前,天文学家哈勃在威尔逊山天文台拍星星的时候,发现仙女座大星云里的造父变星亮暗周期不对劲,他算了算距离,吓了一跳——这玩意远在90万光年之外,根本不是银河系里的东西。那是人类第一次知道,宇宙里还有别的星系,后来数字校准了好几次,现在的距离是250万光年。
但真正让人睡不着觉的发现是后来才来的,天文学家维斯托·斯里弗在洛厄尔天文台测了仙女座的光谱,发现它的谱线在往蓝的那头偏,学物理的都知道,这叫蓝移,啥意思?它在朝我们飞过来,而且速度不慢,每秒大约110公里。
我试着想象了一下这个速度,每秒110公里是什么概念?从北京到上海大概1200公里,按这个速度走完只要11秒,你刚低头打了个喷嚏,它已经从北京窜到上海了,只不过宇宙太大了,大到这个速度看起来像蜗牛爬,就算它保持这个速度不变,也得花差不多40亿年才能到我们面前。
等等,宇宙不是在膨胀吗?
这个问题我查了好久才搞明白,1929年哈勃发现宇宙在膨胀,远处的星系都在远离我们,越远的跑得越快,这听起来跟仙女座撞过来矛盾了,对吧?我当时也卡在这里,心想是不是哪个地方搞错了。
后来读到加州理工一位天体物理学家的解释才通了。宇宙膨胀是大尺度上的规律,在小尺度上引力可以完全盖过膨胀效应,打个比方,你拿一个气球往上吹气,气球整体在膨胀,但气球表面如果有两块吸铁石离得够近,它们照样会吸到一起,仙女座和银河系就是这么回事,我们俩距离只有250万光年,在宇宙尺度上就是隔壁邻居,引力把膨胀给抵消了。
而且不止仙女座,本星系群里的几十个星系都在引力作用下互相绕来绕去,根本不理宇宙膨胀那回事。
撞上之后会发生什么?
我开始翻资料的时候,满脑子都是好莱坞灾难片的画面,两颗星系轰地撞在一起,恒星乱飞,行星碎裂,场面要多惨有多惨,结果读了几篇《自然》和《天体物理学期刊》上的论文,发现完全不是那么回事。
星系碰撞更像是两团烟雾互相穿过,而不是两颗台球撞在一起。星系里恒星之间的距离大得离谱,离太阳最近的恒星比邻星,距离大概4.2光年,如果太阳是一颗乒乓球放在北京,那比邻星就是另一颗乒乓球放在上海,中间全是空的,所以两个星系对穿的时候,恒星直接撞上的概率几乎为零。
真正会撞上的是那些巨量的气体云,仙女座和银河系都有大量的氢分子云,这些云撞到一起的时候会被压缩、加热,然后像被踹了一脚似的开始疯狂造星。
| 碰撞阶段 | 时间节点(从现在起) | 主要事件 |
| 第一次近距掠过 | 约37.5亿年 | 星系结构开始扭曲,旋臂被拉长 |
| 引力拉扯反复 | 40-50亿年 | 恒星流被抛出,形成壮观的潮汐尾 |
| 最终合并 | 约50-60亿年 | 核心融合,形成巨大椭圆星系 |
哈勃望远镜拍过很多正在碰撞的星系照片,比如触须星系和老鼠星系,那些被引力扯出来的恒星流漂亮得不像话,想象一下未来夜空的样子——如果那时候地球上还有人的话,头顶上不是现在这条安静的银河了,而是两个星系搅在一起的巨大光弧,可能占满半个天空。
太阳系会怎样?
这个问题应该很多人关心,我查了2012年欧洲南方天文台发的一篇模拟研究,他们用了超级计算机跑了好几轮合并模型,结论是:太阳系有大约50%的概率会被甩到更外围的区域,有大约3%的概率直接飞到星系际空间去。
听起来有点吓人?其实不用,就算被甩出去,对地球本身没啥影响,行星轨道是由太阳的引力决定的,星系级别的引力变化在太阳系尺度上基本可以忽略,行星该怎么转还怎么转,你的后代——如果有的话——可能只是发现夜空变暗了,因为周围的恒星变少了,也可能夜空变亮了,因为被推进了星暴区,说实话,哪种结果都挺浪漫的。
太阳在大概50亿年后会变成红巨星,地球那时候大概率已经被烤焦了,海洋蒸发,大气层被吹走,所以等到两个星系真正合并的时候,地球本身可能早就不适合生命存在了,人类如果还想看到那场宇宙级的烟火,得提前搬家才行。
说到搬家……
我有时候会想,如果人类真的能撑到那一天,或者说人类的文明后裔能在别的地方延续下来,它们看到的合并后的新星系该叫什么名字?天文学家已经给起了个名字,叫「Milkomeda」,银河和仙女座两个词拼起来的,读起来像某种早餐麦片的牌子,我还挺喜欢的,有种漫不经心的幽默感。
不过话说回来,这个高速碰撞的故事之所以让我着迷,不是因为灾难,而是因为它太慢了,慢到跟人类的生命节奏完全不在一个频道上,110公里每秒的速度,听起来是天文学里少数几个可以用日常生活经验去想象的数字,但它面对的是一段我们永远无法真正体会的漫长时间,我们这一生,从出生到衰老,在星系相撞的剧本里连一帧画面都算不上。
但这好像也没什么不好的,知道宇宙在以这样的方式运动着,知道头顶上那些看似永恒的星光其实也在赶路,在奔赴一场遥远的约会,这让我晾衣服的时候心情变得很不一样,好像阳台变大了,大到装得下40亿年的期待。
昨天晚上我又看了看那个方向,仙女座现在还只是一个小光斑,暗得需要侧过眼睛才能看到,但它在动,用每秒110公里的速度,穿过250万光年的空旷,朝着我们狂奔而来,而我们这颗小小的蓝色星球,正带着我们所有人,不紧不慢地旋转着,等着一场永远赶不上的约会。