银河快报

三十七亿年后夜空要变成啥样?仙女座和银河系不会装

去年秋天我在楼顶看星星,隔壁老张突然问我:"网上说仙女座和银河系快撞上了,这是不是天文学家编出来骗经费的?"我差点被啤酒呛着——这事儿还真不是编的,而且比你想象的要猛得多。

先给你看张图,这是哈勃望远镜拍到的仙女座星系(M31),右边那个巨大的螺旋盘子就是它:

三十七亿年后夜空要变成啥样?仙女座和银河系不会装

说个你可能不知道的事儿:仙女座星系正在以每小时40万公里的速度朝我们冲过来,这个速度是什么概念?从北京到上海只需要三秒多,但就算这么快,它到咱们跟前还得花三十七亿年,宇宙就是这么不讲道理——距离大到让人脑壳疼。

什么叫"相撞"?跟你想象的完全不是一回事

我第一次听说"星系相撞"这个词的时候,脑子里浮现的是两辆大卡车迎面撞上的画面,碎片飞溅,爆炸,火光冲天,但后来读了NASA在2012年发的那篇《仙女座-银河系碰撞模拟》论文才知道,这场"相撞"其实更像两团雾气互相渗透

你看,星系里面恒星之间的距离远得离谱,离太阳最近的比邻星都有4.2光年,如果太阳是放在天安门广场上的一个乒乓球,那比邻星大概在石家庄的某个地方,所以两个星系交错的时候,恒星之间互相撞上的概率比中彩票头奖低好几个数量级

真正会发生的事情是这样的:

  • 气体云对撞:两个星系里的氢气团会真的撞到一起,挤压升温。
  • 引力撕扯:两个星系互相用引力拉扯对方的恒星,原本规整的螺旋结构被扯得七零八落。
  • 星暴诞生:被压缩的气体云变成新恒星的温床,夜空里会亮起大量新的蓝色恒星。

人类能看到什么?运气好的话会很壮观

假如三十七亿年后地球上还有人在仰头看天——虽然那时候太阳已经亮得快要烤干海洋了,但咱们先假设有,那么这帮未来的观测者会目睹一场横跨几亿年的慢动作大戏。

我根据几个天文研究机构的数据整理了一个大致的时间线:

时间 夜空景象
现在 仙女座是个小光斑,和月亮差不多大
20亿年后 仙女座明显变大,肉眼能看出旋臂轮廓
37亿年后 仙女座占据大半个夜空,旋臂细节清晰如云
第一次擦肩而过后 两条星系被引力扯出长长的星流
合并完成后 天空中是一个巨大的椭圆星系,不再是螺旋形

有计算机模拟显示(可以参考2012年《天体物理学杂志》那篇经典论文),两个星系会先擦肩而过一次,被引力甩开后,再掉头回来真正融合,整个过程大概持续二十亿年。

会"装"吗?

回到老张那个有点搞笑的问题——仙女座和银河系会不会暗中较劲?会不会表面平静其实暗流涌动?

三十七亿年后夜空要变成啥样?仙女座和银河系不会装

用"装"这个字来理解宇宙其实挺妙的,银河系现在看起来岁月静好,旋臂优雅地转着,太阳带着地球一圈圈地跑,但在更大的尺度上,它和仙女座之间的距离每分每秒都在缩小,这事儿还真藏不住——天文学家测量仙女座光谱的蓝移现象已经测了几十年了,数据清清楚楚。

不过我觉得更有意思的是另一个角度:我们人类自己才"装"了几十年,你想想,真正搞清楚仙女座正在朝我们飞过来这件事,也就是最近半个世纪的事,在此之前,天文学家一度以为仙女座是银河系内部的一团气体,哈勃在1924年才证明它是另一个独立的星系,而测出它的速度方向更是后来的事情。

我们这颗行星上的一群碳基生物,用几台架在山顶上的望远镜,就推算出了三十七亿年后两个星系的命运,这件事本身比星系相撞还让我觉得不可思议。

前天我又在楼顶看星星,仙女座就在东北方,秋天夜里肉眼就能隐约看到,我盯着那个暗淡模糊的小光斑,心想那里有一万亿颗恒星,正带着它们可能拥有的行星和文明,默不作声地朝我们狂奔而来,而我们呢,该上班上班,该撸串撸串,偶尔抬头看看它——谁也不知道三十七亿年后会发生什么,但今晚的星光穿过二百五十万年的黑暗抵达视网膜,这一刻它是真的。

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