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銀河系至少有2千億顆恆星,太陽每秒狂奔220千米,為何不相撞

2021-11-19由 濤濤隨記 發表于 歷史

銀河系至少有2千億顆恆星,太陽每秒狂奔220千米,為何不相撞

上面的圖片展示的是我們太陽系在銀河系中高速運動的模擬畫面,佔據了整個太陽系總體質量99。86%的太陽束縛著整個太陽系的其他天體以每秒兩百二十千米的速度正在銀河系內飛奔而過。他大約每2。4億年到2。8億米之間圍繞銀心一圈。也就是說,自太陽誕生至今,太陽大約只圍繞銀河系中心旋轉了16圈左右。而我們的銀河系是一個直徑達12萬光年的棒旋星系,在整個銀河系內,太陽也只是一顆極為普通的恆星。除了太陽外,整個銀河系內至少擁有著2000億-4000億顆恆星。如此之多的恆星匯聚在這小小的銀河系內,那麼既然如此,我們的太陽以如此之快的速度圍繞銀河系中心旋轉。為什麼他從未和其他恆星發生碰撞呢?

銀河系至少有2千億顆恆星,太陽每秒狂奔220千米,為何不相撞

想要明白太陽不會撞車的秘密,首先我們要來了解一下我們的銀河系的大概構造和執行規律。和宇宙中大多數星系一樣,銀河系是一個古老而龐大的星系息,銀河系總體呈現為橢圓盤形。它具有巨大的盤面結構,擁有四條清晰明確且相當對稱的旋臂。旋臂之間相距大約4500光年。我們的太陽系並沒有位於這四條主旋臂之上,而是位於一條叫做獵戶座旋臂的支臂上。銀河系自內向外分別由銀心,銀核,銀盤,銀暈和銀冕組成。銀河系內的數千億顆恆星就分佈在其中,他們都在以一個高速在圍繞銀河系中心運動。既然如此,銀河系內的恆星如此之多,速度如此之快,為什麼銀河系內的恆星沒有經常發生撞車事故,反而在數10億年的時間內相安無事呢?

首先,我們的銀河系並不是一個均勻分佈的星系。在整個宇宙中也不會存在著完全均勻分佈的星系。因此銀河系內的恆星分佈密度有了稀疏之分。在整個銀河系中,大部分天體都集中在銀河系的中心,我們將其稱之為銀心。銀心是銀河系的自轉軸與銀道面的交點。銀心的直徑大約為2萬過年,厚度大約為1萬過年。這個區域有高密度的恆星組成,主要是年齡大約在100億年以上的老年紅色恆星。

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同時在銀河系的最中心有一個巨大的黑洞,正是這個黑洞束縛著銀河系內數千億顆恆星的運轉。根據目前的天文觀測以及巡天望遠鏡的資料表明天文學家們發現,在銀河系最中心的長寬高各3。26公年空間內分佈著高達4200萬顆恆星。或者說那裡的恆星密度高達每立方光年28。9萬顆,比太陽系附近的恆星密度高了7200萬倍。7200萬倍是一個恐怖的資料,可以說我們如果真的生活在銀河系的中心,那麼我們會面臨著恐怖的致命輻射以及經常看見的超新星爆發,甚至還會遇到密集的伽馬射線爆襲擊。

銀河系至少有2千億顆恆星,太陽每秒狂奔220千米,為何不相撞

相比於銀河系的核心,我們的太陽系就足夠幸運。我們所在區域內的恆星密度非常低,太陽距離銀河系中心大約為2。64萬光年。可以說這裡已經是銀河系列的郊區地帶,在這裡的恆星已經極為稀少。除了多恆星系統以外,每個恆星系統大約都會相距數光年。距離我們太陽最近的恆星是比鄰星,距離我們也有著4。22公年的距離。如此之遠的距離,使得我們的太陽系以每秒兩百二十千米的速度向著比鄰星直線飛去也需要至少數千年的時間才可以。

銀河系至少有2千億顆恆星,太陽每秒狂奔220千米,為何不相撞

然而在真實的銀河系中,這種情況並不會發生。因為銀河系已經是一個較為穩定的星系系統。銀河系內的大部分天體已經進入到了一個相對穩定平衡的狀態。以銀河系的尺度來看,恆星是星系的主角,他們大多都有著自己固定的軌道和運轉週期。而那些軌道發生交集的恆星,或者有可能發生過碰撞的恆星,早已經在過去漫長的歲月內發生過碰撞,並達到了另一個平衡狀態,如我們太陽系形成的早期階段,無論是地球還是土星,都曾經歷過一段漫長的碰撞歲月,那些天體互相碰撞融合,爭奪太陽系內的軌道,最終形成了如今太陽系內較為穩定的運轉格局。

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銀河系也是一樣,現在存留下來的恆星都是那個時候爭奪的勝利者,那些發生過碰撞的天體早已經被淘汰。簡單來說,恆星之間優勝劣汰,適者生存,能夠存留下來的恆星必然能夠生存,不能夠生存的恆星早已被淘汰,然而這並不代表著我們的太陽系永遠如此安全。因為宇宙中的不穩定因素太多了。神秘的黑洞、超高速恆星、突如其來的中子星都有一定的可能對我們造成威脅。而在未來,很有可能有一顆來自其他地帶的天體闖入我們的太陽系,給我們帶來滅頂之災。但是我們大可不必擔心,太陽系已經穩定的運行了數10億年的時間。其他恆星闖入我們太陽系的可能微乎其微,而那些闖入我們太陽系內的非恆星天體並不會對我們造成太大的威脅。我們短短的一生只有數十年的時間,想要遇到太陽系發生毀滅性的撞擊事件幾乎不可能。就算窮極人類文明數千年的長度,或許對於宇宙來說都只是一瞬間。在宇宙漫長的演化史中,時間將被無限拉長。

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