第四集:銀河系
銀河系圓盤距離在10萬光年以內(nèi),仙女座星系比銀河系大2倍,有20萬光年,M87星系比仙女座星系還大,還有比M87還大的星系,如K-110星系。
星系的形成大約經(jīng)過2億年時間,10億年后一些小星系合并成超級星系。
科學(xué)家為觀測星系的形成,利用設(shè)在智利5200米高山上的阿塔卡馬望遠(yuǎn)鏡觀測宇宙大爆炸后的微波分布情況,后又發(fā)射衛(wèi)星,用紅外線望遠(yuǎn)鏡對宇宙照相,獲得了清晰的宇宙微波分布圖。從這些微波分布情況,獲得了宇宙星系大致分布的情況。
恒星誕生初期,星系中的恒星是雜亂無章的,它們后來怎么變成有序的,按同一中心、同一方向旋轉(zhuǎn)呢?答案是引力促成星系中的恒星變成有序,引力,將小恒星團(tuán)拉平,形成旋臂,恒星之間經(jīng)過數(shù)十億次的調(diào)整磨合才基本完成,大約經(jīng)過120億年,星系才形成今天這個形狀。
星系、黑洞、超新星爆炸,是宇宙中最重要的天體運(yùn)動。超新星爆炸,從中心將巨大的物質(zhì)流噴射到太空,這些高能粒子流就是類星體。銀河系沒有超新星爆炸,所以沒有發(fā)現(xiàn)類星體。但銀河系中心有個直徑2400萬公里的黑洞,正是這個巨大黑洞促使銀河系2000多億顆恒星圍繞中心旋轉(zhuǎn)。
太陽在銀河系中間地帶,偏外,這里恒星密度適中,距銀河系中心2.5萬光年,雖然銀河系中心引力強(qiáng)大無比,但因太陽距銀河系中心較遠(yuǎn),所以我們是安全的。
現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)恒星在星系之間沒有足夠的引力可以維持星系之間的平衡,是什么力量使星系保持穩(wěn)定呢?科家家發(fā)現(xiàn)恒星之間存在一種叫“暗物質(zhì)”的東西,暗物質(zhì)恰似膠水一般將星系中的恒星固定,防止恒星逃離星系,保持了星系的形狀。
暗物質(zhì)是什么?我們至今一無所知。但它確實存在,很可能就在我們周圍,就是說空間中無處不有暗物質(zhì)。據(jù)測算暗物質(zhì)占宇宙總質(zhì)量24%。
為證明暗物質(zhì)存在,科學(xué)家觀測光線通過某個黑暗處時,光線發(fā)生偏轉(zhuǎn),好比面前擺個魚缸,透過水觀測魚缸后面物體,猶如引力透鏡那樣使其物體形狀扭曲變形。
科學(xué)家已繪制出宇宙物質(zhì)分布圖,星系結(jié)成絲狀網(wǎng)絡(luò),充滿整個宇宙。發(fā)光部分代表暗物質(zhì)(見附圖)。星系由小到大,變成星系團(tuán),再擴(kuò)大到超級星系團(tuán),星系在碰撞中誕生大的星系團(tuán)。
銀河系在50億或60億年后,將與附近的仙女座星團(tuán)發(fā)生碰撞,組成新的仙女-銀河系星團(tuán),使塵埃、氣體向宇宙太空四處飛散。但星系中的恒星并不發(fā)生碰撞,仍然保持原來的距離。
星系從誕生時起,就意味著也有解體消亡的時候,促使星系解體的力量是宇宙無不處不在的暗能量。在宇宙中,暗能量比暗物質(zhì)還要多,占宇宙總質(zhì)量73%。終究有一天,暗能量會讓星系解體,使恒星遠(yuǎn)離我們四處逃散。
宇宙中存在億萬個星系,在眾多星系中一定會有類似的銀河系,也一定會有恰到好處的太陽系,尋找到類似太陽系,特別是類地行星是科學(xué)家未來的任務(wù)。