在宇宙的深处,科学家们发现了一组令人惊叹的神秘遗迹,这些遗迹可能是远古时期的宇宙战争产物。
宇宙中的星系
最引人注目的是,这些遗迹形成的创痕直径达到了1.7万光年!简直可怕!
“星系战争”
事实上,这里说的宇宙战争是指,星系的运动和碰撞。
星系碰撞是指两个星系之间的引力相互作用、交错和穿越等现象。
当两个星系互相靠近的时候,它们之间的引力作用会导致内部的星球被拖拽、拉伸和扭曲,星云和气体也会发生相互作用、冲击和压缩,产生更多的新恒星和行星等。
星系相遇
在星系碰撞过程中,我们通常可以看到一些非常明显的现象,比如:
星系并合:两个星系的恒星、行星、气体和星云等被拉扯、扭曲和压缩,最终会合并成一个更大的星系。
星体碰撞:在星系碰撞的过程中,恒星之间会互相穿越、接近和碰撞,这些距离比较近的恒星之间的引力作用和压缩作用会产生大量的热能,形成新的恒星和行星等。
星云冲击:当两个星系的气体和星云碰撞的时候,它们会形成巨大的气流和冲击波。
银河系和仙女系终将会相交
这些冲击波会压缩、折叠和激发星云中的气体,从而导致更多的恒星形成。
虽然星系碰撞对宇宙中的一些现象有着深远的影响,但是由于宇宙的尺度非常巨大,相对应的碰撞事件之间的时间间隔也非常大。
比如,银河系和我们的邻居仙女座星系就会在45亿年之后合并,大约在20亿年之后开始交错。
我们可没法等到那一天
而科学家所观察到的宇宙战争遗迹,就是R5519星系和另一个小星系碰撞的结果。
巨大的R5519星系
R5519星系非常巨大,具有非常不同寻常的形态,看起来就像是一把散开的伞,也有人说像一条发光的手链。
它的发现是通过使用澳大利亚SkyMapper望远镜和智利天文台的Magellan望远镜等设备对宇宙中的星系进行观测和分析后得出的,哈勃望远镜也曾对其进行过观测。
R5519星系
R5519星系距离地球大约有108亿光年,它位于天鸽座的南部边缘附近,这意味着我们观测到的是这个星系大约108亿年前的样子(受限于光的传播速度)。
根据研究人员的估计,这个星系大约有数十万亿颗恒星,比银河系还要大约10倍。
其直径大约有20万光年,是银河系的2倍以上,它的质量足有银河系的10倍左右,相当于数十万亿个太阳质量。
R5519星系分析
研究人员通过对R5519星系的观测和分析,发现它可能是由多个星系合并而成的。
这一发现表明,在宇宙的漫长历史中,星系的合并和重组是一个非常常见的现象。
并且这些过程对于来自不同星系的物质进行混合和重构,从而形成新的星系和结构,是非常重要的。
也就是说,R5519星系和其他星系发生碰撞已经不是一次两次了。
它不断吞并其他星系,就像是在进行一场星际战争,所有“弱势”星系都会被它所吞噬。
研究发现,R5519星系的中心区域直接大约1.7万光年,接近银河系直径的1/5。
银河系结构与大小分析
一方面星系之间的碰撞,使得它的中心空洞不断扩大,另一方面科学研究表明,它的中心很有可能存在一个超大质量的黑洞,那些和R5519星系相撞的大部分物质被吸入到黑洞当中。
这个黑洞的质量约为超过10亿个太阳质量,是目前已知的最大质量黑洞之一。
要知道,银河系中心黑洞的质量也不过大约400万个太阳质量,前者是银河系的250倍之多。
黑洞的存在对于星系的演化和形态有着至关重要的影响。
黑洞
它能够通过引力作用影响周围的物质和星体,改变它们的运动轨迹和形态,从而对整个星系的结构和演化产生重要的影响。
比如,太阳系就围绕着银河系旋转,周期是2.25亿年,也就是说上一次在这个点的时候,恐龙还刚刚崛起。
在R5519星系的中心,巨大的超大质量黑洞周围环绕着大量的气体和恒星,这些物质被其巨大的引力吸引到黑洞的周围,并不断地缩小和加速运动,最终汇聚成一个巨大的黑洞。
除了超大质量黑洞之外,R5519星系中心还有一个非常密集的恒星群,被称为核球。
R5519星系
这些恒星和黑洞之间相互作用、碰撞和旋转,形成了一个非常复杂和动态的星系中心区域。
如果银河系和R5519星系发生了碰撞,那么旋臂上的太阳系将有可能被它中心的巨大的黑洞所吞噬,整个银河系只有少部分恒星系统能够成为后者的一部分。
说到这里,很多小伙伴可能会有这么一个问题,R5519星系距离我们如此遥远,科学家又是如何观察到星系撞击的痕迹呢?
星系撞击的痕迹
第一,观测法,它是通过探测星系间隙中可见的光线和射线,来研究星系之间的相互作用。
星系可见光
这种方法的关键是使用各种类型的天文观测,包括光学望远镜、射电望远镜、X射线望远镜等。
这些望远镜能够捕获不同波长的电磁波,从而获得不同的信息和图像。
对于星系的观测,科学家使用不同的方法和技术,例如:
多普勒频移、引力透镜、恒星运动,其中恒星运动是通过观测恒星的运动,科学家可以推断出被观测星系的形态、质量分布和动力学状态。
多普勒频移分析
第二,计算模型法计算模型是通过数学方法和计算机模拟来研究星系相撞。
科学家们使用不同的模型,包括粒子模拟、流体动力学模拟和计算机模拟等,来模拟星系相撞的物理过程。
使用流体动力学模拟时,科学家可以模拟气体和尘埃等物质的运动,来研究星系相撞的过程。
这种方法可以通过计算机模拟产生可视化的结果,例如相撞星系的形态、星系间物质的交互等。
简单来说,就是在计算机创造出星系或者星球,来模拟计算出撞机过程。
宇宙中的星系
第三,实验法,在天文学中,由于星系相互作用的时间尺度太长,因此进行实验研究是不可能的。
但是,科学家可以利用物理学中液体力学、气体力学等分支的实验成果,来推断星系相互作用的物理过程。
例如,科学家可以利用模拟环形星系的液体模型,观察模型中恒星间的相互作用、气体大量流动等。
此外,科学家还可以利用实验室中高能粒子加速器等设备,模拟星系相撞中所涉及到的物理过程。
高能粒子加速器
例如,在加速器中模拟暗物质的物理过程,来揭示暗物质如何影响星系的运动和演化。
总之,尽管在天文学中实验法的使用有限,但是它仍然是一种有价值的方法,可以为我们提供有关星系运动和演化的新认识,并对我们对星系相互作用的理解提供更深入的支持。
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