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为什么宇宙在膨胀,而仙女座星系却在向我们靠近?

2017-05-02

仙女座星系。

宇宙自诞生以来便一直在膨胀。而且从过去的某一时刻开始,宇宙的膨胀开始加速,原因未知。宇宙学家把责任推给了暗能量。

宇宙学家认为暗能量是空间固有的,虽然力道不大,却是压死骆驼的一根稻草。越过临界点的宇宙膨胀一发而不可收拾,在暗能量的助力下,如脱缰的野马,奔向万劫不复的未知深渊。

在此背景下,宇宙中的一切都会加速远离。而且总有一天,一切物质都会分崩离析。假如设想没错,那么这就是宇宙的终极命运。

放眼星空,我们直观上能够看到的最大天体是星系。这些由千亿个太阳组成的岛屿,由引力束缚在一起。比如我们的银河系,以及仙女座星系。它们同属漩涡星系,如同一个个发光螺旋,镶嵌在黑色的天鹅绒背景上。

仙女座星系几乎是夜空中肉眼可见的唯一一个河外大星系。它离我们是如此之近,而天文学家又告诉我们,仙女座星系正在向我们奔来。多年以后,它将和我们的银河系迎头相撞。

很明显,仙女座星系和银河系的距离正在缩短,它们在相互靠近,而非远离。而这是一个令人困惑的现象。宇宙在膨胀,星系也应该会相互远离。为什么仙女座星系还在向我们靠近?是不是哪里出了错?

没有出错,仙女座星系确实在向我们靠近。不仅如此,宇宙中的许多星系都会互相靠近,互相影响,甚至于融合在一起,由两个或多个小星系,变成一个大星系。

宇宙的膨胀,并没有妨碍星系融合的发生。这是因为,星系并不是宇宙中最大的受引力束缚的天体结构。星系之间会相互影响,拉帮结派,集结成一个个星系集团。

阿贝尔2744星系团。

星系团(较小的称星系群,如银河系所在的本星系群)是宇宙中受引力束缚的最大天体结构。同属一个星系团的星系之间是有引力关联的,它们会互相靠近。星系的相互影响和融合过程,在星系团内屡见不鲜。

我们的银河系和仙女座星系,以及其它多个规模不一的星系,同属一个较小的星系集团,也就是本星系群。

本星系群是室女座超星系团的一部分。但和星系群或星系团相比,超星系团是一种松散的天体结构。在遥远的未来,银河系、仙女座星系,以及本星系群中的所有星系会融合在一起,形成一个单一的巨无霸星系。许多星系团在经历多次星系的融合过程后,都会有相似的结局。而本星系群之外的星系,包括室女座超星系团中的其它星系,则会因无法克服宇宙的加速膨胀,而最终消失在茫茫宇宙中。它们在很长一段时间内依然存在,只是再也无法被看到。

在遥远的未来,在这个由本星系群融合产生的超级星系中,如果产生了拥有智慧的生命形态,他们有可能会对自己所在星系之外的宇宙一无所知。

这就是在这个加速膨胀的宇宙中,仙女座星系为什么还会向我们奔来的原因。引力和暗能量之间,进行着一场不对称的拉锯战。引力在较小尺度上,在一定的时间范围内有获胜的概率。不过在最大尺度上,还是无法改变宇宙瓦解的最终命运。

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