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宇宙超光速膨胀,为何银河会与仙女星系相撞?

我要新鲜事2023-06-30 19:35:510

宇宙膨胀与银河系与仙女星系相撞的疑问

伴随着人类对宇宙的探索,越来越多的宇宙现象引起了人们的关注和研究。在我们的生活中,我们经常可以听到宇宙膨胀的说法,即宇宙以超光速的速度不断地膨胀着。但是,如果宇宙以这样的速度膨胀,为什么还会出现银河系仙女星系相撞的现象呢?这似乎与我们之前的认知有些不符。本文将探究这一问题,并尝试解答这一疑惑。

所谓“宇宙超光速膨胀”其实并不严谨

在讲述银河系仙女星系相撞前,我们先来梳理一下关于宇宙膨胀的说法。所谓“宇宙超光速膨胀”,其实并不太严谨。我们可以把宇宙想象成一个巨大的球体,里面布满了无数的星系。宇宙的膨胀速度其实是指星系之间的相对速度,它可以是超光速的,也可以是慢于光速的。当宇宙中两个点之间的距离达到一定的程度时,这两个点因为宇宙膨胀而相互远离的速度可以超过光速。这就好比在一条无限长的标尺上,两个点之间的距离越大,它们之间的距离增加速度就越快。因此,对于宇宙中两个星系之间的距离而言,如果距离越远,其相对速度就越高。这种现象被称作哈勃流,其远离速度与距离成正比关系。

哈勃常数:衡量宇宙膨胀速度的重要指标

哈勃常数被广泛认为是衡量宇宙膨胀速度的重要指标。通过观测和测量,天文学家发现,在距离地球1亿光年的地方,星系之间的相对运动速度差不多是每秒400公里。换句话说,每秒1光年的距离中,星系之间的距离增加400公里。在这个速度下,我们可以想象得到,50亿光年的距离对于宇宙来说其实并不算远。而从实际测量数据出发,我们知道,对于宇宙空间中的两个点而言,它们之间的距离每增加1百万秒差距(约为326万光年),其相互远离的速度就会增加67.80(±0.77)公里/秒,这也被称为“哈勃常数”。然而,这并不代表两个距离为1百万秒差距的星系之间的相对速度就是67.80(±0.77)公里/秒。这一速度只是在星系之间的距离达到1百万秒差距时,距离的增加速度,而真实的速度还须考虑其他条件如引力等的影响。

星系运动的两种因素:本动与哈勃流

除了通过“哈勃流”对宇宙膨胀速度进行测量之外,星系的引力也是影响星系运动的重要因素。一般来说,星系之间相互引力是恒定的,但是具体表现会受到相对运动状态的影响。在天文学中,对于星系的相互运动而言,会有本动的存在。本动是指星系以自身旋转或者自由飞行等方式相对于宇宙运动,与哈勃流不同的是,本动的速度与距离成反比例关系,即距离越近,相互的运动速度就越快。这也意味着,两个距离较近的星系之间,其相对运动受到的哈勃流的影响就比较小,而相互吸引的引力就会产生一定的作用,也就是说两个星系之间的距离会不断缩小。当然这缩小的速度一定要受到宇宙膨胀速度的影响,这就给了两个星系之间的运动带来了复杂性,需要我们分析和研究。

为什么银河系和仙女星系会相撞?

回归到文章开头的问题:银河系仙女星系会相撞的原因是什么?我们回归上面所提到的本动和哈勃流的影响,可以这样来解释。根据之前的介绍,我们知道银河系仙女星系之间的距离约为254万光年,其距离相对于宇宙尺度而言还是比较近的,因此它们之间的相互吸引作用比哈勃流的影响更为显著,并且它们之间的相对运动又处于向心的状态,导致两个星系相向而行,距离不断缩小,并最终相撞。

通过上述对于银河系仙女星系相撞的原因进行分析,我们可以得到一个更加全面清晰的认识。宇宙的膨胀速度主要通过哈勃流来衡量,而对于星系之间的相对运动,除了哈勃流的影响之外,还有本动这个因素的存在。在这种情况下,当两个距离较近的星系相向而行时,由于相互作用的结果,两个星系之间存在的引力会超过哈勃流的影响,使得它们不断地相向而行,并且最终相撞。整个宇宙的运动规律十分复杂,但是只要我们能够认真的学习和探究,就一定能够获得更加深入的理解。

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