兩百多年前,威廉·赫歇爾通過科學(xué)手段嘗試?yán)L制銀河系的地圖,但由于觀測設(shè)備的限制,他的成果與現(xiàn)實(shí)的銀河系存在較大出入。如今,科學(xué)家普遍認(rèn)為銀河系是一個(gè)漩渦狀的星系,盡管這只是一個(gè)粗略的描述。為了對銀河系有更全面的了解,歐洲航天局在2013年發(fā)射了蓋亞衛(wèi)星。借助蓋亞衛(wèi)星近年來傳回的數(shù)據(jù),科學(xué)家們揭示了銀河系在數(shù)十億年間的變遷情況,以及未來即將發(fā)生的碰撞事件。最近,瑞典隆德大學(xué)的學(xué)者在整理蓋亞的數(shù)據(jù)庫時(shí)發(fā)現(xiàn),銀盤的外圍似乎受到了巨大物體的引力擾動(dòng),正在發(fā)生一種“震顫”,就像水面上泛起的漣漪一樣。
根據(jù)蓋亞衛(wèi)星提供的相關(guān)數(shù)據(jù),研究人員推算出這個(gè)巨物的質(zhì)量和飛行軌跡,認(rèn)為它可能是位于人馬座附近的一個(gè)小星系,即人馬座矮星系。
1994年,天文學(xué)家在距離地球7萬光年的地方發(fā)現(xiàn)了人馬座矮星系。盡管它只有銀河系的十分之一大小,但它與銀河系的距離非常近,以至于被視為銀河系的衛(wèi)星星系。多年來,人馬座矮星系一直在逐漸靠近銀河系,許多科學(xué)家曾認(rèn)為它可能已經(jīng)被撕碎,我們所看到的只是殘骸。
科學(xué)家后來發(fā)現(xiàn),人馬座矮星系的運(yùn)行軌跡仍然十分規(guī)律,盡管其核心看起來已經(jīng)松散,但實(shí)際上仍然保持著整體結(jié)構(gòu)。這表明在銀河系核心強(qiáng)大的潮汐力作用下,人馬座矮星系仍然保持著大致的形態(tài),只是正在緩慢地解體過程中。
盡管人馬座矮星系的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及銀河系,但它仍然引起了銀河系邊緣的震顫?茖W(xué)家在觀測銀河系的銀道面恒星時(shí)發(fā)現(xiàn),上方的恒星呈向下運(yùn)動(dòng)的趨勢,而下方的恒星則呈向上運(yùn)動(dòng)的趨勢。
科學(xué)家認(rèn)為,這是由人馬座矮星系反復(fù)穿越銀河系邊緣所導(dǎo)致的。實(shí)際上,蓋亞衛(wèi)星的二代數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示,在過去的60多億年中,銀河系和人馬座矮星系共發(fā)生了三次碰撞,其中一次甚至間接地催生了太陽系的形成。
最近一次的碰撞大約發(fā)生在10億年前左右,第二次發(fā)生在20億年前,而第一次碰撞則發(fā)生在50億年前。這一次的碰撞與人類以及太陽系的命運(yùn)密切相關(guān)。
銀河系誕生至今已經(jīng)有約130億年的歷史,而人馬座矮星系則是相對年輕的星系。未來,銀河系和人馬座矮星系之間的碰撞與融合將進(jìn)一步塑造它們的命運(yùn)。
當(dāng)人馬座矮星系與銀河系發(fā)生碰撞時(shí),它們之間的引力相互作用將導(dǎo)致星系內(nèi)的恒星和星際物質(zhì)重新分布,并可能引發(fā)大規(guī)模的恒星形成活動(dòng)。這種碰撞和融合的過程通常需要數(shù)億年的時(shí)間才能完成。
在碰撞過程中,兩個(gè)星系的核心可能會(huì)合并成一個(gè)更大的核心,而它們的伴隨星系和星際物質(zhì)則會(huì)被整合到新形成的星系中。這個(gè)過程將改變銀河系的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),可能影響其中恒星的運(yùn)動(dòng)和行星系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
此外,這種碰撞還可能引發(fā)巨大的星系爆發(fā)現(xiàn)象,釋放出大量能量和物質(zhì)。這些爆發(fā)事件將對星系內(nèi)外的環(huán)境產(chǎn)生重大影響,可能形成新的恒星和星系結(jié)構(gòu)。
需要注意的是,碰撞與融合并不意味著銀河系將完全消失或毀滅。相反,它們將形成一個(gè)更龐大、更復(fù)雜的星系,繼續(xù)演化和發(fā)展。
目前,科學(xué)家對于銀河系與人馬座矮星系碰撞的具體細(xì)節(jié)和時(shí)間表還存在不確定性,因?yàn)檫@需要更多的觀測數(shù)據(jù)和模擬研究。然而,通過不斷的觀測和研究,我們可以逐漸揭示銀河系和人馬座矮星系的命運(yùn),并對宇宙中星系的演化過程有更深入的理解。