银河系4000亿颗恒星,为什么太阳高速狂奔,却不和其它恒星相撞?

星空承载梦想 2024-04-14 08:14:02
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从古至今,人类一直都在不断的研究和探索世界的奥秘,古时候由于人类科技不够发达,所以古人一直都认为,我们的地球就是唯一的世界,太阳和月球都在围绕地球转动,不过随着人类科技的不断发展,人类对宇宙空间的探索正不断深入,现在我们已经知道,地球其实就是太阳系中的一颗行星,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星,也属于一颗行星,但是后来科学家认为冥王星的体积和质量都太小了,于是科学家将它踢出了行星的行列,虽然现在人类已经能够走出地球,但是由于人类所创造的宇宙飞船无法突破光速,所以到现在为止,人类还没有将任何物质送出太阳系,更别说探索宇宙深处了。

在1977年9月美国国家航空航天局发射了旅行者1号探测器,这个探测器带着人类的梦想探索宇宙,当时科学家还在旅行者1号探测器上面安装了金唱片,这个金唱片和我们普通的唱片是有区别的,科学家为了能够抵抗太阳系极低的温度、宇宙中的各种辐射,科学家在安装金唱片的时候,采用了铜制材料,相当于在唱片的表面镀了一层铜,这样能够让金唱片的使用寿命变得更久,当时科学家认为,如果旅行者1号探测器能够有幸飞出太阳系,或许能够被外星文明捕捉到,外星文明根据上面的内容,能够找到地球的位置,当时有很多人还担心这个金唱片会给人类带来不必要的麻烦,但是现在看来是我们想多了,因为到现在为止,我们的旅行者1号探测器还没有飞出太阳系。

科学家经过计算得出,如果按照它的飞行速度,想要完全飞出太阳系,至少需要上万年的时间,对于人类来说上万年的时间实在是太漫长了,所以人类还需要想其它的办法才行,目前科学家能够通过太阳系的公转轨迹来推算,我们的太阳系是由八大行星、五大矮行星、众多卫星、彗星等天体组成的,根据科学家的最新观测,在太阳系的最外侧还包裹着一片广阔的空间,这个空间就是奥尔特星云,这就是太阳系的组成结构,对于太阳系来说,人类就是一粒尘埃,对于银河系来说,太阳系也是一粒尘埃,太阳系是存在于银河系的一个星系,而银河系目前拥有1000亿到4000亿颗恒星,400亿到1000亿颗行星,当地球围绕太阳系转动的同时,整个太阳系也在太阳的带领下,围绕银河系中心的超大质量黑洞运动。

不过这里需要注意的是,以超大黑洞为圆心进行公转只是因为黑洞正好在中心点位置,这和黑洞自身的引力无关,毕竟黑洞质量在整个银河系中占比非常小,我们的太阳系在围绕银河系中心转动的时候,它的运动轨迹并不是一成不变的,而是一个螺旋上升的过程,因为银河系的天体实在是太多了,所以太阳系在运行过程中会受到其它恒星和暗物质的引力影响,在各种引力以及其它条件的影响下,整个太阳系围绕银河系中心完整公转一次的时间大约是2.5亿年,每秒的速度达到了250千米,从太阳系诞生到现在,太阳系仅仅围绕了银河系中心旋转了20多圈,看到这里,可能有很多朋友会产生一个疑问,就是太阳系在围绕银河系中心旋转的过程中,为什么不会和其它恒星相撞击?

这其实和宇宙空间有很大的关系,首先拿我们的月球和地球来比较,月球距离地球大约有38.4万公里,这个距离足以把太阳系内除了地球之外的七大行星全部放入其中,可见太阳系本身就是非常空旷的,而距离太阳系最近的一颗恒星是比邻星,距离地球只有4.2光年,如果我们把太阳压缩成一颗玻璃珠的大小,那么比邻星就是在玻璃球6000米之外的地方,放眼整个银河系,它的直径达到了10万光年,厚度达到了1万光年,但是恒星的数量仅仅才4000亿颗,这就意味着,每两颗恒星之间的平均距离达到了5.5光年,分给每一颗恒星的空间都能够达到167立方光年,而且我们的太阳系还处于银河系的贫瘠区域,所以和其它恒星撞击的概率更是非常小。

我们的太阳系距离银河系中心大约有2.6万光年,为什么说我们的太阳系处于银河系的贫瘠区域?这是因为银河系中的恒星分布得非常不均匀,具体表现为,距离银河系中心越远,恒星的密度就越低,在银河系的核心区域,恒星密度最高可达每立方光年28.9万颗,而在距离银河系中心100秒差距(约326光年)的位置,恒星密度就下降到每立方光年2.9颗。到了我们太阳系所在的区域,恒星密度已降至每立方光年0.004颗,而在银河系的边缘区域,恒星密度更是低至每立方光年0.0003颗,综合计算下来,整个银河系的恒星平均密度大约为每立方光年0.006颗,也就是说,在银河系中,大概每167立方光年才有一颗恒星,恒星与恒星之间的平均距离大约为5.5光年。

如果我们把两颗恒星之间的距离定位5.5光年,在此基础上,如果我们把这两颗恒星缩小成一个足球那么大,按照同等的比例缩小之后,这两个足球之间的距离大概就有8223公里,根据科学家的观测数据表明,宇宙中的其它星系的空旷程度也和银河系差不多,更重要的是,宇宙中星系和星系之间的距离动不动就是几十万、几百万光年,在星系之间的广阔空间里,物质极为稀少,几乎是一片虚无,其中还有很多空洞,有些空洞的大小超出了我们的想象,在1981年的时候,科学家通过观测发现,在牧夫座方向有一片几乎没有星系存在的区域,也就是著名的牧夫座空洞,牧夫座空洞直径长达2.5亿光年,距离地球大约有7亿光年,在这片区域中,平均每一千万光年左右才有一个星系,到1997年的时候科学家在牧夫座空洞内发现的星系总数仅仅有60个。

按照空间星系分布规律来计算的话,空洞中至少应该存在2000个星系才算是合理,如此稀少孤独的星系明显有违常理,那么这些空洞到底是如何形成的?科学家通过分析宇宙微波背景辐射,进而推测这些空洞很有可能是在宇宙诞生的时候形成的。从宇宙微波背景辐射图中我们可以发现颜色浅的区域代表着这一片宇宙物质密度低,而颜色亮的区域代表着这一片宇宙物质密度高。在宇宙大爆炸以后,量子涨落会使得宇宙的密度分布不均。高低密度的区域会演化出星系团或者星系群,而低密度的区域则会出现空洞,并且会随着时间的推移,这一片空洞的区域会越来越大。目前科学家对于宇宙空洞的形成依然存在很多未解之谜,但没有任何理论或证据表明空洞的形成是外星文明留下的。

牧夫座空洞的发现和研究对于了解宇宙结构和演化具有重要意义,牧夫座空洞的研究可以帮助我们了解宇宙大规模结构的形成和演化、暗物质和暗能量等重要问题,并且可以验证宇宙学原理的有效性和适用范围。从牧夫座空洞的案例来看,宇宙中确实太过于空旷了,以至于天体之间的距离都非常遥远,宇宙之间显得非常空旷,一方面是宇宙空间太大了,还有一个原因是我们的宇宙在不断膨胀当中,在20世纪初的时候,美国天文学家爱德温.哈勃发现了远方的星系正在远离地球,于是他断定我们的宇宙正在处于膨胀当中,在1929年,哈勃发表了里程碑式的论文,描述了他发现的初步结果,哈勃发现,星系的红移随着距离的增加而显著增加,所有的星系看上去都远离我们,越远的速度越快,这一观测结果暗示了可观测宇宙的体积正在膨胀,这就是哈勃定律。

这个定律指出,星系的移动速度和它们到地球的距离成正比,这一发现表明宇宙在膨胀,而不是静止不变的。目前宇宙膨胀的速度已经超过了光速,这就意味着宇宙中天体之间的距离将会变得越来越远,根据爱因斯坦的理论,任何有质量的物体它的飞行速度都没有办法达到光速,更不可能超越光速,既然如此,那么宇宙中所有的天体都会受到光速的限制,如果我们的宇宙一直膨胀下去,那么对于人类来说并不是一件好消息,对此科学家提出了大撕裂假说,由于光速的限制,宇宙中其他天体发出的光线要抵达地球,都需要一定的时间,所以我们在宇宙中观测到的天体,其实都是它们的“过去”,比如说当我们观测到1亿光年外的某个天体时,其实看到的是它在1亿年之前的样子。

大撕裂理论认为,在未来的时间里,随着暗能量密度的持续升高,宇宙将会越来越受到暗能量的主导,而由于暗能量在宇宙中是均匀分布的,因此当这个过程达到一定程度时,暗能量的作用就将战胜宇宙中的四种基本力,进而将宇宙中所有的物质全部撕裂。科学家根据目前的观测数据计算出,在大约167亿年后,宇宙就会以这样的形式终结,假如地球在那时依然存在的话,那么地球将在宇宙终结前16分钟毁灭。到那个时候,宇宙中将只剩下基本粒子和能量辐射,在此之后,它们还会因为宇宙的膨胀而继续以越来越快的速度互相远离,直到永远都无法产生相互作用,而这种终极的孤独,就是宇宙最终的结局。虽然这也只是科学家的猜测,但也是有一定道理的。

不过对于人类来说,我们根本不需要担心宇宙的最终结局,毕竟几百亿年对于人类来说是一个非常漫长的时间,要知道人类从诞生到现在也只有短短几百万年的时间,人类文明从发展到现在才几千年的时间,人类文明是否能够一直存在下去,现在还是一个未知数,有可能再过几千年或者是几万年,我们的地球环境会变得非常恶劣,到时候人类会全部灭绝,其它生物也无法生存下去,即使地球环境能够一直维持人类生存,但是再过50亿年的时间,我们的太阳系也会毁灭,到时候地球也将不复存在。这是因为太阳作为一颗恒星,它内部核聚变反应会随着时间的推移慢慢将燃料全部耗尽。在即将耗尽之时,太阳会变成一颗红巨星。红巨星是恒星演化的一个重要阶段。

它告诉我们恒星是如何死亡的,当红巨星用完了核心里的氢元素,它就会开始崩溃,并抛出外层大气形成一种叫做行星状星云的美丽结构,这时候太阳系也就死亡了,不过对于人类来说,50亿年的时间也是很漫长的,目前人类最应该考虑的就是地球的环境问题,现在地球的环境开始恶化,全球温度变暖,温室效应严重,如果长久的发展下去,地球可能不再适合人类居住,所以小编认为,人类在发展科技的同时,一定要保护好我们的地球环境,这样人类文明才有可能长久的发展下去,小编希望人类文明能够一直在宇宙中发展下去,未来或许我们能够解开宇宙更多的奥秘,希望这一天能够早日到来,对此,大家有什么想说的吗?

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