近年來,天文學(xué)界得出了一個引人入勝的觀點(diǎn):并不是所有的星辰都受制于黑洞的引力牢籠,有一部分星體成功掙脫束縛,成為宇宙中的孤獨(dú)旅行者,以驚人的速度——高達(dá)每年三百萬公里——穿越宇宙。這些被賦予了超高速度的恒星,是星系的逃亡者,其速度之快,僅能通過一個途徑得到解釋,那就是它們是被一個超大質(zhì)量黑洞所拋射出來的。
為了將恒星加速到如此程度,需要一個特殊的天體環(huán)境。在這個場景中,通常需要有兩個恒星相互伴舞。我們夜空中所見的絕大多數(shù)閃爍星辰并非孤獨(dú)存在,而是成雙成對,它們圍繞共同的重心旋轉(zhuǎn),借由引力維持這種關(guān)系。
然而,在銀河系的中心區(qū)域,某些恒星雙子有可能在黑洞附近的區(qū)域被其它恒星的引力所擾動,當(dāng)這種情況發(fā)生時,黑洞的強(qiáng)大引力便會超過兩顆恒星間的束縛力,于是這對恒星便被強(qiáng)行拆散,其中一顆被黑洞捕獲,進(jìn)入其近距離軌道,而另一顆則攜帶著系統(tǒng)的全部動能,以難以置信的速度被拋射出去。如果將星系比喻為一座繁華都市,那么常規(guī)恒星就如同都市中的車輛與行人,而那些高速恒星,則宛如沖出城市的高速列車或飛機(jī)。

銀河系持續(xù)不斷地在運(yùn)動中,宛若一個巨大的輪盤或是一座不斷延伸的城市。在城市的心臟地帶,超大質(zhì)量黑洞以它強(qiáng)大的引力撥動著鄰近的恒星,這些恒星大約每11分鐘便轉(zhuǎn)動一圈。而地球所處的位置,在一條旋臂的三分之二處,我們每次穿越銀河系需要花費(fèi)兩億五千萬年,而自太陽系形成以來,我們才剛剛完成了十八次這樣的旅程。

銀河系如此宏大的尺度常使人忘記它只是不斷膨脹的宇宙中極小的一部分。當(dāng)人們談?wù)撚钪媾蛎洉r,常會有一個誤解,認(rèn)為所有事物都在膨脹。實(shí)際上,宇宙的膨脹只存在于那些尚未因引力而聚合在一起的天體之間。在銀河系內(nèi)部,行星受到的引力拉拽遠(yuǎn)大于外部星系的張力,因此太陽系并未受到宇宙膨脹的影響。
不過,我們的銀河系確實(shí)將與另一個螺旋狀的星系——仙女座星系發(fā)生碰撞。根據(jù)科學(xué)家的預(yù)測,數(shù)十億年后,這兩個星系將相互碰撞并結(jié)合,盡管星系中包含的數(shù)十億顆星辰之間實(shí)際上距離甚遠(yuǎn),它們?nèi)詴蛞Φ南嗷プ饔枚淖兏髯缘倪\(yùn)行軌跡,最終,這兩個螺旋狀的星系將融合成一個橢圓星系。

從本質(zhì)上講,銀河系中的數(shù)十個星系最終將成為一個更大的超星系的一部分,而這些超星系會逐漸失去它們的星辰,因為星系中的星辰相互之間的引力作用會將其推入星系間的太空。
在銀河系誕生之初,利用大爆炸散布在太空中的物質(zhì),星系迅速地孕育出星辰。隨著時間的流逝,新星的形成速度從每年數(shù)百顆逐漸降低至現(xiàn)在的每年四到六顆。我們無法確知銀河系遙遠(yuǎn)過去的模樣,但可以推測那時可能充滿了氣體和塵埃,并點(diǎn)綴著少量的星辰。這些早期的星辰迅速燃燒并爆發(fā),釋放出新的物質(zhì)——重元素,為年輕恒星的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

至今,一些年輕的星系仍在經(jīng)歷著星辰形成的熱潮,它們的恒星形成速度遠(yuǎn)超我們的銀河系,被稱作星暴星系,它們的恒星形成速度可能是我們銀河系的十倍甚至百倍。然而隨著時間的流逝,恒星的形成速度逐漸減緩,銀河系的這一過程已經(jīng)持續(xù)了約130億年。
最終,在數(shù)千萬億年后,恒星的形成將會完全停止,宏大的星系構(gòu)建工程將走向終點(diǎn),而那些曾經(jīng)閃耀的恒星將逐一熄滅自己的光芒,宇宙中的這一切都將走向終結(jié)。
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