銀河系的中心有多混亂,恒星“車禍”頻發(fā),伽馬射線暴不斷

? ? 在銀河系的中心,大量的星際塵埃、氣體籠罩著一個神秘的世界。這里的混亂,令人匪夷所思。

? ? 根據(jù)科學(xué)家的估計,直徑15萬光年的銀河系大約有2000-4000億顆恒星。而在僅僅中心區(qū)域幾千光年的狹窄范圍內(nèi),除了一個質(zhì)量達到太陽400萬倍的超大質(zhì)量黑洞之外,還擁擠著約100億顆恒星。這些恒星普遍都是老年恒星,有些已經(jīng)進入到了紅巨星的階段。

? ? 銀河系中心的恒星密度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他區(qū)域,比北京和一些三四線城市的對比還要夸張得多。如此驚人的擁擠程度,導(dǎo)致銀河系中心很可能會非常混亂。長期以來,科學(xué)家們都相信,就像是早高峰的地鐵里互相踩腳在所難免一樣,這里的恒星近距離接觸也是常有的事。

? ? 科學(xué)家常常慶幸,我們的太陽系沒有位于那片是非之地,否則今天的地球恐怕根本沒有生命。當(dāng)恒星的相對位置變化時,引力場也會不斷變化,對行星等天體造成劇烈的擾動。哥倫比亞大學(xué)極寒世界實驗室的科學(xué)家們進行模擬后指出:在銀河系中心的恒星中,絕大部分都在最近10億年的時間里經(jīng)歷過數(shù)十次近距離接觸。這樣的接觸對于它們周圍天體的宜居性來說,有著舉足輕重的影響。

? ? 他們的模擬顯示,對于銀河系中心的恒星來說,平均每5萬年就會與其他恒星近距離接觸一次。

? ? 即便是我們的太陽系,也會偶爾和其他恒星靠近。比如在7萬年前,一個名叫肖爾茨星的雙星系統(tǒng)(WISE 0720-0846)就曾經(jīng)闖入太陽系。據(jù)估計,最近的時候,它距離我們僅52000個天文單位,也就是約0.82光年。這不是它唯一一次闖進來,大概在8萬年前,它也曾經(jīng)來到了距離我們6.6-7萬天文單位的位置。

? ? 這樣的接觸雖然不會直接撞上地球,或者導(dǎo)致地球脫離軌道,但是依然有可能帶來毀滅性的打擊。原本安穩(wěn)運行的彗星和小天體在奧爾特云內(nèi)活得很好,結(jié)果在恒星的引力擾動下開始亂竄,有一些就會進入內(nèi)太陽系甚至撞上地球,導(dǎo)致滅絕事件的發(fā)生。如果再近一點,恒星來到距離我們20000天文單位的距離,那么就真的有可能通過引力把地球拖走,導(dǎo)致地球變成死亡的世界。

? ? 哥倫比亞大學(xué)的Moiya McTier解釋說:“恒星間的近距離接觸會給行星帶來危險的結(jié)果,不過其結(jié)果卻受到多方面因素的制約:兩顆恒星質(zhì)量的比例、二者的移動速度、靠近的角度、當(dāng)然還包括它們的距離。總的來說,這樣的近距離接觸可能會直接將行星從宿主恒星周圍拖走,或者破壞其軌道穩(wěn)定性導(dǎo)致它在未來被甩出自己的系統(tǒng)。不管怎樣,這兩種可能性都會導(dǎo)致行星不再宜居。”

? ? 此前就有研究表明,恒星周圍的行星并不穩(wěn)定,它們被甩出自己系統(tǒng)的可能性比我們想象的要高。去年的時候,瑞典的一支科研團隊就在天文與天體物理著名期刊《MNRAS》上發(fā)表論文稱:在疏散星團中,大概有25%的類太陽恒星會因為近距離接觸而失去自己的一顆或更多行星。同年,荷蘭萊頓天文臺的天文學(xué)家也指出:相對密集的星團中,有14%的行星會在1000萬年內(nèi)脫離自己宿主恒星的控制。

? ? 由此可見,這樣的恒星間近距離接觸的確會給行星的穩(wěn)定性帶來巨大的挑戰(zhàn)。

? ? 這就更讓科學(xué)家好奇:銀河系中心的恒星密度更加驚人,近距離接觸事件更加頻發(fā)。那么,這樣的事件到底有多頻繁呢?

? ? 為了得到這個問題的答案,Moiya帶領(lǐng)著自己的團隊對那里的數(shù)百萬顆恒星的軌道進行了模擬。然后,他們通過對每顆恒星的密度分布曲線進行了分析,從而推測這種近距離接觸事件的發(fā)生次數(shù)。這個過程非常復(fù)雜,耗時良久,但得到的結(jié)果卻非常值得。

? ? “我們發(fā)現(xiàn)這里80%的恒星,每10億年就會與另外某顆恒星來到1000個天文單位的距離,其中一半在這段時間內(nèi)會與其他恒星相遇數(shù)十次。更加近距離的接觸頻率會降低,但100個天文單位之內(nèi)的接觸仍然屢見不鮮。”

? ? 很顯然,這樣的引力錯亂,會給行星帶來許多災(zāi)難。

? ? 不僅如此,這里的行星還會面臨其他毀滅性的打擊。由于恒星密度高,這里出現(xiàn)超新星爆發(fā)的概率也比較高,同樣的原因,這里的天體也會在更近的距離上遭受到波及。這里的行星很可能面臨大量的伽馬射線暴這種來自宇宙的“滅絕能量事件”,導(dǎo)致整個星球的生物被滅絕。

? ? 有科學(xué)家認(rèn)為,地球在最近1100萬年間出現(xiàn)過的全球變暖、臭氧層消失等事件,都有可能與超新星爆發(fā)有關(guān)。而銀河系中心的行星所面臨的伽馬射線暴頻率更高、距離更近,因此破壞力也更強。

? ? ? 因此,至少從目前來看,銀河系的中心不是一個好的居所。我們應(yīng)該慶幸太陽系沒有出現(xiàn)在那個是非之地,否則今天的地球恐怕是一片荒蕪。

從另一方面來講,不僅僅恒星的周圍有一個宜居帶,行星必須位于這個范圍內(nèi)才有機會孕育生命。即使是像銀河系這樣的巨大天體集合,也存在一個宜居帶。而我們的太陽系恰好位于銀河系的旋臂上,距離銀河系中心有2.5萬光年,遭遇到的危機也相對少得多。

? ? ? 同時,這也給我們尋找其他宜居行星或者是地外生物提供了借鑒。看起來,我們有必要提出銀河系宜居帶的概念,將重點放在這個范圍內(nèi),這樣可以提高尋找目標(biāo)行星的成功率。

? ? 當(dāng)然了,既然我們已經(jīng)存在,那么太陽系周圍自然都位于銀河系的宜居帶內(nèi),這給我們的尋找提供了便利。如果真的有外星人存在,相信也不會離我們太遠(yuǎn),除非是位于銀河系的另一側(cè)……

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