宇宙在超光速膨胀，为什么银河系与仙女座，还会在未来相撞？

发布者：我是70后 2023-11-21 11:42

宇宙是非常辽阔的，目前的观测数据表明，仅仅是可观测宇宙的直径，就长达930亿光年，其外可能还有空间，但我们现在还看不见。

阻碍我们视线的，是宇宙时空本身的超光速膨胀，因此以每秒30万公里速度固定飞行的光子们，很多是永远飞不到地球的，因为发出这批光子的星系们，远离地球的速度是远远超过光速的，具体来说，距离地球145亿光年外的星系，远离地球的速度就超过了光速，人类永远看不见它们。

但凡事总有例外

美国国家地理曾发布一条微博称：银河系和仙女座星系在40亿年后就要相撞了，快准备一下吧！

乍看之下这就是个愚人节玩笑，毕竟银河系与仙女座之间隔着几百万光年，而且科学家也说了，宇宙此刻处于加速膨胀状态，在一般人的想象中，银河系与仙女座是不可能相撞的，只会在未来距离越来越远，就像气球上的两个点会随着气球的膨胀而逐渐远离一样。

但仙女座星系在未来会和银河系相撞，其实不是玩笑，而是板上钉钉的事，准确来说，天文学界在100年前就预料到了这次撞击的发生。

让我们跳回20世纪20年代

当时的美国天文学家埃德温.哈勃，正在用威尔逊天文台的望远镜对仙女座进行观测，通过造父变星，计算出了到仙女座星系的距离，发现其已经超过了银河系的直径，由此确定了仙女座是另外一个独立于银河系的星系。

后来经过沃尔特.巴德的研究，关于仙女座更详细的信息也浮出水面：它的外表与银河系类似，但直径达到了22万光年，相当于银河系的1.5倍，是本星系群中最大的一个星系，其内至少有1万亿个星系。

如果对仙女座的研究到此为止，那么还算一切平安，真正让仙女座成为星系撞车事件主角的的，是它独特的蓝移数据。

在物理学中，如果一个光源正在远离观察者，那么它发出的光在光谱上，就会朝红色的一段移动，由此我们就能推断出光源在远离我们，而宇宙中绝大部分星系发出的光都在红移，就说明宇宙绝大部分星系都在远离我们，即宇宙在膨胀。

但254万光年外的仙女座星系的光谱，却反常向蓝色方向移动，也就是说仙女座星系正在靠近银河系，而且速度高达300km/s，如果这个速度不变的话，最快37.5亿年后，仙女座就会从侧面撞上银河系。

那么问题来了，为什么在加速膨胀的宇宙中，相隔254万光年的银河系与仙女座星系，在未来还会相撞呢？

其实归根结底，是因为宇宙膨胀的速度还不够快，或者说是星系之间远离彼此的速度，比不上彼此引力的强度。

最新的宇宙膨胀速度，也就是哈勃常数，是67.80±0.77(km/s)/Mpc，翻译过来就是每隔326万光年，宇宙膨胀的速度就会增加67.8km/s，由此可见，在几十万光年乃至几百万光年的小尺度上，宇宙膨胀的速度其实并不快，因此直径2光年的太阳系才能继续存在，而不是被宇宙膨胀之力撕开。

银河系与仙女座之间区区254万光年的距离，在宇宙尺度上其实就是邻居的关系，这两个星系对彼此施加的引力，要远远超过宇宙膨胀本身的力量，因此它们才能在加速膨胀的宇宙中继续靠近，并在未来撞到一起。

哈勃望远镜升空以来，其实拍到了很多星系碰撞的车祸现场，它们往往会在引力作用下搅成一团，然后经过漫长的恒星再分配和引力平衡后，形成一个新的大星系，但在这之前还会有一批恒星因为星系内部引力情况的再分配，而被甩出星系。

37.5亿年后地球上如果还有人类的话，将亲眼目睹一个无比璀璨的星空，同时也将面临随时被大质量恒星或者黑洞的引力弹弓弹飞的危险。

总体来看

银河系与仙女座的撞击虽然可怕，但跟目前的我们是没关系的，甚至和人类文明也没关系，毕竟谁也不知道人类文明在37.5亿年后还在不在银河系，如果运气不好的话，也许人类文明37.5亿年后就不存在了。