銀河系有1500多億恆星,高速飛行時,為什麼這些恆星不會碰撞?

宇宙到底是個什麼樣子?

人其實相對於宇宙而言是十分渺小的存在,這裏指的不僅僅是空間上的渺小,同時也是時間上的渺小,宇宙誕生至今已經有138億年,而人的平均壽命80歲左右,如果把宇宙的138億年看成是一天,那人的一生大概也就是0.0005秒。即使是太陽系或者地球,實際上的歷史也有46億年左右,同樣的,如果我們把地球歷史看成是一天,人的一生大概也就只有0.0015秒。所以,如果我們從地球上的視角來看待天體和天體的運行實際上是很不合理的。

比如説:我們平時經常會看到類似於下圖這樣的太陽系。

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但是這個圖無論是天體之間的比例,還是天體之間距離差異都是不匹配的。太陽佔據太陽系總質量的99.86%,然後木星佔據了剩餘的一半質量,然後其他天體佔了其他的一小部分質量。

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所以,地球在太陽面前是微不足道的。但是太陽其實在太陽系裏也是微不足道的。你可能要納悶了,為什麼會是這樣?難道太陽不應該是太陽系的主宰嗎?

實際上,太陽確實是太陽系的主宰,但僅僅是引力的主宰,這並不代表它佔據了巨大的空間。太陽相對於整個太陽系而已,是小到幾乎可以忽略不計。

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太陽的引力範圍大概是2光年左右,也就是1.892*10^13千米,而太陽直徑1.392*10^6千米,兩者相差7個數量級。即使我們以冥王星為太陽系的邊界,太陽距離冥王星也有1.496*10^8千米,這也比太陽的半徑大了2個數量級以上。

所以,天體的大小相對於天體之間的距離,小得微不足道。地球和月球之間的平均距離是38萬公里,這是地球自身半徑的60多倍,是月球半徑的220倍左右,下圖就是比較真實的比例,上方是地球,下方是月球。

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宇宙太空曠

所以説,太空是真的空曠。而且不僅僅是天體的大小和天體之間的距離沒法比。恆星系的大小也和它們之間的距離沒法比。就拿距離太陽最近的比鄰星來説,距離我們大概是4.2光年。如果坐人類現今最快的飛船從地球出發到比鄰星,至少也需要上萬年的時間。

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當然,這可能還不夠直白。我們可以這麼詳細,如果把太陽看成是一枚硬幣,那比鄰星應該就是70萬公里開外的一枚更小的硬幣。不要因為整個差距而感到意外,事實上,宇宙中恆星系之間的距離大抵如此,有科學家估算過銀河系天體之間的平均距離,至少是3光年以上,有的人估算出的結果是4.5光年。所以,看起來銀河系的天體很多,但它們之間的空卻很大。因此,恆星系之間是很難發生相撞的。

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也有意外發生

但這並不代表説,銀河系內部就不會發生天體的合併。實際上,這類合併事件還真的不少。比如,如果我們從星系的角度來看,星系其實都是吃出來的,類似於貪吃蛇那種,把自己越吃越大。如今銀河系就正在吞噬自己的衞星星系,未來還會和更大的仙女座發生合併。

這種對撞,其實很難引起星系內部恆星系以及其他天體的對撞,原因就是天體之間的距離實在太大,導致兩個大星系中的天體很難相遇。

除此之外,大多數的碰撞基本上都來自於恆星系內部的。舉個例子,地球的衞星是月球,但月球並不是一開始就有的。而是在地球形成3000萬後才出現。地球形成的早期,在地球軌道附近有一顆火星大小的行星,我們如今將其稱為忒亞,它一頭撞上了地球。在這次劇烈的對撞中,噴灑出了大量的物質,它們在引力作用下逐漸形成了如今的月球。

在恆星系形成的早期,其實類似的碰撞有很多,後來會逐漸趨於穩定。除了這類對撞,宇宙還存在更猛烈的對撞,比如:黑洞之間的合併,中子星之間的合併。兩者都會產生劇烈的時空的漣漪,也就是引力波。

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而在一個星系中,越是靠近中心,物質密度就越大。因此,靠近星系中心位置是很容易發貨發生碰撞的。這些地方附近還會有強度非常大的宇宙射線。

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而以上這些,説白了都是在小尺度上,引力主導所造成的,並不是什麼很奇怪的事情。所以,天體並不是不會發生對撞,只是由於太空太空曠,導致對撞的概率非常低。而當兩個天體遭遇對撞,比的就是誰的質量大,這引力就大,就有可能吃掉對方。

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