那么，銀河系現(xiàn)在處于生命的哪個階段呢？它是一個健康活潑的小家伙，還是要即將走向死亡？

對于如何確定星系的生命階段，科學家認為，可以通過每個星系的顏色來確定它的生命階段。

當我們看到一個偏藍色的星系時，它往往是一個年輕的星系，這個星系充滿了新形成的明亮、熾熱的恒星。而當我們看到一個偏紅色的星系時，它往往是一個更暗、更老的星系，并且不會再形成新的恒星，星系中所有的恒星都很古老，越老越紅。

各種顏色的星系

那么，我們的銀河系是什么顏色呢？

這是一個簡單的問題，但卻是很難得到的答案，即便是我們已經(jīng)觀察銀河系有幾千年了。

“銀河系”這個術(shù)語很古老，這要追溯到古代。天黑的時候，那時人們已經(jīng)注意到有一條光帶，從地平線一頭延伸到另一頭。我國古代的人們把它形象地稱之為“銀河”。

這條光帶是由成千上萬顆星星組成的，我們無法看到星系的整體。現(xiàn)代科學家們也是花了很長時間才意識到銀河系的形狀和規(guī)模。事實上，我們對我們自己的家園星系并不十分了解。

因為我們就生活在這個由氣體和塵埃組成的圓盤的中間，就好比是古人“不識廬山真面”一樣。使用可見光，我們甚至看不到銀河系的中心，更不用說銀河系的另一邊了。

那么我們?nèi)绾尾拍?ldquo;看見”整個銀河糸呢？解決辦法是使用一種能穿透氣體和塵埃的光——紅外線。

斯隆數(shù)字巡天望遠鏡

位于新墨西哥州阿帕奇點天文臺的斯隆數(shù)字巡天望遠鏡，它利用紅外線繪制星系地圖，給科學家們提供了前所未有的視角。

斯隆數(shù)字巡天望遠鏡耗時15年，研究了超過2.5億顆恒星，通過分析它們的光來計算出銀河系的顏色。

在這之前，科學家一直認為銀河系是一個年輕、健康的星系。但現(xiàn)在有證據(jù)表明，我們的星系可能正在進入死亡之路。

斯隆望遠鏡顯示，我們星系的恒星產(chǎn)量正在不斷下降。也就是說，銀河系正在死去，當它停止形成新的恒星時，它的時間也就結(jié)束了。

然而讓科學家們奇怪的是，我們的星系的容器中仍然有形成恒星的氣體，所以它應(yīng)該是健康的，但似乎有什么東西正在扼殺它。

但到底罪魁禍首是誰？

【誰殺死銀河系的兇手】

這簡直就是宇宙星系的“兇殺案”現(xiàn)場?？茖W家們開始了宇宙歷史上最大的謀殺案調(diào)查。

數(shù)十億年來，銀河系一直在制造恒星。至于我們自己的恒星太陽究竟有多少歲呢？它是我們銀河系中一顆相對較新的恒星嗎？

我們的太陽在銀河系已經(jīng)大約有45億年了，它并不是迄今為止最古老的恒星。然而，不幸的是，太陽實際上似乎是銀河系中最后一代新恒星之一。

目前的預(yù)測表明，在大約40億年內(nèi)，恒星的形成可能將全部停止。這在宇宙的生命周期中，只是一個很短的時間。

銀河系是如何消亡的？最關(guān)鍵的問題是什么？科學家們認為，要消滅一個星系，只需擺脫冷的氣體就可以，因為恒星是由冷的氣體形成的。

科學家們認為，有很多方法可以做到這一點?？梢詮睦锩嬲ㄩ_，把冷的氣體排出去；可以把它從外面吸走；可以把它加熱，這樣它就不再冷了；抑或是把冷的氣體全部用完。

科學家們要弄清楚就是，在我們的星系中發(fā)生了什么，也許罪魁禍首就在銀河系內(nèi)部。

有一條線索來自另外一個星系——w2246-0526。

科學家稱它為一個熱的、塵埃遮蔽的星系，簡稱為“熱狗星系”。

w2246-0526星系

這個星系距離我們125億光年，它是我們所知的宇宙中最明亮的星系。它有300萬億顆恒星那么亮。強烈光的來源不是它的恒星，而是在星系中心的一個神秘的物體——超大質(zhì)量黑洞。

它們的質(zhì)量是太陽的數(shù)十億倍，它的引力大得驚人，它吞噬了熱狗星系中大量的那些賴以形成恒星的氣體。

當氣體旋轉(zhuǎn)形成一個圓盤時，強烈的摩擦將其加熱到數(shù)百萬度，并最終引發(fā)了巨大的噴射流。高能噴流直徑可達數(shù)萬光年。

黑洞噴流對星系是有害的，因為它們可以加熱氣體，把氣體吹出星系，從而阻止恒星的形成并最終殺死星系。

那么我們銀河系的超大質(zhì)量的黑洞人馬座a星，是否就是那個扼殺銀河系的元兇呢？

2016年，哈佛大學的科學家發(fā)現(xiàn)了確鑿的證據(jù)，就像熱狗星系一樣，銀河系也被一大片噴發(fā)出來的氣體所包圍?？茖W家們追蹤到了這些氣體的源頭——人馬座a星。

事實證明，我們的超大質(zhì)量黑洞在600萬年前遇到了一點小麻煩。有證據(jù)表明一定有某種物質(zhì)掉進了黑洞，由于自身的摩擦而過熱，這在某種意義上，就像爆炸一樣。

那是一個大事件，我們的星系排出了數(shù)量驚人的氣體……是太陽質(zhì)量的1300億倍！

大量氣體的排出，對星系內(nèi)部一定是災(zāi)難性的。幸運的是，地球在銀河系的外圍，在那里我們能夠逃過一劫。

那么這個“罪證”是否就能證明人馬座a星正在殺死銀河系嗎？

科學家們認為“證據(jù)不足”。因為人馬座a星在600萬年前的這個事件，在星系的生命周期中，這個是非常近的事件，它不應(yīng)該真正影響恒星的形成速率。

除非我們的超大質(zhì)量黑洞在數(shù)億年前就非?；钴S，才能阻止我們星系中所有恒星的形成。

但那時的人馬座a星并不活躍，所以人馬座a星有“不在場證明”，它被排除懷疑。

【“肇事逃逸”的兇手】

科學家們正在尋找另一種星系殺手，也許兇手不在銀河系里。天文學家檢查了銀河系的“身體”以尋找線索。

銀河系的圓盤由三個部分組成：一個銀心，星系超大質(zhì)量黑洞的所在地；一個是直徑達1萬光年的致密中央凸起；還有就是螺旋臂，充滿了氣體，塵埃和數(shù)十億顆恒星。

旋臂應(yīng)該是平的，但它們卻是波紋狀的，這是否會是我們的星系正在消亡的線索嗎？

這個神秘的波紋，它的起源是什么？科學家們認為一定是什么原因造成的，這種事不會自己發(fā)生的。

真正的問題是，為什么會這樣？不管是什么引起的漣漪，它并沒有留下來。這是銀河肇事逃逸的證據(jù)嗎？

2016年一月，研究維斯塔天文望遠鏡數(shù)據(jù)的天文學家發(fā)現(xiàn)了一些不可思議的東西——三個鄰近恒星正以每小時35萬英里的速度飛行，它們剛剛離開我們的星系。這些恒星正以超高速偏離銀河系。

是否有可能是這三顆恒星會以某種方式導(dǎo)致銀河系盤的扭曲嗎？絕對不可能，銀河系比三顆恒星要大得多，三顆恒星不可能扭曲一個星系。

但是這三顆恒星可以代表更多的這樣的恒星存在，它們可以表明，比如說一個矮星系，而它卻可以扭曲星系。

很多時候，我們往往會被大的東西分散了注意力，比如最大的星系。但在很多情況下，最重要事物是一些很小的事物。比如這些矮星系就是這樣，這些非常小的星系可能就是最重要的東西。

十幾年以前，科學家們認為最小的星系應(yīng)該擁有大約十萬顆恒星，而現(xiàn)在，科學家們知道有幾十個星系只有100顆或1000顆恒星。事實上，宇宙中最多的星系可能就是這些只有幾百顆恒星的矮星系。

矮星系有很多，但是相對于銀河系大小的星系來講，它們只有一小部分那么大。所以它們很難被發(fā)現(xiàn)，但這三顆明亮的恒星表明在銀河系的邊緣外隱藏著一個矮星系。

科學家們可以通過研究這三顆恒星，讓時間倒流，追溯矮星系過去的運動軌跡。模擬表明，數(shù)百萬年前，這個矮星系穿過了銀河系的平面。隨著快速移動的矮星系向銀河系疾馳而去，數(shù)百萬顆恒星似乎正朝著碰撞的方向前進。

矮星系正在與銀河系進行碰撞

那么星系的碰撞是否意味著兩個星系的恒星會發(fā)生碰撞呢？實際上，這是不會發(fā)生的。

因為星系大多是空曠的空間，如果拿太陽來說，它的確真的很大，有1392000公里寬。但如果把它縮小到花粉的大小，那么星系本身的大小將是太平洋的兩倍！離太陽最近的恒星也將在15公里之外。

這些“小花粉粒”幾乎永遠不會相互碰撞，恒星間的距離是非常驚人的。所以當兩個星系相互碰撞時，兩個星系的絕大部分恒星是完全碰不到對方的。

但這并不意味著銀河系是安全的，盡管恒星之間只是擦肩而過，但當它們靠近時，它們確實會產(chǎn)生引力作用。這種引力作用使它們走上了一條不同于它們原來運行的軌道。

就像把一塊石頭扔進平靜的池塘然后在水中產(chǎn)生漣漪一樣，這樣一個星系撞擊銀河系，也會在整個圓盤上產(chǎn)生漣漪效應(yīng)，銀河系的波紋綿延數(shù)萬光年。

銀河系的波紋

不過，這起肇事逃逸事件還不足以殺死銀河系，它只會造成“皮肉傷”。但如果這個矮星系不是單獨行動呢？如果它有同伙呢？

事實證明這些矮星系與像銀河系這樣的大星系之間的碰撞是很常見的。這種事經(jīng)常發(fā)生，現(xiàn)在，有幾個矮星系正在被銀河系吞噬。

事實上，我們離其中一個星系的核心很近，比我們到銀河系核心的距離還要近。所以，當你在夜空中看到的一些星星，很有可能是來自不同星系的星星。

那么，當所有這些矮星系聚集在一起，并開始拉拽一個更大的星系時會發(fā)生什么呢？

宇宙學家認為，銀河系周圍可能有數(shù)百個矮星系。與其中一個矮星系的碰撞可能會使銀河系的旋臂產(chǎn)生漣漪，但一群矮星系的碰撞可能會產(chǎn)生更大、更致命的影響。

矮星系與像銀河系這樣的大星系相互作用的方式，可以使我們的宇宙發(fā)生巨大的變化，當它們撞擊星系時，它們可以改變星系的結(jié)構(gòu)。如果沒有這些矮星系，銀河系就不會是今天的樣子。

矮星系之間反復(fù)的碰撞，可能從根本上改變了銀河系本身的形狀。它們的引力破壞可能在我們的星系中央創(chuàng)造了一個獨特的、甚至是致命的特征——銀河系的中心被拉長了。

它的形狀不像一個球體，更像一根棒子，棒子是由恒星以一種細長的繞軌道運行方式而形成的。這條棒可能對星系的健康有害，因為它們的作用是讓氣體以漏斗的方式進入星系的核心，這種氣體的流失可能是阻止恒星形成的一種方式。

銀河系中心的棒狀凸起會將我們星系的造星氣體掃進星系內(nèi)核。當沒有了造星氣體，就不會有新的恒星形成，星系就會消亡。

銀河系俯視圖，從圖中可見，中心是一個長長的棒狀

【真正的“兇手”仍然逍遙法外】

那么破案了嗎？

銀河系中心的棒狀凸起的確關(guān)閉了星系核心的恒星形成，但那只是星系的中心區(qū)域，這并不能解釋旋臂中更遠的部分。

所以，如果整個銀河系的恒星形成真的停止了，那也不是這根“棒”的錯。矮星系洗清了企圖謀殺銀河系的罪名，調(diào)查仍在繼續(xù)……

銀河系正在被消滅，行兇者仍然逍遙法外，調(diào)查此案的科學家們已經(jīng)沒有“嫌疑人”了，但是尋找線索的工作仍在繼續(xù)。

天文學家們對這顆垂死的銀河系星體進行了體檢。我們的星系是一個由恒星組成的模糊盤，周圍環(huán)繞著熾熱氣體的光暈，它的直徑超過10萬光年。

但它并不總是這么大。我們總是習慣性地認為，像星系這樣巨大而古老的物體，非常穩(wěn)定的物體，他們不會隨著時間的推移而改變。

但現(xiàn)在科學家們知道，我們自己的星系是許多較小星系聚集在一起的“產(chǎn)品”，隨著時間的推移，我們還會和其他星系一起碰撞。

科學家們經(jīng)?？吹叫窍翟诨ハ嗤淌?，它們會相撞，如果一個星系很大，另一個星系很小，那么小星系就會落入大星系，并被撕裂，最后成為大星系的一部分。

斯隆數(shù)字巡天望遠鏡不僅能繪制出銀河系中的恒星，還能繪制出宇宙中的星系?？催b遠的星系就像回顧時間一樣，因為它們離地球越遠它們發(fā)出的光到達地球所需的時間就越長。

我們看到的最遙遠的星系不是現(xiàn)在的樣子，而是過去的樣子數(shù)十億年前的樣子。所以，當你觀察那些星系時，你看到的是它們非常年輕時的樣子。

觀察不同距離的星系，就是觀察不同時期星系的樣子。所以可以看到它們的演變，看到星系是如何隨著宇宙的老化而變化的。

在研究這些數(shù)據(jù)時，科學家們有了一個驚人的發(fā)現(xiàn)：他們發(fā)現(xiàn)螺旋星系，就像銀河系一樣的星系，正在宇宙中消亡。

它們的相似之處是它們的質(zhì)量，螺旋星系的大小似乎有一個重量上限。

在達到太陽質(zhì)量的大約1萬億倍之前，科學家們看到螺旋星系在繼續(xù)形成恒星，但一旦它們超過這個門檻，星系就會死亡，耗盡恒星。

在吞噬較小星系的造星氣體時，銀河系可能已經(jīng)變得過于肥胖?，F(xiàn)在它可能會在自己的晚餐中窒息而死。

但怎么會這樣？

一旦一個螺旋星系足夠大，它就會有難以置信的引力，所以它吸引的任何氣體都會以難以置信的速度吸進來。這些氣體會被加熱，這種熾熱的氣體會移動得非?？?，以至于它沒有落入銀河系的銀心。由于這些氣體能量太大，我們星系的引力無法將其吸進去，相反，它會停留在銀河系周圍的光暈中。

這樣，我們銀河系的食物供應(yīng)被阻斷了，最終，我們的星系將會餓死。這只有在銀河系超過造星重量限制時才會發(fā)生。

但是一個星系的體重是多少呢？科學家們衡量一個星系的一種基本方法是測量恒星在其中移動的速度。

所以恒星繞星系中心運行的速度越快，星系的質(zhì)量就越大。這種衡量星系的方法依賴于引力快速移動的恒星需要更大的引力來使它們保持在軌道上，而更大的引力意味著更大的星系質(zhì)量。

當科學家們利用這些信息進行數(shù)學計算時，可怕的真相大白了：銀河系已經(jīng)通過了一個臨界點。銀河系的質(zhì)量對于它自身的健康來說太大了，而我們已經(jīng)進入了末日的開始。

至此，關(guān)于銀河系毀滅的調(diào)查結(jié)束了，調(diào)查結(jié)果就是：沒有殺手，貪婪的銀河系正在扼殺自己。

【重獲新生的可能】

我們似乎在講一個非常悲傷的故事，但也許現(xiàn)在寫死亡公告還為時過早。因為希望就在眼前，在太空和天體物理學中，一切皆有可能。

因為，有一個大多數(shù)人都知道的事實：在未來的40億年之后，我們巨大的星系鄰居仙女座星系將與我們的銀河系發(fā)生碰撞。

到那時，這兩個星系的恒星形成已經(jīng)完全停止，但一場盛大的會面可能會改變這一切。

作為一個孤立的星系，銀河系已經(jīng)處于逐漸減少的階段，它不再像以前那樣產(chǎn)生那么多的新恒星。但是有一種方法可以產(chǎn)生新一輪的恒星形成，那就是通過星系合并事件。

仙女座星系M31

當仙女座離得足夠近時，兩個星系之間的相互引力，會開始把星系的物質(zhì)拉出去，像太妃糖一樣把它們拉出來，會被拉出這些長而環(huán)狀的飄帶。然后星系就會從物理上互相穿過，最終，這兩個星系會縮回一起并合并成一個巨大的星系。

到那時，所有的氣體云都會閃著變成恒星。當星系合并時，它們會重生。

兩個垂死的螺旋形星系就會變成了一個有生命的橢圓星系?？茖W家們已經(jīng)給這個新的星系起好了名字“銀女星系”。

想象一下，你生活在遙遠的未來，你看到夜空中銀河系和仙女座正在碰撞，看起來將是一個完全不同的地方。不再是一個橫跨夜空的一長條，你會看到有兩個，因為兩個圓盤聚集在一起，這將是一個奇跡般的景象，是一個與我們今天非常、非常不同的地方。

仙女座星系與銀河系碰撞想像圖

有了氣體云，就能創(chuàng)造出新的恒星，不僅如此，而且隨著新恒星的誕生，它們會產(chǎn)生能量，這是整個星系的一個連鎖反應(yīng)。這就意味著我們的天空將在數(shù)十億年后再一次點亮，恒星的形成將在整個星系中閃耀。

這的確是件很酷的事情，但一旦結(jié)束，就會把新星系送入死亡漩渦。當新恒星在這個新星系中誕生時，它們中的許多都將是又熱又大的藍色恒星。最終，這些年輕、炙熱的恒星將快速消亡。

當它們消亡時，它們將以超新星的形式劇烈爆炸。這些超新星將開始將氣體噴發(fā)出星系，所有的氣體都將再次消失。沒有更多的物質(zhì)可以形成恒星，這就是星系滅亡的原因。

當然“銀女星系”要花上億年才能耗盡造星氣體，然后我們的新橢圓星系就會餓死，但最后的打擊還在后面。

另一個需要考慮的問題是兩個星系核心的兩個超大質(zhì)量黑洞會發(fā)生什么事件。

一開始，它們會繞著彼此旋轉(zhuǎn)，并激起很多湍流，然后它們會合并，我們的新星系將會成為類星體。這顆類星體會增加熱量，增加湍流，這意味著恒星的形成會再次中斷。

在這些超大質(zhì)量黑洞的綜合力量的幫助下會創(chuàng)造了一個撕裂整個星系的類星體。它釋放出猛烈的輻射束會穿透銀女星系中的形成恒星的氣體，剛剛重生的星系，剛剛擴大的星系卻再次進入死亡倒計時。

像銀女星系這樣的巨大星系，似乎從一開始就注定要滅亡，它們的大小給恒星的形成帶來了太多的問題。

這就是我們的星系最后的命運嗎？

【還有新的可能】

然而，最近的發(fā)現(xiàn)，似乎又給我們帶來了新的希望。

還是斯隆數(shù)字巡天，這個望遠鏡花了10年時間研究了超過100萬個星系，它發(fā)現(xiàn)了一種罕見但巨大的星系——一個超級螺旋星系。

這些超級螺旋星系難以置信的大，它們有4倍于銀河系的尺寸，并且有10倍的質(zhì)量。它們已經(jīng)超過了螺旋星系的假定重量極限。

所以它們不應(yīng)該有新的恒星，然而并不，它們盡然是非常健康的星系。

但科學家們只發(fā)現(xiàn)了53個超級螺旋星系。超級螺旋星系表明，在極少數(shù)情況下大質(zhì)量星系會繼續(xù)產(chǎn)生新的恒星。所以，這會是銀女星系的生命線嗎？

當科學家們想到兩個星系相撞時，很多計算機模擬都表明它們會把對方搞得一團糟，事情變得非常混亂。

但隨著時間的推移，它們會回到螺旋形嗎？事實上，這可能就是超級螺旋的情況。

其中一個線索是，許多超級螺旋星系有兩個核心，即它們不是只有一個超大質(zhì)量黑洞，而有兩個黑洞在相互繞行

因此，也許銀河系也有希望在與仙女座碰撞后變成螺旋狀星系。

這是蛻變?yōu)槌壜菪窍档?ldquo;銀女座星系”想象圖

如果將來的銀女星系是以這種形狀存在，就意味著星系更加穩(wěn)定，銀女星系的超大質(zhì)量黑洞所產(chǎn)生的破壞性熱量和亂流無法擾亂螺旋臂里的造星氣體。

我們的銀河系非但沒有消亡，反而繼續(xù)存在，比以往任何時候都大。但這并不是故事的結(jié)局，從現(xiàn)在起，數(shù)百億年之后銀河系會繼續(xù)增長，我們的本星系群的銀河系、仙女座、三角座然后是一系列矮星系都會被引力捆綁在一起，最終，我們都被粘在一起成為一個巨大的物體。

這意味著我們可能是宇宙中最大結(jié)構(gòu)之一的一部分。在它十億年的生命歷程中銀河系將變得面目全非，經(jīng)歷了無數(shù)次的碰撞，吞噬了許多較小的星系，并產(chǎn)生了無數(shù)的恒星。

宇宙中的一切都在變化，像我們這樣的星系一直處于不斷變化的狀態(tài)。所以說到銀河系，死亡真的不是終結(jié)，科學家們在宇宙中看到的是總是有一個誕生和重生的過程，所以銀河系的未來將繼續(xù)做它所做的事情。

星系是不斷變化的，100億年前，銀河系一點也不像今天，當然，100億年后它將是一個完全不同的地方。無論如何，它會持續(xù)很長很長的時間。