
在距離我們大約4500萬光年的太空中,數(shù)十億顆恒星正共同演繹著一場(chǎng)盛大的“天體華爾茲”。它們優(yōu)雅地旋轉(zhuǎn)、交織、再旋轉(zhuǎn)。它們集體擺動(dòng)的樣子就像昆蟲的觸角在舞動(dòng)。這群古老的恒星也因其獨(dú)特的外觀而得名:觸角星系。但它并不是一個(gè)孤立的星系,而是兩個(gè)正在合并的星系。
如果你認(rèn)為宇宙中的星系能夠安然地度過它們的一生,那就錯(cuò)了。要知道,星系碰撞是宇宙編年史中不可或缺的一部分。星系間的碰撞與融合不僅是宇宙結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵,更是塑造宇宙生態(tài),使其成為可能孕育生命搖籃的重要力量??梢哉f,沒有星系的碰撞與融合,宇宙中就不會(huì)有生命的誕生。

回顧星系的演化歷史,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),每個(gè)星系都經(jīng)歷過幾次或大或小的合并事件。那么,究竟是什么驅(qū)使星系合并呢?答案就是:引力。
在浩瀚的宇宙中,沒有任何事物是靜止不動(dòng)的,星系在宇宙的廣闊舞臺(tái)上持續(xù)舞蹈。當(dāng)兩個(gè)星系近距離相遇,彼此間的引力就會(huì)把它們拉得更近,相互間的引力作用也就更強(qiáng)。兩個(gè)星系間的距離不斷減小,直至發(fā)生星系碰撞。
宇宙最初始的時(shí)刻,大爆炸的烈焰孕育出第一縷生命之火,元素之母——?dú)浜秃?yīng)運(yùn)而生。大質(zhì)量恒星通過核聚變將這兩種元素轉(zhuǎn)化為更重的元素,比如我們血液中流淌的鐵、骨骼中的鈣、肌肉里的碳,或者我們呼吸的氧、空氣中大部分的氮。


當(dāng)星系碰撞發(fā)生的時(shí)候,這些星系中的小星系會(huì)呈旋渦狀逐漸墜向最大的星系,直到被大星系“吞噬”掉。這些大星系則變得愈來愈大,繼續(xù)吞噬比它們小很多的星系。
大吃小
碰撞結(jié)果會(huì)很戲劇化:兩個(gè)曾經(jīng)擁有獨(dú)特旋臂的星系,可能會(huì)變成一個(gè)橢圓星系,或者是只剩下外圍恒星的環(huán)狀星系,抑或漩渦星系,等等。宇宙中的棒旋星系、不規(guī)則星系都是幾個(gè)星系碰撞或相互影響的產(chǎn)物。但不管結(jié)果如何,星系合并都不是一個(gè)一蹴而就的過程,需要億萬年才能完成。
結(jié)果不定


在大多數(shù)情況下,恒星之間的碰撞不會(huì)直接發(fā)生。星系內(nèi)恒星之間的距離通常在數(shù)千億到數(shù)萬億千米之間,兩顆恒星發(fā)生碰撞的概率比你拋擲一枚硬幣27 次而全部正面落下的概率還要小。
恒星很難相撞
星系外部的恒星會(huì)被星系合并時(shí)產(chǎn)生的極端潮汐力撕碎。碎片被扯出星系,然后被拋擲到太空,散落成長長的恒星鏈,就像在天線星系中看到的那樣。最終,潮汐減弱,剩下的恒星匯聚并形成一個(gè)新的星系。
孕育新生
你可能會(huì)認(rèn)為,隨著引力不可阻擋地將星系吸引到一起,最終所有星系都會(huì)合并。然而,還有另一個(gè)因素在起作用:暗能量。隨著時(shí)間的推移,暗能量的力量只會(huì)越來越強(qiáng)大。20世紀(jì)90 年代,天文學(xué)家震驚地發(fā)現(xiàn),宇宙的膨脹速度正在加快。
這是一場(chǎng)引力無法取勝的戰(zhàn)斗。隨著暗能量持續(xù)加速宇宙的膨脹,星系間的距離會(huì)越來越大。星系間的引力作用逐漸減弱,而暗能量的作用則會(huì)逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位,不斷將星系彼此推離。當(dāng)宇宙空間因暗能量的作用被拉伸至極限,星系間也不可能再發(fā)生任何碰撞。最終,引力再也無法將它們維系在一起。