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是否存在恒星撞恒星的现象?为什么?
恒星,银河系,星系是否存在恒星撞恒星的现象?为什么?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
图:星系融合开始
未来,银河系将继续与其他星系碰融合。40亿年后,本星系团中最大的两个成员——银河系与织女星系将发生碰撞,最终用十亿年的时间恢复稳定,形成一个更为巨大的超级恒星系。
图:银河系与仙女星系
融合示意图。10亿年浓缩成三秒钟
被我们观测到的碰撞
普通恒星间的撞击事件瓶不容易被监测到,因为从光年尺度上看,这种碰撞不够暴烈,顶多观测到某颗遥远恒星突然变亮了点儿。能被我们观测到的一般都是中子星合并、黑洞合并一类的事件,因为它会释放出空间涟漪——引力波。
2017年10月,科学家们利用引力波探测设备LIGO探测到了两颗中子星并合产生的引力波。这一合并事件发生在距离太阳系1.3亿光年的地方,它产生的引力波跨越遥远距离到达地球,让地球所处的时空发生了“抖动”,幅度为质子直径的一万分之一。
图:LIGO探测原理
最后
事实上,在所有球状星团的中心区域,很可能超过半数的恒星过去130亿年中都经历过一次或一次以上的碰撞。宇宙并不平静,这是一个“星吃星”的世界,恒星碰撞与恒星间物质掠夺的事件每时每刻都在发生。不过咱们呆的地方相对安全得多,仙女座星系撞上来之前,1000光年内没有发生恒星碰撞事件的可能。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
恒星撞恒星永远不会出现的事,因为恒星与恒星都是同性球,它们两个各自都有推力,谁都不允许靠近谁,它们的推力都有几万公里,因此恒星与恒星永远不会相撞,宇宙中每个星球都是多功能的,即有推力,还有引力,同性推,异性吸。
回答于 2019-09-11 08:43:50
是否存在恒星撞恒星的现象?为什么?
我们银河系大约有2000至4000亿颗恒星,这看上去是一个超级大的数字,然而虽然恒星的数量很多,但是银河系的空间更大,银河系的直径至少为10万光年(新的数据显示为20万光年),银盘的平均厚度约为2000光年,银心的平均厚度更是高达1.2万光年。
想象一下,就算银河系有4000亿颗恒星,但是把它们放在一个如此大的空间里,它们之间的平均距离也会达到好几光年。这是什么概念呢?这样说吧,假如把银河系内的一颗恒星比作一辆龟速行驶的汽车,那么离它最近的汽车都在数千公里之外,并且也是在龟速行驶。
宇宙中的其他星系的恒星密度也与银河系相似,因此可以说在宇宙中恒星发生碰撞的概率是非常低的,但宇宙中的恒星并不是均匀的分布,科学家推测,在恒星非常密集的区域或者双星系统,就会存在恒星撞恒星的现象,对于整个银河系而言,这样的事件大概每10年才会发生1次。
那么当一颗恒星撞上另一颗恒星时,会发生什么事呢?
宇宙中所有的天体其实都是各种物质通过引力吸积而成,恒星也不例外,我们把这种通过引力作用将松散物质聚集在一起的能量称之为“引力结合能”,其值与将组成天体的松散物质移动到无限远的能量相等。
当一颗恒星撞上另一颗恒星时,如果在碰撞期间释放的动能超过了它们自身的引力结合能,这两颗恒星就会解体,并且再也不能依靠引力聚集。根据相关计算,只有在两颗恒星的相对速度超过大约每秒钟480公里,这样的情况才会发生,而要达到这样的相对速度,就要求两颗恒星几乎是正面对撞才可以。
鉴于宇宙的空旷程度,这样的事情几乎不可能发生,科学家在过去的日子里也从来没有观测任何的这类情景,事实上,宇宙中真实上演的恒星撞恒星,都是相距较近的恒星在彼此引力的作用下互相围绕,然后在漫长的时间里逐渐损失动能而最终撞在一起。
很显然,这样的碰撞会“温柔”很多,碰撞的恒星不会因为碰撞释放的动能而分崩离析,但当碰撞发生时,还是会有相当巨大的动能在两颗恒星的碰撞面释放,这会形成一个冲击波面并产生耀眼的光线,与此同时,两颗恒星的少量物质会沿着冲击波面呈环形向外高速抛出,当一切结束之后,两颗恒星的物质就会在引力的作用下合并成一颗更大、更亮的恒星。
在2008年观测到的天蝎座V1309爆发就是一个典型的例子,在这两颗恒星碰撞的最后阶段,它们互相围绕的周期低至1.4个地球日,这个周期随着距离的缩小而急剧下降,当两者完全合并之后,其释放出的能量使这颗新恒星的瞬间亮度增加了1万倍之多。
科学家观测到在距离我们大约1800光年的天鹅座,有一个名为“KIC 9832227”的双星系统表现出即将相撞的趋势,过去十几年的数据显示,这两颗恒星互相围绕的周期正在不停地缩短,预计大约在2022年,它们就会发生碰撞,然后合并成一颗更大的恒星,由于它们和我们距离较近,届时的我们仅凭肉眼就可以观赏到宇宙中的这一奇观。
值得一提的是,在距离我们6光年的地方,一颗名为“巴纳德星”的红矮星正在以大约每秒钟142.7公里的径向速度向太阳逼近,不过好消息是这颗恒星和太阳相撞的机率极低,根据目前的观测数据,科学家估计大概在公元9800年的时候,“巴纳德星”就会到达距离太阳最近的位置(大约3.75光年),然后与太阳渐行渐远。
(注:从严格意义上来讲,宇宙中的白矮星、中子星以及恒星级黑洞等天体只能算是恒星的残骸,并不能算是恒星,因此本文未做讨论)
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