【银河系现在处于生命周期中哪个阶段】

(资料图片仅供参考)

我们人类与几千万种生命共同生活在地球上。地球围绕着太阳运行，而太阳与几千亿颗恒星一起围绕着超大质量黑洞——人马座a星运行。

所以地球的故事，我们的故事，以及太阳系的故事都与银河系的故事有关。

银河系的故事开始于136亿年前，即宇宙大爆炸之后的2亿多年。这是一个没有行星和恒星的时期……

此时的“银河系”只是一团巨大的炽热氢气云，在数百万年的时间里，温度逐渐下降，引力将这些团块压缩到一起，直到氢分子最终引爆核聚变并点燃一颗恒星。随着时间的推移，数十亿颗恒星迸发诞生了，银河系开始成形。

事实上，银河系与人类一样，也是有生命周期的。当银河系年轻的时候，处于青春期，充满生机和活力。此时的银河系是一个以疯狂的方式形成恒星的年轻星系，它甚至还没有完全成形。

在某一时刻，星系会步入中年，而中年星系实际上就是它定形的样子。每个星系都有独特的形状。

但长期下去，星系会停止形成恒星，最终，就像我们人类都会死亡一样，我们的星系也会死亡。

那么，银河系现在处于生命的哪个阶段呢？它是一个健康活泼的小家伙，还是要即将走向死亡？

对于如何确定星系的生命阶段，科学家认为，可以通过每个星系的颜色来确定它的生命阶段。

当我们看到一个偏蓝色的星系时，它往往是一个年轻的星系，这个星系充满了新形成的明亮、炽热的恒星。而当我们看到一个偏红色的星系时，它往往是一个更暗、更老的星系，并且不会再形成新的恒星，星系中所有的恒星都很古老，越老越红。

各种颜色的星系

那么，我们的银河系是什么颜色呢？

这是一个简单的问题，但却是很难得到的答案，即便是我们已经观察银河系有几千年了。

“银河系”这个术语很古老，这要追溯到古代。天黑的时候，那时人们已经注意到有一条光带，从地平线一头延伸到另一头。我国古代的人们把它形象地称之为“银河”。

这条光带是由成千上万颗星星组成的，我们无法看到星系的整体。现代科学家们也是花了很长时间才意识到银河系的形状和规模。事实上，我们对我们自己的家园星系并不十分了解。

因为我们就生活在这个由气体和尘埃组成的圆盘的中间，就好比是古人“不识庐山真面”一样。使用可见光，我们甚至看不到银河系的中心，更不用说银河系的另一边了。

那么我们如何才能“看见”整个银河糸呢？解决办法是使用一种能穿透气体和尘埃的光——红外线。

斯隆数字巡天望远镜

位于新墨西哥州阿帕奇点天文台的斯隆数字巡天望远镜，它利用红外线绘制星系地图，给科学家们提供了前所未有的视角。

斯隆数字巡天望远镜耗时15年，研究了超过2.5亿颗恒星，通过分析它们的光来计算出银河系的颜色。

在这之前，科学家一直认为银河系是一个年轻、健康的星系。但现在有证据表明，我们的星系可能正在进入死亡之路。

斯隆望远镜显示，我们星系的恒星产量正在不断下降。也就是说，银河系正在死去，当它停止形成新的恒星时，它的时间也就结束了。

然而让科学家们奇怪的是，我们的星系的容器中仍然有形成恒星的气体，所以它应该是健康的，但似乎有什么东西正在扼杀它。

但到底罪魁祸首是谁？

【谁杀死银河系的凶手】

这简直就是宇宙星系的“凶杀案”现场。科学家们开始了宇宙历史上最大的谋杀案调查。

数十亿年来，银河系一直在制造恒星。至于我们自己的恒星太阳究竟有多少岁呢？它是我们银河系中一颗相对较新的恒星吗？

我们的太阳在银河系已经大约有45亿年了，它并不是迄今为止最古老的恒星。然而，不幸的是，太阳实际上似乎是银河系中最后一代新恒星之一。

目前的预测表明，在大约40亿年内，恒星的形成可能将全部停止。这在宇宙的生命周期中，只是一个很短的时间。

银河系是如何消亡的？最关键的问题是什么？科学家们认为，要消灭一个星系，只需摆脱冷的气体就可以，因为恒星是由冷的气体形成的。

科学家们认为，有很多方法可以做到这一点。可以从里面炸开，把冷的气体排出去；可以把它从外面吸走；可以把它加热，这样它就不再冷了；抑或是把冷的气体全部用完。

科学家们要弄清楚就是，在我们的星系中发生了什么，也许罪魁祸首就在银河系内部。

有一条线索来自另外一个星系——w2246-0526。

科学家称它为一个热的、尘埃遮蔽的星系，简称为“热狗星系”。

w2246-0526星系

这个星系距离我们125亿光年，它是我们所知的宇宙中最明亮的星系。它有300万亿颗恒星那么亮。强烈光的来源不是它的恒星，而是在星系中心的一个神秘的物体——超大质量黑洞。

它们的质量是太阳的数十亿倍，它的引力大得惊人，它吞噬了热狗星系中大量的那些赖以形成恒星的气体。

当气体旋转形成一个圆盘时，强烈的摩擦将其加热到数百万度，并最终引发了巨大的喷射流。高能喷流直径可达数万光年。

黑洞喷流对星系是有害的，因为它们可以加热气体，把气体吹出星系，从而阻止恒星的形成并最终杀死星系。

那么我们银河系的超大质量的黑洞人马座a星，是否就是那个扼杀银河系的元凶呢？

2016年，哈佛大学的科学家发现了确凿的证据，就像热狗星系一样，银河系也被一大片喷发出来的气体所包围。科学家们追踪到了这些气体的源头——人马座a星。

事实证明，我们的超大质量黑洞在600万年前遇到了一点小麻烦。有证据表明一定有某种物质掉进了黑洞，由于自身的摩擦而过热，这在某种意义上，就像爆炸一样。

那是一个大事件，我们的星系排出了数量惊人的气体……是太阳质量的1300亿倍！

大量气体的排出，对星系内部一定是灾难性的。幸运的是，地球在银河系的外围，在那里我们能够逃过一劫。

那么这个“罪证”是否就能证明人马座a星正在杀死银河系吗？

科学家们认为“证据不足”。因为人马座a星在600万年前的这个事件，在星系的生命周期中，这个是非常近的事件，它不应该真正影响恒星的形成速率。

除非我们的超大质量黑洞在数亿年前就非常活跃，才能阻止我们星系中所有恒星的形成。

但那时的人马座a星并不活跃，所以人马座a星有“不在场证明”，它被排除怀疑。

【“肇事逃逸”的凶手】

科学家们正在寻找另一种星系杀手，也许凶手不在银河系里。天文学家检查了银河系的“身体”以寻找线索。

银河系的圆盘由三个部分组成：一个银心，星系超大质量黑洞的所在地；一个是直径达1万光年的致密中央凸起；还有就是螺旋臂，充满了气体，尘埃和数十亿颗恒星。

旋臂应该是平的，但它们却是波纹状的，这是否会是我们的星系正在消亡的线索吗？

这个神秘的波纹，它的起源是什么？科学家们认为一定是什么原因造成的，这种事不会自己发生的。

真正的问题是，为什么会这样？不管是什么引起的涟漪，它并没有留下来。这是银河肇事逃逸的证据吗？

2016年一月，研究维斯塔天文望远镜数据的天文学家发现了一些不可思议的东西——三个邻近恒星正以每小时35万英里的速度飞行，它们刚刚离开我们的星系。这些恒星正以超高速偏离银河系。

是否有可能是这三颗恒星会以某种方式导致银河系盘的扭曲吗？绝对不可能，银河系比三颗恒星要大得多，三颗恒星不可能扭曲一个星系。

但是这三颗恒星可以代表更多的这样的恒星存在，它们可以表明，比如说一个矮星系，而它却可以扭曲星系。

很多时候，我们往往会被大的东西分散了注意力，比如最大的星系。但在很多情况下，最重要事物是一些很小的事物。比如这些矮星系就是这样，这些非常小的星系可能就是最重要的东西。

十几年以前，科学家们认为最小的星系应该拥有大约十万颗恒星，而现在，科学家们知道有几十个星系只有100颗或1000颗恒星。事实上，宇宙中最多的星系可能就是这些只有几百颗恒星的矮星系。

矮星系有很多，但是相对于银河系大小的星系来讲，它们只有一小部分那么大。所以它们很难被发现，但这三颗明亮的恒星表明在银河系的边缘外隐藏着一个矮星系。

科学家们可以通过研究这三颗恒星，让时间倒流，追溯矮星系过去的运动轨迹。模拟表明，数百万年前，这个矮星系穿过了银河系的平面。随着快速移动的矮星系向银河系疾驰而去，数百万颗恒星似乎正朝着碰撞的方向前进。

矮星系正在与银河系进行碰撞

那么星系的碰撞是否意味着两个星系的恒星会发生碰撞呢？实际上，这是不会发生的。

因为星系大多是空旷的空间，如果拿太阳来说，它的确真的很大，有1392000公里宽。但如果把它缩小到花粉的大小，那么星系本身的大小将是太平洋的两倍！离太阳最近的恒星也将在15公里之外。

这些“小花粉粒”几乎永远不会相互碰撞，恒星间的距离是非常惊人的。所以当两个星系相互碰撞时，两个星系的绝大部分恒星是完全碰不到对方的。

但这并不意味着银河系是安全的，尽管恒星之间只是擦肩而过，但当它们靠近时，它们确实会产生引力作用。这种引力作用使它们走上了一条不同于它们原来运行的轨道。

就像把一块石头扔进平静的池塘然后在水中产生涟漪一样，这样一个星系撞击银河系，也会在整个圆盘上产生涟漪效应，银河系的波纹绵延数万光年。

银河系的波纹

不过，这起肇事逃逸事件还不足以杀死银河系，它只会造成“皮肉伤”。但如果这个矮星系不是单独行动呢？如果它有同伙呢？

事实证明这些矮星系与像银河系这样的大星系之间的碰撞是很常见的。这种事经常发生，现在，有几个矮星系正在被银河系吞噬。

事实上，我们离其中一个星系的核心很近，比我们到银河系核心的距离还要近。所以，当你在夜空中看到的一些星星，很有可能是来自不同星系的星星。

那么，当所有这些矮星系聚集在一起，并开始拉拽一个更大的星系时会发生什么呢？

宇宙学家认为，银河系周围可能有数百个矮星系。与其中一个矮星系的碰撞可能会使银河系的旋臂产生涟漪，但一群矮星系的碰撞可能会产生更大、更致命的影响。

矮星系与像银河系这样的大星系相互作用的方式，可以使我们的宇宙发生巨大的变化，当它们撞击星系时，它们可以改变星系的结构。如果没有这些矮星系，银河系就不会是今天的样子。

矮星系之间反复的碰撞，可能从根本上改变了银河系本身的形状。它们的引力破坏可能在我们的星系中央创造了一个独特的、甚至是致命的特征——银河系的中心被拉长了。

它的形状不像一个球体，更像一根棒子，棒子是由恒星以一种细长的绕轨道运行方式而形成的。这条棒可能对星系的健康有害，因为它们的作用是让气体以漏斗的方式进入星系的核心，这种气体的流失可能是阻止恒星形成的一种方式。

银河系中心的棒状凸起会将我们星系的造星气体扫进星系内核。当没有了造星气体，就不会有新的恒星形成，星系就会消亡。

银河系俯视图，从图中可见，中心是一个长长的棒状

【真正的“凶手”仍然逍遥法外】

那么破案了吗？

银河系中心的棒状凸起的确关闭了星系核心的恒星形成，但那只是星系的中心区域，这并不能解释旋臂中更远的部分。

所以，如果整个银河系的恒星形成真的停止了，那也不是这根“棒”的错。矮星系洗清了企图谋杀银河系的罪名，调查仍在继续……

银河系正在被消灭，行凶者仍然逍遥法外，调查此案的科学家们已经没有“嫌疑人”了，但是寻找线索的工作仍在继续。

天文学家们对这颗垂死的银河系星体进行了体检。我们的星系是一个由恒星组成的模糊盘，周围环绕着炽热气体的光晕，它的直径超过10万光年。

但它并不总是这么大。我们总是习惯性地认为，像星系这样巨大而古老的物体，非常稳定的物体，他们不会随着时间的推移而改变。

但现在科学家们知道，我们自己的星系是许多较小星系聚集在一起的“产品”，随着时间的推移，我们还会和其他星系一起碰撞。

科学家们经常看到星系在互相吞噬，它们会相撞，如果一个星系很大，另一个星系很小，那么小星系就会落入大星系，并被撕裂，最后成为大星系的一部分。

斯隆数字巡天望远镜不仅能绘制出银河系中的恒星，还能绘制出宇宙中的星系。看遥远的星系就像回顾时间一样，因为它们离地球越远它们发出的光到达地球所需的时间就越长。

我们看到的最遥远的星系不是现在的样子，而是过去的样子数十亿年前的样子。所以，当你观察那些星系时，你看到的是它们非常年轻时的样子。

观察不同距离的星系，就是观察不同时期星系的样子。所以可以看到它们的演变，看到星系是如何随着宇宙的老化而变化的。

在研究这些数据时，科学家们有了一个惊人的发现：他们发现螺旋星系，就像银河系一样的星系，正在宇宙中消亡。

它们的相似之处是它们的质量，螺旋星系的大小似乎有一个重量上限。

在达到太阳质量的大约1万亿倍之前，科学家们看到螺旋星系在继续形成恒星，但一旦它们超过这个门槛，星系就会死亡，耗尽恒星。

在吞噬较小星系的造星气体时，银河系可能已经变得过于肥胖。现在它可能会在自己的晚餐中窒息而死。

但怎么会这样？

一旦一个螺旋星系足够大，它就会有难以置信的引力，所以它吸引的任何气体都会以难以置信的速度吸进来。这些气体会被加热，这种炽热的气体会移动得非常快，以至于它没有落入银河系的银心。由于这些气体能量太大，我们星系的引力无法将其吸进去，相反，它会停留在银河系周围的光晕中。

这样，我们银河系的食物供应被阻断了，最终，我们的星系将会饿死。这只有在银河系超过造星重量限制时才会发生。

但是一个星系的体重是多少呢？科学家们衡量一个星系的一种基本方法是测量恒星在其中移动的速度。

所以恒星绕星系中心运行的速度越快，星系的质量就越大。这种衡量星系的方法依赖于引力快速移动的恒星需要更大的引力来使它们保持在轨道上，而更大的引力意味着更大的星系质量。

当科学家们利用这些信息进行数学计算时，可怕的真相大白了：银河系已经通过了一个临界点。银河系的质量对于它自身的健康来说太大了，而我们已经进入了末日的开始。

至此，关于银河系毁灭的调查结束了，调查结果就是：没有杀手，贪婪的银河系正在扼杀自己。

【重获新生的可能】

我们似乎在讲一个非常悲伤的故事，但也许现在写死亡公告还为时过早。因为希望就在眼前，在太空和天体物理学中，一切皆有可能。

因为，有一个大多数人都知道的事实：在未来的40亿年之后，我们巨大的星系邻居仙女座星系将与我们的银河系发生碰撞。

到那时，这两个星系的恒星形成已经完全停止，但一场盛大的会面可能会改变这一切。

作为一个孤立的星系，银河系已经处于逐渐减少的阶段，它不再像以前那样产生那么多的新恒星。但是有一种方法可以产生新一轮的恒星形成，那就是通过星系合并事件。

仙女座星系M31

当仙女座离得足够近时，两个星系之间的相互引力，会开始把星系的物质拉出去，像太妃糖一样把它们拉出来，会被拉出这些长而环状的飘带。然后星系就会从物理上互相穿过，最终，这两个星系会缩回一起并合并成一个巨大的星系。

到那时，所有的气体云都会闪着变成恒星。当星系合并时，它们会重生。

两个垂死的螺旋形星系就会变成了一个有生命的椭圆星系。科学家们已经给这个新的星系起好了名字“银女星系”。

想象一下，你生活在遥远的未来，你看到夜空中银河系和仙女座正在碰撞，看起来将是一个完全不同的地方。不再是一个横跨夜空的一长条，你会看到有两个，因为两个圆盘聚集在一起，这将是一个奇迹般的景象，是一个与我们今天非常、非常不同的地方。

仙女座星系与银河系碰撞想像图

有了气体云，就能创造出新的恒星，不仅如此，而且随着新恒星的诞生，它们会产生能量，这是整个星系的一个连锁反应。这就意味着我们的天空将在数十亿年后再一次点亮，恒星的形成将在整个星系中闪耀。

这的确是件很酷的事情，但一旦结束，就会把新星系送入死亡漩涡。当新恒星在这个新星系中诞生时，它们中的许多都将是又热又大的蓝色恒星。最终，这些年轻、炙热的恒星将快速消亡。

当它们消亡时，它们将以超新星的形式剧烈爆炸。这些超新星将开始将气体喷发出星系，所有的气体都将再次消失。没有更多的物质可以形成恒星，这就是星系灭亡的原因。

当然“银女星系”要花上亿年才能耗尽造星气体，然后我们的新椭圆星系就会饿死，但最后的打击还在后面。

另一个需要考虑的问题是两个星系核心的两个超大质量黑洞会发生什么事件。

一开始，它们会绕着彼此旋转，并激起很多湍流，然后它们会合并，我们的新星系将会成为类星体。这颗类星体会增加热量，增加湍流，这意味着恒星的形成会再次中断。

在这些超大质量黑洞的综合力量的帮助下会创造了一个撕裂整个星系的类星体。它释放出猛烈的辐射束会穿透银女星系中的形成恒星的气体，刚刚重生的星系，刚刚扩大的星系却再次进入死亡倒计时。

像银女星系这样的巨大星系，似乎从一开始就注定要灭亡，它们的大小给恒星的形成带来了太多的问题。

这就是我们的星系最后的命运吗？

【还有新的可能】

然而，最近的发现，似乎又给我们带来了新的希望。

还是斯隆数字巡天，这个望远镜花了10年时间研究了超过100万个星系，它发现了一种罕见但巨大的星系——一个超级螺旋星系。

这些超级螺旋星系难以置信的大，它们有4倍于银河系的尺寸，并且有10倍的质量。它们已经超过了螺旋星系的假定重量极限。

所以它们不应该有新的恒星，然而并不，它们尽然是非常健康的星系。

但科学家们只发现了53个超级螺旋星系。超级螺旋星系表明，在极少数情况下大质量星系会继续产生新的恒星。所以，这会是银女星系的生命线吗？

当科学家们想到两个星系相撞时，很多计算机模拟都表明它们会把对方搞得一团糟，事情变得非常混乱。

但随着时间的推移，它们会回到螺旋形吗？事实上，这可能就是超级螺旋的情况。

其中一个线索是，许多超级螺旋星系有两个核心，即它们不是只有一个超大质量黑洞，而有两个黑洞在相互绕行

因此，也许银河系也有希望在与仙女座碰撞后变成螺旋状星系。

这是蜕变为超级螺旋星系的“银女座星系”想象图

如果将来的银女星系是以这种形状存在，就意味着星系更加稳定，银女星系的超大质量黑洞所产生的破坏性热量和乱流无法扰乱螺旋臂里的造星气体。

我们的银河系非但没有消亡，反而继续存在，比以往任何时候都大。但这并不是故事的结局，从现在起，数百亿年之后银河系会继续增长，我们的本星系群的银河系、仙女座、三角座然后是一系列矮星系都会被引力捆绑在一起，最终，我们都被粘在一起成为一个巨大的物体。

这意味着我们可能是宇宙中最大结构之一的一部分。在它十亿年的生命历程中银河系将变得面目全非，经历了无数次的碰撞，吞噬了许多较小的星系，并产生了无数的恒星。

宇宙中的一切都在变化，像我们这样的星系一直处于不断变化的状态。所以说到银河系，死亡真的不是终结，科学家们在宇宙中看到的是总是有一个诞生和重生的过程，所以银河系的未来将继续做它所做的事情。

星系是不断变化的，100亿年前，银河系一点也不像今天，当然，100亿年后它将是一个完全不同的地方。无论如何，它会持续很长很长的时间。