兩百多年前,天王星的發現者威廉.赫歇爾首次嘗試通過科學的手段繪製銀河系地圖,但有限的觀測設備限制了他的發揮,繪製結果和我們現在觀測到的銀河系出入較大。
目前科學家普遍相信,銀河系是一個漩渦狀的星系,不過這還僅僅是粗略的繪製,為了對銀河系有全方面的了解,歐洲航天局於2013年發射了蓋亞衛星。
通過近些年蓋亞衛星傳回的數據,科學家探明了銀河系在幾十億年來的變遷,以及未來將要發生的碰撞事件,近期瑞典隆德大學的學者在整理蓋亞的資料庫時發現,銀河系外圍的銀盤似乎受到了巨物的引力擾動,正在發生「震顫」,像水面起了漣漪一樣。
根據蓋亞提供的相關數據,研究人員推算出了巨物的質量和飛行軌跡,認為它可能是位於人馬座附近的一個小星系:人馬座矮星系。
1994年,天文學家在距離地球7萬光年的地方發現了人馬座矮星系,它的大小只有銀河系的十分之一,但是它距離銀河系非常近,以至於像銀河系的衛星星系一樣,多年來人馬座矮星系不斷地靠近銀河系,當時的不少科學家都認為它大概已經被銀河系撕碎了,我們看到的只是留下來的殘骸。
後來科學家發現,人馬座矮星系的運行軌跡依然十分有規律,它的核心看上去已經鬆散了,實際上仍然凝聚在一起,這代表著在銀河系核心強大的潮汐力下,人馬座矮星系還保持著大致形態,只不過仍處於緩慢的解體過程中。
即使它的質量遠比不上銀河系,但仍然引起了銀河系邊緣的震顫,在對銀道面的恆星進行觀測時,科學家發現上方的恆星有向下運動的趨勢,反之下方的恆星也在向上運動。
科學家認為,這就是人馬座矮星系反覆穿越銀河系邊緣導致的。實際上蓋亞衛星的二代數據分析結果表明,在過去的60多億年時間裡,銀河系和人馬座矮星系共發生過三次碰撞,其中一次甚至間接的催生了太陽系。
最近的一次碰撞發生在10億年前左右,第二次在20億年前,第一次碰撞則在50億年,而這一次碰撞,則和人類以及太陽系的命運息息相關。
銀河系誕生至今已有130億年的歷史,這意味著在人馬座矮星系第一次撞擊銀河系時,銀河系已經處於一個相對平穩的狀態,此時銀河系內形成的第一代恆星都已經穩定下來,星際空間的氣體塵埃也有了相應的歸宿。
假如沒有外力的影響,在引力擾動下聚合物質,太陽系出現的時間可能會晚很多年。
不過人馬座矮星系讓事情有了轉機,每一次的碰撞都會讓它內部的很多氣體和塵埃剝離,進入銀河系內部,這些物質四散開來又隨著碰撞的結束逐漸平穩,最終聚合到一起,就形成了可以孕育恆星的溫床。
而太陽形成的時間恰好與第一次碰撞的時間相吻合,雖然兩者相隔數億光年,但它們之間或許也有某種微妙的關係。
在數次的撞擊中,人馬座矮星系逐漸被銀河系吞噬,質量也只有最初的一半左右,其餘的都融入了銀河系之中,現在的人馬座矮星系與銀河系的邊界越來越模糊,直至在未來的某一天,人馬座矮星系將與銀河系完全重合。
人馬座矮星系向銀河系的靠近有種飛蛾撲火的悲壯,但事實上這樣的星系合併是宇宙中常有的事,早在80到100億年前,一個名為蓋亞-恩克拉多斯的香腸星系也曾經撞上過銀河系,它的質量比後來的人馬座矮星系大很多,最終還是和銀河系融為一體。
過去和銀河系相撞的星系大多要比銀河系小很多,假如銀河系與一個和它旗鼓相當的星系撞到一起,又會發生什麼呢?
仙女座星系是距離銀河系最近的大星系,其中包含了上萬億顆恆星。根據哈勃望遠鏡的觀測結果,科學家估算出大約在37.5億年後,這兩個本星系群中最大的兩個星系將以每小時25000英里的速度相撞,並在未來4萬年的時間內產生持續影響。
假如那時人類還居住在地球上,是否能看到天上的恆星亂飛彈射的現象呢?
答案是否定的
當兩個星系相撞時,恆星發生碰撞的幾率只是略高於0而已。這是因為宇宙中天體的密度並不像我們看起來這麼大,比如距離太陽最近的恆星是比鄰星,它們之間的距離有4.2光年,中間還可以放下3440個太陽系。
雖然看不到恆星亂飛的奇觀,不過在地球上還是能夠看到銀河系與仙女系融合的壯觀景象。絢麗的銀河將不再存在,取而代之的是一個更加緊湊的橢圓星系。