在日常工作生活中我們經常會被問道「你是哪裡人?」我們要怎麼回答?哪個省哪個市哪個縣哪個區?我們是中國人,是亞洲人!如果你從另一個角度去看這個問題,那麼你就會說「我來自地球」。
銀河系是我們擁有4000億顆恆星的大家園。在晴朗的夜晚,人們會看到夜空中橫跨天際的密集恆星帶,銀河系得名於此。在視角良好的觀測點我們可以仰望銀河系,但是如果我們走出銀河系我們就能看到他的全貌,在那個視角來看來,銀河系就像一座被無盡黑暗包圍的島嶼。
銀河系星雲
在我們看來銀河系好像是在宇宙中的孤島,因為距離銀河系最近的星系是距離我們200萬光年以外。所以我們貌似孤獨地漂浮在類似無盡黑暗的海洋中,銀河系對於我們來說無比的巨大,因此在現實中的人類還沒有現實可行的技術讓我們離開這座龐大的孤島。
銀河系是如何誕生的,他經過怎麼樣的演變成為了我們現在所處的星系,他以後會以什麼樣的方式終結?我們在銀河系中扮演著自己的角色,我們生活的地球位於銀河系之內,地球圍繞著一顆叫做太陽的小恆星運行著。
現實中我們無法離開銀河系去觀測這個世界。但是科學可以讓我們在想像中離開銀河系,從不同的時空視角來觀察銀河系。像這樣類似理想中的場景在我們現代的電影科幻片中經常會被用到。
歐洲航天局於2013年12月 發射了一顆名為「蓋亞」的太空探測器 (古希臘女神蓋亞命名意思是地球上生命的始祖),它的任務是繪製銀河系中數十億顆恆星的星圖。它發射並進入到距離地球150萬公里的軌道上,可以對整個銀河系進行掃描,它計算每顆恆星的速度和運行方向,精確定位每顆恆星的位置,精度打到十萬分之一角秒。它每小時掃描一百五十多萬顆恆星,它一共掃描了約20億顆恆星,這是前所未有的成就。
蓋亞 太空探測器測量了恆星的速度和位置。這樣就能知道它們的運動軌跡從而預測銀河系的未來。此外蓋亞還能測算出它們曾經的位置以及銀河系過去的面貌。通過推算每顆恆星的自行可以追溯他們的歷史。蓋亞探測器開創了一門新的科學——銀河系考古學。(銀河系起源)
蓋亞拍攝的銀河系
最早的星系在宇宙大爆炸之後數億年就出現了。氣態星雲之間形成了大片空間。第一代的恆星誕生於絲狀暗物質的交界點,那裡的氣體密度極高,最終會在自身引力作用下坍縮,進而引發聚變、點燃恆星。在那個空間里數十億顆新恆星相互靠攏聚集,尚在孕育中的銀河系就在其中。
120億年前當銀河系在宇宙中形成的時候,有幾十個星系分布在銀河系較近的位置,他們和銀河系一起形成了星光群島。在地球形成的60億年前銀河系的一部分恆星已經有了自己的行星。
在一段時間裡星際氣體提高了銀河系產生新恆星的速度。早在太陽誕生之前。一個名叫蓋亞-恩克拉多斯星系與銀河系碰撞的時代已經進入尾聲,是什麼促成了太陽的形成?
在遙遠的銀河系邊緣,蓋亞探測器對一個極其龐大的天體結構進行了調查,這是一條圍繞銀河系旋轉的恆星流,它巨大無比。每當夜晚我們仰望天空肉眼可見的恆星大致在幾千光年以內。想像一下我們現在所看到的光是那些遙遠的恆星是差不多從商朝時代發出的,歷經數千年才達到我們這裡。
當人馬座矮橢球星系穿過銀河系時帶來了新的氣體和新的能量。星系碰撞在銀河系內部激起了漣漪。開啟了一個恆星誕生的壯麗時代。在銀河系的外圍區域,太陽此刻誕生了,不久之後地球也出現在太陽系中。他們一同開啟了穿越銀河系的旅程。(太陽這顆恆星並不是靜止的,只是我們沒有發覺他在移動)太陽系天體在銀河系中誕生,他們的孕育得益於一次星系間的碰撞。碰撞之後人馬座矮橢球星系的殘骸仍然在銀河系外圍繞軌道運行,在五十億年間這個星系又有兩次穿過銀河系的軌道,星系間的每一次的相遇都會引發新一批的恆星出現。
實際上沒有哪個星系是一座真正的孤島,銀河系的歷史可以追溯到130億年前,甚至有可能是和宇宙大爆炸不久之後就出現的星系。銀河系是一部星系間互相碰撞互相作用的歷史,大大小小的恆星流攪動著虛空,也引發著像地球這樣的行星世界的形成。我們每個人的起源都可以追溯到星系間的碰撞,或許我們很渺小,但是都是宇宙中重大事件的產物。
我們居住的行星圍繞著一顆恆星運行,在這裡發生過非同尋常的事件。銀河系塑造了我們卻不因我們而存在,我們只是銀河系歷史過程中發生意外事件的偶然副產品。