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宇宙星系

 齐森 2022-02-23

星系是由大约数千亿颗恒星质量的天体组成,每个星系中都有黑洞、暗星、恒星,也有行星、卫星和其他小行星,例如太阳所处的银河系。星系是宇宙中最大的相对稳定的天体集团,其内部的天体都有相对固定的自身体系,如行星与它的卫星形成行星组,恒星又和它四周的行星形成恒星组,即人们常说的太阳系。同样,黑洞和暗星也有自己的势力范围。由于引力的作用,黑洞从它们的产生开始就在不断吞食其周围的其他天体,同时黑洞也在彼此互相合并,一个行将衰亡的星系几乎全部由黑洞统治。星系的形状基本相似,不外乎有铁饼状、螺旋状等类型。

星系广布在宇宙之中,无法数清它们的数量,那么其他天体就更是无穷无尽。所以,站在宇宙空间的任何一个位置,都分不清上下左右、东西南北,每个星系的四周还是其他数不清的星系。

 一个处于中年期的星系其直径大约是10万至20万光年;中间最大厚度为2万至4万光年。星系的中心都存在许多超大质量的天体,如黑洞、暗星,整个星系内的天体都围绕着中心在旋转。星系自转周期约为60万至100万年。

星系的寿命

宇宙有空间,决定了任何物质必须有大小,那么宇宙的时间,就决定任何物质都要有它的寿命,有它的产生、发展和死亡的过程。一个人如此,一棵树如此;一颗行星如此,一颗恒星如此,同样一个星系也是如此,只是每一种物质存在的形式和时间长短不一而已。有的物质从出现到死亡只有0.0几秒,有的存在几年、几万年、几亿年,更有存在几百亿年的物质现象。例如地球人类所处的银河系,科学家推断它已经有约140亿年的历史。其中的天体都有它们的年龄,如恒星太阳约120亿年,行星地球约45亿年,存在于这些天体上的所有物质都有自己的历史。

宇宙三要素时间、空间、物质的无限决定了宇宙本身的无限性,它既无起始,也无终结,是永存的。宇宙中的物质总量无限且守恒,它们没有消灭或增加,我们所说的星系死亡、天体消失,只是指它们的存在形式发生了变化,但它们在宇宙中总的质量和能量并没有减少或增加。

星系的产生和死亡

星系的产生和死亡几乎是在同时发生的。这要从星系内部的天体运动规律来分析。宇宙中最大的能量就是物质的万有引力,引力决定物质的运动规律和存在形式,而且质量越大的物质,其引力也越大。在一个星系中,大约存在2000亿到7000亿颗恒星,而这些恒星又拥有各自的行星,行星也拥有自己的卫星,再加上看不见的黑洞和暗星,就难以计算清楚其中到底有多少天体。这些数不清的天体在星系刚诞生时就开始相互碰撞、吞并,而恒星的组合又会逐渐成为新的暗星和黑洞。卫星碰撞合并到一定大时就成为行星,行星大到一定质量也会变成恒星。天体质量大小的不同决定其引力不同,因而表面呈现的颜色也不一样。例如卫星和行星,它们的引力相对较小,外表呈现出我们比较熟悉的正常颜色——地球色。恒星则是广阔空间中最明亮闪烁的天体,这就是地球人在夜间观察到的“天上的星星”。一颗恒星的质量相当于数十万甚至数百万颗行星的质量,并吸收到许多能量,而这些能量正好大到其内部不断发生热核聚变反应的程度。核聚变反应同时会放出大量的热能、电能、光能等能量。所以,恒星表面看上去始终是明亮的。

如果恒星靠自己的引力继续吸收其他恒星、行星等天体,在它的质量大到某个程度时,引力就更大。大到能将其自身的核聚变反应所产生的光、电、热等能量都释放不出来,这样的天体就是我们肉眼看不到的暗星。暗星演变成为更大的天体后,并不会停止自身质量不断加大的脚步,因为它的吸力更大了,吞食其他天体的速度也会加快。在暗星的质量足够大时,就会成长为宇宙间最大的天体——黑洞,这是一种极其可怕、贪得无厌的无底洞。它引力极大,引力范围极广,能将所有闯进它的引力范围的天体和光、电、热、磁等能量全部吸收。这同时也说明,天体质量越大,越能吸收能量,使它自身引力变得越来越大。而存在这种惯性的引力,又能够吞食大量的天体,于是导致这样的天体大合并会一发不可收拾,这就是宇宙法则。

当一个星系里的天体互相吞噬到只剩下最后一颗黑洞时,它的质量便相当于数千亿颗恒星的质量,达到最大的饱和状态,其引力极大,同时达到极限程度。宇宙间的物质无非就是这样,合久必分、分久必合,当一颗巨大的黑洞在自身引力的作用下,它会迅速坍塌并浓缩成一个极小的点,正好到了物极必反的临界点。这个大约只有10ˉ34厘米的小点发生宇宙间最惊人的大爆炸,在几秒钟内,它将所有凝聚在一起的物质能量全部还原成原有的星系状态。此后的3分钟到约70万年间,星系内部天体经过暴涨、合并、碰撞、分裂,形成数以亿万计的不同天体,有黑洞、暗星、恒星、行星等相对稳定的星球,也有星云团、气团等不稳定物质。这样,一个新的星系就此诞生,从此它要继续重复运动数百亿年,直到再次死亡、再次复活。宇宙间所有的星系正是这样周而复始地轮回复转。

银河系

星系是宇宙中物质存在的基本形式,是普遍现象,因为宇宙无限大,星系的数量也是无限的。而我们所处的银河系是无穷无尽的星系中的一个。银河系的结构呈旋涡状,其直径约10万光年,中间凸出部分最大厚度为2万光年,内有恒星数量约2000亿颗。它的中心区域密集着古老星球,大多是黑洞、暗星和超大恒星一类的天体,形成椭圆球状的“凸核”。地球人类在夜间会看到横跨夜空的天河中间有一部分格外宽大,那就是凸核部分,也就是银河的中心方向。在它称为“旋臂”的旋涡部分,现在仍有新的星球不断产生,这与银河系继续膨胀是一致的,说明它还年轻。构成星座的群星,以及猎户座星云、昂宿星团等地球人所熟悉的夜空天体,都位于旋臂里面。我们的地球所处的太阳系正是位于旋臂之一的猎户座偏向银河系中心这一侧的边缘。银河系外围分布着球状星团,犹如把它团团包围一般。球状星团是与银河系大约同时诞生的古老星球的集团,从这些球状星团的年龄可以估算出银河系的诞生时间,约在120亿-150亿年之间。

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