當(dāng)宇宙中最大的物體相撞時(shí),會(huì)發(fā)生什么?
答案是會(huì)產(chǎn)生宇宙中最大的沖擊波,韋伯望遠(yuǎn)鏡最近就觀測(cè)到了這樣的超級(jí)沖擊波,它的最外端粒子以接近光速的速度在宇宙中擴(kuò)張了2億年之久,整個(gè)沖擊波的核心輪廓現(xiàn)在達(dá)到了銀河系直徑的60倍。
根據(jù)目前的宇宙演化模型,能產(chǎn)生如此驚人的沖擊波的只有星系團(tuán)之間的碰撞,并且還是早期星系團(tuán)的碰撞,因?yàn)槲覀兊挠钪嬖趧傉Q生的時(shí)候一切都還是塵埃和星云,并沒(méi)有明確的結(jié)構(gòu),只有恒星形成星系,星系組成星系團(tuán)之后,它們才會(huì)在引力作用下彼此靠近碰撞。
一般來(lái)說(shuō),星系團(tuán)的碰撞會(huì)在大尺度上形成宇宙長(zhǎng)城之間的節(jié)點(diǎn),而整個(gè)宇宙的所有星系會(huì)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),但由于暗物質(zhì)和暗能量的驅(qū)動(dòng),整個(gè)宇宙網(wǎng)絡(luò)從誕生后就沒(méi)有停下來(lái)過(guò),從星系到星系群再到星系團(tuán),彼此的碰撞融合經(jīng)常發(fā)生。
當(dāng)兩個(gè)超大規(guī)模的星系團(tuán)發(fā)生碰撞時(shí),我們用射電望遠(yuǎn)鏡就能看到它們?cè)陔姶挪l段爆發(fā)的超級(jí)沖擊波,整個(gè)過(guò)程類似于超音速飛機(jī)的音爆。
具體到這次的沖擊波上來(lái)看
它是由兩個(gè)巨大的星系團(tuán)碰撞后產(chǎn)生的,并且最終融合成了一個(gè)名為Abel 3667的星系團(tuán),這個(gè)星系團(tuán)目前距離地球7.3億光年,內(nèi)部包含了至少500個(gè)星系,根據(jù)南非的meerkat射電望遠(yuǎn)鏡陣列看到情況,沖擊波實(shí)質(zhì)上是一個(gè)宇宙中天然的粒子加速器,因?yàn)榕鲎伯a(chǎn)生的能量已經(jīng)部分作用到了帶電粒子身上,讓它們以近光速在射電頻段上閃耀著。
而沖擊波的本體目前仍在以每秒1500公里的速度擴(kuò)張,如果當(dāng)時(shí)銀河系也是星系團(tuán)中的一員的話,我們大概率沒(méi)機(jī)會(huì)坐在這里觀測(cè)點(diǎn)評(píng)這場(chǎng)宇宙中最大的碰撞事件了,因?yàn)闆_擊產(chǎn)生的高能帶電粒子將會(huì)像紫外線消毒燈殺滅細(xì)菌一樣,掃過(guò)地球上所有生物的細(xì)胞,并撕裂它們的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。
有趣的是
這次觀察碰撞的星系團(tuán)的時(shí)候,天文學(xué)家還近似看到的暗物質(zhì)存在的確切證據(jù),因?yàn)樵诎滴镔|(zhì)比普通物質(zhì)多5倍的情況下,理論上這個(gè)星系團(tuán)碰撞的時(shí)候也會(huì)發(fā)生暗物質(zhì)的碰撞,事實(shí)證明暗物質(zhì)不僅發(fā)生了碰撞,而且還從原來(lái)的星系團(tuán)中被剝離了出來(lái)。
考慮到254萬(wàn)光年外的仙女座星系此刻也在靠近銀河系,兩者將于37億年后發(fā)生碰撞,天文學(xué)家認(rèn)為這兩個(gè)星系附近同樣有綿延數(shù)百萬(wàn)光年的暗物質(zhì)暈,由于兩個(gè)星系的本體距離僅254萬(wàn)光年,所以天文學(xué)界認(rèn)為銀河系和仙女座現(xiàn)在可能已經(jīng)撞上了,在暗物質(zhì)層面的交鋒可能早就開(kāi)始了,只是我們還不知道。
總體來(lái)看
以上這些發(fā)現(xiàn)和觀察為我們提供了關(guān)于宇宙、暗物質(zhì)和星系團(tuán)碰撞的深入了解,通過(guò)這些研究,我們不僅更加了解了宇宙的結(jié)構(gòu)和行為,而且還為未來(lái)的研究和探索打開(kāi)了新的可能性。