银河系与仙女座相距约254万光年,它们之间难道是一片虚空,什么也没有吗?

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如果我们用肉眼观察仙女座星系,在观测条件很好的地方会看到一个暗淡的光斑。借助天文望远镜,我们可以捕捉到美丽的仙女座星系。在仙女座星系的方向上,除了属于银河系的前景恒星之外,似乎什么也没有。那么,这两个星系之间的空间真的是空的,什么都不存在吗?

银河系和仙女座都是大星系。前者的直径至少为10万光年,后者的直径为22万光年,距离为254万光年。与宇宙中大多数天体相比,254万光年(约2400亿公里)可以说是一段很长的距离,其中17万亿个太阳和18万亿个地球可以同时发射。虽然如此巨大的星系际空间看似空无一物,实际上却充满了各种物质,但它们很难被探测到。

充满物质的星际空间

宇宙诞生后,大量由氢和氦组成的气体云在太空中形成,最终聚集形成各种星系。然而,并不是所有的气体云都参与了星系的形成,它们中的许多总是在星系间空间扩散。

除了气体云,银河系和仙女座星系之间还可能存在恒星甚至黑洞。然而,这些恒星不是在星系间气体云中形成的,而是来自银河系和仙女座星系。

星系间空间的物质密度极低,因为整个宇宙的平均密度只有水(10^-26 kg/m3)的万亿分之一,而水已经包括了密度更高的星系。因此,星系际空间不存在恒星形成的条件。

那么,流浪恒星是如何逃离星系的呢?

星系中的恒星受到星系引力的约束,围绕星系中心旋转。为了逃离星系,恒星需要被加速到星系的逃逸速度,这个速度非常快。例如,太阳需要达到550公里/秒的速度才能摆脱星系的引力束缚。

那么,流浪星是如何获得极快的速度的呢?

一般来说,大多数的杂散星来自多星系统。在多星系统中,恒星之间的平衡是由引力维持的。如果系统与其他系统紧密接触,或者系统中的恒星被黑洞吞噬,或者发生超新星爆炸,多星系统的引力平衡就会被打破,一些恒星会获得极快的速度,成为超高速恒星,从而飞出星系。据估计,银河系中大约有1000颗恒星进入星系间空间。

此外,星系间的碰撞会造成引力混乱,一些恒星会从星系中排出。在遥远的过去,银河系和仙女座星系分别与其他星系相撞,因此一些恒星会成为流浪星。

如果杂散的恒星有行星系统,它们也会被带到星系际空间。除了行星,它们上面的生命,甚至智慧文明,都将一起在星系间空间漫游。当我们仰望仙女座时,我们可能正被星际空间中的外星文明所观察到。

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