宇宙的尽头,生与死的神秘规则,连星系和恒星都逃不过
生存就是不断从我们身上排除趋向死亡的东西。
——德国哲学家 弗里德里希·威廉·尼采
死生,命也。其有夜旦之常,天也。人之有所不得与,皆物之情也。
——中国古代哲学家 庄子
人类关于生死的哲思
人类字诞生的时候就一直在谈"生与死",因为以人类短暂的生命是如何也比不过自然和天的。古往今来的哲人和圣贤皆是如此,他们不断的悟出来生就是不断地走向死亡的过程,似乎这就是宇宙的真理,或者称之为规则。
近来,天文学家对宇宙天体的观察和研究发现一个惊人的现象,在趋向于宇宙"尽头"的地方,环境并非我们想象的那样平淡无奇,而是存在苛刻的环境和条件。在那里,就连宇宙"星系"都不能存活,它们一步步被剥离,停滞和死亡。似乎在这个地方拥有者宇宙中最为严格的生存规则,一切物质到了这里都必须遵守,否则就是无情的"湮灭"。
科学家们为了搞清楚究竟是什么原因导致星系"死亡"的,为什么会在这个区域会发生星系进化的停滞和死亡?"杀死"星系的"凶手"究竟是什么呢?于是,他们采用毫米波天文望远镜,着眼于一个较大的称之为"星系团"的巨型星系——处女座星系团。处女座星系包含成千上百个恒星及星系,比较容易观测。此外,由于星系进化过程中形成恒星的冷气体云是无法用可见光望远镜观测的,所以毫米波天文望远镜就成为不可或缺的"天眼"。
星系团
在宇宙中,众多的星系是如何定位,如何与星系之间和周围的物质(我们可以称之为"环境")进行相互作用的,这些问题是该星系如何形成恒星,以及恒星如何"长大"都是息息相关的。然而,不幸的是,这个环境决定星系生与死的关键点仍然是个谜。
天文学家发现,星系团是宇宙中规模最大、最极端的环境,它包含了数百甚至数千个星系。我们知道只要存在质量的地方,就会有引力。星系团中也不例外,它存在巨大的引力,这种引力会促进不同星系的飞行速度加快,通常可以达到每秒数千公里。此外,巨大的引力会将星系之间的等离子体加热到很高的温度,以至于它发出X射线。就是在这些星系团密集的内部,众多星系与周围"环境"中的物质相互作用,最终影响了星系的形成和进化,严重的情况会导致恒星和星系停滞或"死亡"。
星系生命周期
宇宙中众多的星系的诞生和死亡看似是随机的,但似乎又是必然的。通俗的讲,如果一个星系来到宇宙的"尽头",邂逅了星系团,在这个星系穿过星系团的时候,由于星系团内部等离子气体的"冲压",导致该星系内部的气体和星际尘埃等被剥离。也就是说星系团这个"强盗"使用"暴力手段"夺走了,星系进化和恒星诞生所需要的物质条件。所以这个星系的进化就停滞了,也就是等同于死亡。严格的说这个星系不是寿终正寝,而是被"饿死"的。
关于星系和恒星的诞生、进化的知识,我们依然知之甚少,所以需要天文学家进行持续的观察和研究。不过,按照一般规律猜测,宇宙中万事万物没有永恒不变的,也就是说所谓的不变就是"一直在变化"。星系和恒星也是一样,逃不开生命周期的"天命"。初步的研究结果
早在2018年,科学家们就发现距离地球大约20万光年的小麦哲伦星系,就已经出现了星际气体的缓慢流失现象,可能在数亿年之后这颗星系就会"死亡"。此处,科学家们之所以选择仙女座星系,是因为它是研究星系生命周期的理想对象,有如下两个条件:
距离我们较近
仙女座是距离地球最近的星系团,并处于形成过程中,这意味着我们可以搜集到星系生命周期不同阶段的信息,从而建立一个详细的星系进化图谱,帮我们搞清楚星系是怎么被停滞和死亡的。含有较多的恒星,容易观测
我们的天文望远镜的电磁光谱波长上都可以观察到处女座星团中的星系和天体(例如无线电、光学和紫外线灯)。但是如果我们想要用这些望远镜观测到恒星形成的气体,是很难的,因为这些星际气体发出的射线是在毫米波长以下。
哲学最伟大
对科学的探索离不开哲学,对宇宙奥秘的理解也同样离不开哲学。宇宙中的奇观和奥秘经常让我们惊叹和不知所措,但是我们发现,即使是我们难以认识的宇宙,也是遵循这生与死的哲学规则。
庄子曾在他的代表作《逍遥游》中说到,小智比不上大智,短命比不上长寿。怎么知道是这样的呢?朝生暮死的菌类不知道这是一天。春生夏死、夏生秋死的寒蝉,不知道一年的时光,这就是短命。
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