宇宙中目前還有新的星系形成嗎?
我說的是恆星組成的星系。
銀河系裡的氣體佔比已經很低了,以後只能慢慢變老等死。如果人類想活得更久,也許需要找一個處於青春期的充滿氣體的年輕星系。
宇宙中還有沒有剛形成的、有充足氣體和塵埃的年輕星系可以供人類以後移民?
(太TM長,沒時間看:如果認為星系是暗物質暈系統一部分的話,不會有新的星系還在形成了;如果認為只有恆星部分才算星系的話,那麼也許在一些小暗物質暈里有還沒形成恆星,或者剛剛形成一點恆星的『新』星系存在;但是現在還沒有真正找到這樣的系統。)
這個問題很不錯的,每個學星系宇宙學的同學都可以試著考慮一下。涉及了兩個知識點:什麼是『星系』?什麼叫『新』?
按照傳統的定義,星系是引力束縛下的恆星,氣體,塵埃集合成的一個系統。但如果你接受現代暗物質為基礎的宇宙學假設,『星系』的定義要好好重新考慮一下。宇宙早期物質密度的原初擾動 (Primordial fluctuations) 在局部引力的作用下逐漸坍縮成一個個的暗物質暈,並通過不斷地吸積附近的暗物質,以及通過和其他暗物質暈的併合成長。按照現有宇宙學限制,這些暗物質暈中包括了非常小比例的重子物質。這些重子物質在暗物質暈中心聚集,坍縮,並形成恆星,就誕生了我們能直接觀測到的『星系』的部分。在之後的白億年中,『星系』隨著其所居住的暗物質暈演化,緩慢或者劇烈地把一小部分重子氣體變成恆星,反之恆星也通過自己的死亡影響著星系的演化;在質量比較大的星系中心還會誕生出質量很大的黑洞,這些黑洞通過吸積可以釋放出很高的能量,並影響星系中恆星的形成和氣體的聚集;同時,隨著暗物質暈在引力作用下不停併合,星系無可奈何地隨波逐流:當一個小的暗物質暈不小心跌入一個更大的暗物質暈的引力勢阱後,在潮汐作用的影響下,小暗物質暈逐漸瓦解,其中星系的氣體和恆星也逐漸被剝離,直到最終和大暗物質暈中心的星系融為一體。
總之,在這個生生死死的複雜輪迴中,你眼中的『星系』只是管中窺豹般地帶給你一個複雜生態系統狹隘的一角。在這個圖像下,一個星系的命運很大程度上被她的『宿主』暗物質暈決定。而暗物質暈這樣的宇宙學結構最初的種子便來自原初密度擾動。這個密度擾動的功率譜決定了初始的暗物質暈質量分布;而其他宇宙學參數,包括暗物質的可能物理性質,進一步決定了這些初始的暗物質暈是如何一步步走到今天的。
所以,如果你和我一樣,願意以更現代的視角把『星系』作為暗物質暈中重子物質的最耀眼的一個組成部分的話,那麼很遺憾,應該說不會有『新』的星系誕生了。當然,這裡面有一個哲學問題,兩個星系併合之後,誕生的是『新』星系嗎?不過天文學家一般是不這樣認為的。
但如果你還是更希望以肉眼可見恆星和氣體部分來定義『星系』的話,可以引出另一個很有趣的問題:會有暗物質暈到現在還沒有形成星系嗎?這個答案還是很不確定的。如果一個暗物質暈內的重子物質完全沒有開始轉化成恆星,那麼我們探測她的方式只有通過中性氫氣體的21cm譜線發射,或者通過氣體在背景強輻射源上的吸收來探測。目前,這樣的探測難度還是很大,有一些有希望的候選,但並沒有發現嚴格不包含恆星的『暗』星系。如果未來的觀測,比如FAST的中性氫觀測真的找到了一個這樣的例子,那麼可以說,這個系統還是有機會在未來通過某種機制產生氣體冷卻(比如和其他星系的相互作用)形成『新』的星系的。只不過這個時標可能很長很長。。。
另外,你也許會想:『你說的這是還沒形成的,那麼有剛剛開始形成的新星系嗎?』。這個問題也是很好的。天文學家一直都認為,大質量的暗物質暈內氣體坍縮效率很高,在宇宙很早期就會開始形成恆星了。如果要找『新』形成的星系,一定是找小質量的矮星系。曾經有一類星系很讓天文學家關注,這類叫藍緻密矮星系 (Blue Compact Dwarf) 的傢伙有著很多『新』星系該有的特性:質量很小,尺寸也很緊湊,完全被年輕恆星主導,氣體和恆星的金屬含量非常少,並有著活躍的恆星形成活動和豐富的氣體貯藏。看上去各種滿足『新』星系的標準。下圖的 IZw 18 就是一個很典型的藍緻密矮星系。可以看到這個不規則的傢伙幾乎就是兩個超大號的星團被一團氣體包裹著。天文學家們曾經很期待可以通過這樣的『新』星系來研究宇宙早期的星系形成。然而,隨後更細緻的觀測發現,這些矮星系裡面其實都有著年齡很老的恆星,只不過這些黯淡的前輩輻射的光幾乎快被新誕生的恆星湮沒了而已。所以說,這些星系更像是在宇宙早期經歷了非常短暫的恆星形成,因為某種原因沉寂了白億年又不知為何東山再起的傢伙,也不能嚴格的算『新』星系了。
(圖片來自Wikipedia,原圖由HST拍攝:I Zwicky 18 - Wikipedia)
恆星確實沒有宇宙剛誕生的時候出現的多。
不過大恆星爆炸、碰撞,甚至是銀河系級別的河系碰撞(比如銀河系和仙女座碰撞),也會營造出類似宇宙初開的大環境,然後從塵埃中再次演化出各種天體。
而且這種碰撞會越來越多。
至於說人類移民?幾萬年、幾百萬年的時間對人類來講,可能是永恆,而對天體演化來說也就一瞬間。拍個1小時的演化示意圖,這個時間可能就一幀。。。。。。
謝邀。恆星系形成大概是這樣的,氣態(氫氦一類的氣體)聚集物→坍縮→恆星→死亡爆炸→「更重」的元素→再次聚集→重物質形成行星,殘餘氣態物質再次形成恆星→一個類似於太陽系的恆星系。而類似銀河系的星系是由星雲中氣體不斷被點亮為恆星,再在萬有引力的作用下開始運動形成一個類似於我們熟知的星系。而宇宙中僅僅是人類能觀察到的星雲就有很多,每時每刻都有恆星被點亮,可以說,只要物質足夠的星雲最後都會演變成星系,換句話說就是一些星雲就是正在形成的星系。
如果有一天人類真的能掌握熱核聚變,那星雲就意味著幾乎無窮無盡的能源,如果能運行像恆星一樣的聚變反應堆,理論上來說我們應該可以把氫元素聚變形成任何一種元素,自然能滿足人類生存所需,而且這在理論上貌似沒光速移民另一個星球那麼不靠譜。
所以當地球不再適合人類生存的時候,如果人類科技足夠,大抵會直接去把太陽挖走一塊當能源和物資,進行星際旅行去找最近的恆星補充能量,一點一點往人少星多的地步。首先假設宇宙一直膨脹不會再次坍縮,那麼形成新的星系越來越不可能。
而且目前來看,處於宇宙邊緣(人類目前觀測得到的邊緣)地方的情況,相對於我們周圍更加原始,那裡形成的可能性或許更大。
有跨越整個宇宙的能力,人類也不需要東奔西走了吧,而且就近找一顆恆星也行,屆時銀河系和仙女座合併,還能續不少秒。
最後,把時間拉得足夠長,一切物質都將煙消雲散(衰變),時間才是終極的解。
糾正下題主:
由天體(包含恆星)組成的系統叫恆星系(Star system);
由恆星系組成的系統才叫廣義上的星系( Galaxy)。
目前已知沒有新形成或正在形成的星系,但恆星系當然會有,超新星爆炸產生的星雲會誕生新的恆星、行星。當行星被恆星捕獲就可形成恆星系,這算是新的恆星系嘛。
年輕的星系大多呈不規則狀,全天最亮星系中不規則星系佔5%
星雲是星系形成的搖籃,但形成是漫長的,緩慢的,一個新星系的形成需要幾十億年的時間。因為一顆恆星的形成都需要十多億年才見雛形。
額...只能說題主想的有點遠了。當人類文明發展到那麼久以後恐怕在早就不需要依靠這些特定的物質了。還是想想有一天地球或者太陽系被人類玩壞了怎麼辦把。
所有的星雲都是正在形成的新星系,另外仙女座星系預計30億年後與銀河系碰撞,應該也算是新星系正在形成成。
只討論樓主的問題描述。
星系內部哪怕99%是暗物質,和人類又有一文錢關係么?
只要星系邊緣有一顆行星,條件適合人類生存,就夠了。
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