未来银河系的“穷途末路”发生在什么时候？

刘余文

这是一则我在头条问答的解答，现在搬运到这里。
<hr>提问者说，银河系可能会毁灭吗？什么时候毁灭？
当然会毁灭。宇宙都会毁灭，何况是一个“区区”的银河系？

银河系美图一张

宇宙中至少有几千亿个银河系这样的星系，银河系在其中简直微不足道。
我们所在的星球叫地球，是目前人类唯一的家园，也是目前唯一发现有生命迹象的星球。目前对地球年龄的最佳估计值为45.5亿年。地球被包含在一个叫做太阳系的天体系统中。太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳的引力约束天体的集合体。太阳系的直径是10光年，旅行者二号探测器是地球发射的运行速度最快的飞行器，目前，旅行者二号探测器正在向太阳系外部飞去，已经飞行了40年，它仍在继续探测太阳系的环境。
下面的这个视频是太阳系在银河系中运行的情况。

太阳系在银河系中运行的情况

我们的地球此刻正在以29.783km/s的速度绕太阳公转，大约每365天公转一周，而太阳也从未停下运动的脚步，自46亿年前诞生以来，就带着太阳系全家以240km/s的速度绕银河系中心公转，每2.2亿年公转一周。
太阳系大约形成于45.68亿年之前。而太阳系是银河系的一部分。太阳位于银河一个支臂猎户臂上，至银河中心的距离大约是2.6万光年。银河系包括1000~4000亿颗恒星，直径为10~12万光年。依据欧洲南天天文台(ESO）的研究报告，估计银河系的年龄约为136亿岁，差不多与宇宙一样老。
大约30亿年后，银河系将与仙女座星系发生碰撞。这种星系碰撞在宇宙是相当普遍的，并没有什么特殊的意义。研究发现，宇宙中很多星系都曾经发生过碰撞。由于恒星间的距离非常遥远，星系本身是处于非常弥散的结构，所以不会对两个星系的恒星发生什么毁灭性的影响。当仙女座星系与银河系发生碰撞大约七十亿年后，两者最终会融合为一个更大的椭圆星系。但这个过程并不激烈，对生命不会造成巨大影响。
即使银河系与仙女座星系发生碰撞，也不会对银河系内部系统造成太过严重的后果，包括我们所在的太阳系和其中的文明。
我们说银河系与仙女座星系之间发生碰撞，其实更加恰当是词汇，不是“碰撞”，而是“融合”。这个“融合”更加贴切一些。在很多人的脑海之中，似乎银河系与仙女座星系一接触，这可了不得哇，好像几千亿颗恒星与几千亿颗恒星就直接干上了。这不，一颗不知道哪里来的恒星闯进了太阳系，直奔太阳而去，“砰”，激烈的撞击上了，然后，爆炸了......可能很多人都会在脑海中幻想出以上这般可怖的情景吧？不过，你们要放心，大概率不会出现这样的场景。即使银河系与仙女座星系发生了融合，也大概率是一种柔和的方式，那些众多数量的恒星之间激烈碰撞的情景，一般是不会发生的。
要知道，我们的太阳系就有1光年的范畴，一光年是光在真空走1年的距离，这个距离其实是非常远的。太阳虽然体积很大，但是如果置身于一个1光年球体直径的范畴以内，其实是微不足道的一个很小的点。距离太阳最近的恒星，就是大名鼎鼎的比邻星，很多科幻小说都幻想比邻星的外星人要入侵地球，原因很简单，人家靠我们比较近嘛，来的容易一点。其实，根本来的一点都不容易，因为比邻星距离太阳系有4.22光年，差不多有相当于399233亿千米。这个距离其实已经算比较近小的了，科学家观测整个宇宙的恒星群，得出的结论是，恒星与恒星之间的相互距离，平均数值是6光年。考虑到宇宙空间的极度空旷，虽然银河系这一级的星系都有上千亿颗恒星，其实它们在宇宙空间的分布密度是很小的。

宇宙空间其实非常非常的空旷

6光年可谓是一个很大的数值，这意味着恒星与恒星之间，由于相隔距离太过遥远，宇宙空间实在太过于空旷，很难彼此之间发生点什么。如果银河系真的与仙女座星系发生融合，这个过程也是很漫长的，从接触到最后融合在一起，形成一个全新的“银仙系”，也需要差不多上百亿年的时间。所以，这么漫长的时间用于融合，是并不激烈的。而且，由于宇宙空间的广袤，恒星与恒星之间距离如此之大，更多的概率是互相交汇而过，并不太可能碰撞到一起。这是美国哥伦比亚大学的研究者利用高速计算机建立数据模型，严格计算出来的结果。
我打一个比方，假设现在某个和木星那样大的行星的表面全是海洋，按照太阳与6光年宇宙空间直径的比例计算，6光年相当于木星体积那么大的某一颗行星（一颗岩石行星的体积上限恰好是相等于木星的体积），而太阳其实就相当于一只木盆的大小。我们认定太阳现在就是一个小小的木盆，漂浮在木星表面积那么大的行星的海面上，其他的一颗恒星也是一个木盘，现在让两个木盘在木星表面这么大面积的行星海洋上漂流。如果运气实在是不好，这两个木盘就会发生彼此之间的碰撞，可是它们漂流的区域是整个木星表面那么庞大的面积，你认为它们有多大的概率会发生碰撞？
假如把它们放进一个面积1000平方米的池塘，它们还有可能碰撞上，可是现在它们置身于整个木星表面积那么大的行星海洋，它们还能有机会碰撞上吗？

按照比例计算，太阳相当于一只木盆

所以，我们根本不必担心银河系与仙女座星系的融合会导致灾难性的结果。再说，如果人类可以再延续、发展几十亿年，维系自身生命力和生存环境的能力将无比强大，自然有能力应对这种程度的挑战。
之后，这个新的星系将有数万亿年的寿命，直至所有的恒星都通过辐射的形式耗尽能量，转化为黑矮星或者黑洞。
黑洞是大质量恒星的尸体，是宇宙中最超强的引力源，时空的扭曲者。它贪得无厌，永不停息地吞噬着周围的一切。然而，黑洞也会死亡，那就是黑洞蒸发。1974年，理论物理学家史蒂芬.霍金提出了黑洞的蒸发假说，被称为“霍金辐射”。他认为，黑洞这种奇怪的天体，也不是完全“黑”的，也不单纯是个“洞”，它既可以通过吸积物质使其质量增加，也可以向外发射物质，而使其质量缓慢减小，并且最终被完全蒸发掉。
依据计算，黑洞的蒸发过程非常缓慢，黑洞要蒸发完毕，大约要十的九十九次方年，已经远远超出宇宙的年龄。黑洞蒸发完毕之日，将是银河系的最终毁灭的日子。

作者：怀疑探索者

<hr>附录：
NASA天文学家：人马座旋臂出现异常偏折，银河系正在断裂？

节选：
计算机模拟出的银河系全景图显示，太阳距离银河系中心大约2.6万光年，位于船底-人马臂的分叉猎户座旋臂的边缘，通俗来说就是城乡结合部，但2021年7月21日《天文学与天体物理学》期刊发表的论文却认为，太阳所处的银河系城乡结合部出事了。

太阳系所在的位置

确切来说，是人马座旋臂出现了断裂的迹象。
因为地球本身就处于银河系中，所以我们晚上看到的银河并不是一个大圆盘子，而是一条横贯夜空的“明亮星带”，天文学家在还原“上帝视角的银河系”时困难重重也是因为这个原因。
直到后来天文观测卫星的发射升空，才算真正意义上实现了从地球以外观测银河系的目的，银河系本身的结构也随着数十亿上百亿颗恒星的被测量，而一步步还原在天文学家面前。
有关银河系旋臂断裂的痕迹，也是这时才被发现的。
由于光学望远镜无法看到星际尘埃后面的景象，所以斯皮策太空望远镜一直是测定银河系的主力之一，但它透过星际尘埃遮挡，从红外波段捕获的银河系恒星数据却显示：人马座旋臂上有一部分恒星，已经脱离了原本的大螺旋结构，独立出了一条俯仰角约为60度的”新臂“

斯皮策太空望远镜

从外部来看的话，这些恒星就好像是人马座旋臂大断裂之前，最早一批受断裂影响的天体，那么它们真的是星系断裂的前兆吗？
天体物理学家迈克尔.库恩并不这么认为，因为之前在哈勃望远镜拍摄的”上帝视角下的棒旋星系“照片中，天文学家也发现了类似银河系人马座旋臂的“断裂”痕迹，他们认为这种断裂痕迹只是一种特殊结构罢了，并不是星系分崩离析的前兆。

这种断裂痕迹只是一种特殊结构罢了，并不是星系分崩离析的前兆

其实从物理上来看，两个星系除了会因为碰撞而分崩离析外，其余任何情况下都不会自动解体，因为左右星系命运的除了引力，还有暗物质。
暗物质和灵魂一样无法被探测，为什么能确定它们的存在？

作者：怀疑探索者
内容：
经常看见玄学爱好者对我说，“你说灵魂不存在，灵魂无法被探测到，就一定不存在吗？暗物质也不能被探测到，凭什么你却说暗物质是存在的？”
灵魂是玄学概念，是早就被哲学界和科学界彻底否认其存在过的，而暗物质是物理学中的严肃科学概念，主流知识界都认可暗物质是存在的。
在这里，我要解释一下他们的思维误区。他们所谓的“探测不到”，其实指的是“肉眼不可直接见”。灵魂这种假想中的东西，是肉眼看不见的，但更重要的是，根本没有一个数学模型或者物理模型来描述灵魂的状态。而且，“如无必要，勿增实体”，灵魂的存在本身就是一个多余的假设，即使这个假设从来就没有在人类的历史上出现过，也不会对人类的生活、生产造成任何影响。没有了灵魂的假设，人类一样可以繁衍后代。暗物质虽然也是“肉眼不可直接见”，但是暗物质是可以用物理模型来描绘其状态的。一些对宇宙中自然现象的观测，也可以推导出暗物质确实存在的证据。

暗物质是什么？

那么，我们是如何推导出暗物质必然存在的呢？
暗物质，顾名思义，就是让人无法看见的一类物质。人们的肉眼察觉到某些物质的存在，是因为可见光线反射或者折射，而暗物质不与可见光发生反射或者折射，人就自然无法直接察觉到它们的性质如何。
科学界通过多年的研究，对暗物质可以做一些基本性质的确认。首先，暗物质不可以自动发出光线。第二，暗物质不能反射或者折射光线，即不与光子发生任何作用。第三，暗物质不与恒星或者星系发生碰撞。如果它们与恒星或者星系发生碰撞，则会出现剧烈的、可以被观测到的物理现象。所以，暗物质既然没有与恒星或者星系发生碰撞，必然与恒星物质保持了一个足够的距离。
正因为暗物质具有以上三个基本性质，所以人们想直接探测到暗物质的存在，是非常困难的。地球上所有的射电望远镜，原理上都需要电磁波的反射或者折射，所以射电望远镜也对寻找暗物质无能为力。
但是，暗物质的存在，是国际学术界的一个主流理论，基本上没有争议。这是因为有一些额外的证据来间接推导出它们的存在。

宇宙中分布了多少暗物质？

在20世纪30年代，美国斯坦福大学的物理学家茨威基做了一些天文学观测，他在观测某一些星系团之后，发现在这些星系团的边缘位置，有一些星系在快速移动，而它们移动的速率“异乎寻常”。这是因为，按照物理模型，这个星系团如此快速的移动，是无法产生足够的万有引力使得星系聚集成团的。并且，超高速移动的星系团，理论上应该把一些星系甩出去。可是，他没有观察到这种现象。茨威基依据观测结果做了一些数理分析，他认为，如果星系团之中具有某些不发光但是参与万有引力效应的神秘物质，则这些物质将把星系团非常密切的聚集到一块儿。而且，这种神秘的、不可看见的物质，它们的质量不是一个比较小的数目。兹威基计算了一下，就算结果是它们应该是可见物质质量的好几倍。
茨威基的好朋友，另外一位天文学家辛克莱尔，他也通过天文观测，确认了这一事实。
总之，星系团之中必然存在一种看不见的、质量很大的物质，如果没有它们对物质的维系，星系团将在超高速运动中解体。
到了1974年，美国天文学家又有了新的发现。一个在天文台工作不久，还默默无闻的基层天文观测员，叫做维拉?鲁宾的年轻女子，她在观测某些漩涡星系中恒星运动轨迹时，发现了一些非常奇特的现象。我们知道，太阳系中的恒星太阳是核心，所有的行星都围绕太阳旋转。理论上，漩涡星系中存在一个重力核心，所有的恒星也应该围绕重力核心旋转，就和太阳系行星环绕太阳一样。但是，她没有发现这种理论上应该出现的结果。
按照开普勒的“行星运动定律”，如果行星距离太阳比较远，则它们的运动速度要比内圈更快一些。她却发现，漩涡星系中的很多恒星，它们虽然距离质量核心点比较远，处于漩涡星系的边缘地带，但是它们的运动速率和内圈的恒星基本上没有差异。这显然与开普勒的“行星运动定律”不太符合。

行星在外圈的运动速率应该比内圈更快

维拉?鲁宾对此迷惑不解，于是她邀请了很多同事对她所观测的几十个漩涡星系团的质量进行了计算。通过一系列的计算，他们发现，如果漩涡星系真的如表面上拥有计算出来的质量，其质量不足以诞生足够强的万有引力，这样的话，那些快速运动的众多恒星应该早就被甩出去了。这意味了什么呢？意味着，这些漩涡星系团的质量，肯定被大大的低估了。只有重新计算漩涡星系团的质量，把质量提升好几倍，才足以控制住快速移动的恒星物质。
维拉?鲁宾做了一个初步的计算，认为至少要提高原先质量估值的十几倍，才能拥有足够强大的万有引力强度，这样才能把星系结构维系在一个稳定状态。
于是，有了一个比较合理的推论，即这部分在观测以外“多出来”的万有引力源，必然是一种不可见的，或者是一种不与光发生作用的黑暗物质存在于星系团的周边。
为什么说这些黑暗物质存在于星系团的周边？
因为只有处于这样的外边沿位置，才能不会与恒星物质发生碰撞，否则我们早就发现其存在了。可以说，星系团的质量分布，不是集中在它们的中间部分，而是集中在其周边位置。我们可以想象成一个发光的电灯泡，这个电灯泡拥有了一圈光晕，而暗物质的质量就分布在光晕处，而不是在电灯泡的里面。

暗物质分布在星系的周边

据计算，暗物质的质量，大约是我们所日常熟悉的普通物质的6倍。这是一个很大的质量，但是拥有如此巨大质量的物质，它们到底是什么物理性质，由什么特殊的东西组成，我们还不能得到确凿的结果。虽然科学界也提出了一些假设，比如有中微子、轴子（axion）等等等等，但是迄今为止并没有定论。
物理学家们研究暗物质是很有意义的，因为暗物质的密度和数量将决定宇宙的最终命运。宇宙中物质的质量越大，则万有引力越能发挥效果，将越有可能让宇宙在某一个临界点发生收缩。宇宙如果是收缩状态 则必然会倒退为一个炽热、高密度的奇点。
通过上述的阐述，我们知道，暗物质是存在的，虽然我们看不见它们，但是通过一些对自然现象的观测和计算 我们是可以得到一些确定结果的。只要它们存在，则存在的东西必然对其他存在产生干涉，我们研究这些干涉现象，就可以推导出其存在性。
而玄学家迷信的所谓“灵魂”，则不具备这些性质。我们无法得知“灵魂”与其他物质之间发生任何可以验证的干涉。无论是观测，还是经验，灵魂的存在都是一种多余的假设。这与暗物质是完全不同的概念。

几器那午

一点不影响我三千块钱工资

平凡7

全宇宙没有几万亿个大星系，只有区区26个，这是亿岁人告诉你的，其他的星系属于外宇宙，宇宙总数8041个，包括本宇宙在内。

后果后我买卖顺

谁说地球是宇宙中唯一存在生命星球？别忘了地球怎么来？太阳怎么来？宇宙又是怎么来？都是高级人类亿岁人创造的。银河系的命运，宇宙的命运掌握在人的手里，要存要亡有人决定。

一身似水厝

可以发表，但不要否定。