宇宙在膨胀,为何还会有星系发生碰撞?

宇宙膨胀是宇宙演化的整体趋势,天体碰撞则发生在局部,两者并不矛盾;就好比全国房价整体趋势上涨,但是也不影响偶尔几个地方房价出现轻微下跌一样。

现代天文学家基本认同了宇宙膨胀这个事实,当前的膨胀速度为67.8(km/s)/Mpc(既哈勃常数,Mpc表示百万秒差距,大约为326万光年),也就是每增加326万光年的距离,因为宇宙膨胀导致的退行速度增加67.8km/s。

但是我们也听到有星系碰撞的事件,比如天文学家预计在40亿年后,仙女星系和我们所在的银河系将发生碰撞,目前两者相距254万光年,这和宇宙膨胀并不矛盾。

宇宙膨胀是指整个宇宙空间在膨胀,天体存在于宇宙空间中,会受到宇宙膨胀的影响,比如哈勃红移就是宇宙膨胀的直接结果;仙女星系和银河系相距254万光年,按照哈勃常数推算,两者目前因宇宙膨胀导致的退行速度约53km/s。

但是宇宙中的天体都是运动的,不存在绝对的静止,比如我们银河系就在以大约每秒600公里的速度围绕本星系群运转,而本星系群也在以更高的速度围绕室女座超新星团运转。

同样,仙女星系和银河系之间,也存在相互运动,这种运动并没有明显的原因,可能就是当初各大星系形成时保留下来的动量;据天文学家的观测数据表明,目前银河系和仙女星系的接近速度,大约是120公里每秒。

仙女星系和银河系的相对距离,与宇宙间动不动就数亿光年的尺度来说并不算远,星系之间的相对运动,是有可能完全抵消宇宙膨胀效应的,银河系周围的好几个矮星系也出现这种情况,在光谱上显示为蓝移。

而对于较为遥远的星系,宇宙膨胀导致的退行速度非常客观,星系之间的相对运动难以抵消,所以遥远星系的光谱,基本上都是出现红移,这正好说明了我们宇宙处于膨胀当中。

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