银河系的运动:恒星、黑洞和宇宙膨胀的影响

银河系中的恒星,包括太阳,围绕银河系的中心旋转,这主要是由整个星系的引力中心决定的,而非中心的超大质量黑洞人马座A*。银河系位于我们的星系群中,与仙女座星系等星系共同构成一个引力系统。银河系和仙女座星系正在互相螺旋靠近,并预计在大约38亿年后发生碰撞。此外,我们的星系群还在更广阔的星系际空间中运动,属于本超星系团的一部分,但在暗能量的作用下,宇宙空间在加速膨胀,最终可能导致本超星系团的解体。

银河系的运动:恒星、黑洞和宇宙膨胀的影响

银河系的恒星围绕什么旋转

在地月系中,月球围绕着地球旋转。在太阳系中,太阳是引力的中心因为它的质量占据了整个太阳系质量的99.85%,所有的行星、彗星、小行星、卫星等都围绕着太阳运动,包括我们的地球。太阳还带着它的众多天体在银河系中运行。在银河系中,太阳只是一颗普通的恒星,除了太阳之外,还有至少1000亿颗恒星。太阳和其他的恒星都在围绕银河系的中心旋转,这并不是因为银河系中心有一个超大质量的黑洞——人马座A*,而是整个星系的引力中心在银心。人马座A*的质量与银河系的总质量相比较小,它的引力并不足以让所有的恒星围绕它运动。在太阳所在的轨道上,围绕银心旋转一周需要大约2.3亿年。

银河系在宇宙中又是如何运动的呢?银河系被什么吸引着呢?

银河系位于我们的星系群中,这个宇宙结构包含了50多个星系。星系群的星系分为两个阵营,一个是银河系次群,它以银河系为中心,周围有数十个矮星系围绕银河系运动;另一个是仙女星系次群,仙女座星系是中心星系。由于银河系和仙女座星系的质量远大于其他星系,所以星系群的引力中心就在这两个星系之间。但是,银河系和仙女座星系的距离很近,只有大约250万光年,而且它们之间的引力作用非常强,所以它们并不会围绕星系群的引力中心做圆周运动。取而代之的是,银河系和仙女座星系带着各自的卫星星系互相螺旋靠近彼此。并在大约38亿年后,它们会运动到引力中心,然后发生碰撞。经过长时间之后,其他卫星星系也会被合并在一起。此外,星系群还会带着银河系、仙女座星系以及各个卫星星系在更广阔的星系际空间中运动。我们所在的星系群属于本超星系团的一部分,本超星系团的引力束缚着上百个类似于星系群的星系结构。星系群位于本超星系团的边缘地带,本超星系团的引力中心位于5380万光年之外的室女座星系团,星系群会围绕着这个中心运动。但是,本超星系团的尺度过大,星系群绕行一周的时间将要达到1700亿年,这远超目前的宇宙年龄。目前,在暗能量的作用下,宇宙空间在加速膨胀。对于本超星系团这样的巨大结构,它们在上千亿年的时间尺度下会因为空间膨胀而解体,星系群无法完成一周绕行运动。最终,星系群会去往何方不得而知,我们的星系际太空之旅不会停止。

银河系和仙女座星系相撞后的中心是什么

这两个大星系的碰撞将是一个极为壮观的事件,那时候的星空是亮如白昼,璀璨夺目——如果人类有幸能看到的话。目前科学界还不知道到底会相互融合还是插肩而过。因为我们现在正好隔着银河系中心与仙女座星系对望,隔着银河系中心的密级星团,看仙女简直就是雾中看花,而我们据以判断的只是她向银河系方向的径向速度(用多普勒原理),其横向运动速度因为实在距离遥远,无法准确判断。如果两个星系只是边缘的碰撞,则不会有大的改变,或者形成相互对绕(跟双星似的),在太空中翩翩起舞,但若两个星系的中心黑洞相互融合到一起,就会形成一个新的星系中心。那是很久很久以后的事了,40亿年,那时候太阳也接近主序星末期了。

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