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第五回(7億年~100億年)似星非星類星體驅策星系漸紅漸遠紅移量分劃時空(下)

2021-01-13 05:01:08豌豆皮
科學Fans 2021年11期
關鍵詞:時代

豌豆皮

上回書說到,類星體已經開始自己的搶眼表演。但是俗話說得好,狂風不終日,暴雨不終朝,類星體之所以能夠表現得如此勁爆,前提條件是有足夠的氣體物質被吞噬。反過來,一旦落下的食糧不足,黑洞就不得不冷靜下來,變成一個普通的、沒有那么活躍的星系核。但這一大團物質里能夠被黑洞引力吞噬的氣體總量終歸有個上限,而類星體的壽命就取決于它能享用持續多久的饕餮饗宴。已知最亮的類星體一年要吞掉大約1000個太陽的質量,發光強度相當于25000個銀河系的總和。這種進食速度可想而知難以持久,所以類星體一般都撐不過1億年,就會因為食糧斷絕而逐漸變得平靜。

隨著宇宙重新變得明亮,更多的類星體角色紛紛出現。這個年齡的宇宙還沒有來得及膨脹太久,尺度大致只有現在宇宙的十分之一,里面塞滿了年輕的星系,星系之間的碰撞和并合時常發生。考慮到恒星與恒星之間的距離遠遠大于恒星的直徑,所以恒星們很少會直接對撞。但星系中的氣體逃不脫沖擊和擠壓,隨即會失去在原本星系中的平衡狀態。擾動起來的氣體面臨兩種命運:一是順應星系中心的引力召喚,落向黑洞,成為黑洞生長的食糧和類星體的能量來源;二是互相擠壓,在某些區域形成密集團塊,從而誕生出新的恒星。如火如荼的明亮類星體和狂飆猛進的恒星星暴是類星體時代的一體兩面,兩者都會迅速消耗星系中的氣體儲備,讓狂暴的星系逐漸回歸寧靜。

類星體時代的謝幕,是在100億年前。因為氣體儲備消耗殆盡,恒星形成的速度和明亮怪獸們的出現頻率都從此斷崖般減少,類星體在近鄰,也就是時代更近的宇宙逐漸消失,只以超大質量黑洞的身份潛伏在星系中心。有詩為證:

巨燭燃云照洪荒,煊赫深紅景不長。

百億光年成舊夢,萬星如海一身藏。

而同樣是在大約100億年前,一個星系經歷了一次決定自身命運的碰撞,奠定了它從此之后的主體形態。這個巨大的旋渦星系用自身龐大的引力控制住了周圍眾多小星系,直到如今還在緩慢侵吞它們的身體。就在類星體時代謝幕之際,銀河系登上了宇宙舞臺。因為這段宇宙演義的說書人正是銀河系中一粒渺渺塵埃,它也就當仁不讓地成為一段故事的主角。要知那銀河系始末如何,且聽下回分解。

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