科學家:終有一天,行星會逃離恆星的束縛

2019-11-22     排頭博覽

(文/Neel V. Patel)

有人會問:如果宇宙不斷膨脹,是否存在一個相對可預測的時間框架,行星無法圍繞恆星旋轉,因為沒有足夠的引力?膨脹是否意味著觀星最終將成為過去?

宇宙的膨脹會讓一些天體物理學家和宇宙學家夜不能寐,因為這類研究存在大量的不確定性。但從我們目前對膨脹率的大多數觀察來看,在可預見的未來,我們不會看到所有物體都被拉伸得太大,以至於引力不再起作用。衛星將繼續圍繞行星旋轉;行星將繼續圍繞恆星旋轉;恆星將繼續形成星系。

為什麼?假設你有兩輛車在高速公路上行駛,一輛車在另一輛前面30英尺。如果宇宙在膨脹,那麼理論上這些物體之間的距離會隨著時間變得越來越大。但是如果第二輛車隨著時間的推移緩慢而持續地加速,它將克服擴張的影響,並保持與第一輛車相同的30英尺的距離。

正如天體物理學家Ethan Siegel在《介質》(Medium)雜誌上發表的一篇文章中所寫的那樣,宇宙的膨脹不是施加在其中的力,而是速率。其他力量有可能超過這個速率。

在非常大的尺度上,引力似乎不能克服膨脹的影響。有些結構,比如星系超星系團,在重力的作用下結合不夠緊密。最終,它們將被延伸到足夠遠的地方,不再是一個超星系團,而僅僅是單個星系。

但是當你開始談論更小的物體,如恆星、行星和整個星系本身,力的影響,如電磁力和核力,會更加顯著。這些力,甚至地心引力,有助於克服宇宙在小尺度上膨脹的影響。你只需要有可以匹配或超過膨脹速度的力,當物體之間的距離越小時,這就容易得多。

事實上,一切都取決於膨脹率是否會隨時間急劇變化(誰知道接下來100億年會發生什麼)。但就我們所知,銀河系將保持在一起。地球將圍繞太陽旋轉,其他行星也一樣,直到太陽爆炸成為超新星。其他恆星系統和星系也是如此。然而,我們將要失去的是由成百上千個星系組成的更大的星系團。它們無法逃脫宇宙的膨脹,最終它們會被拉得太遠而無法相互作用。

來源:麻省理工科技評論網

文章來源: https://twgreatdaily.com/SuxRk24BMH2_cNUgqmoX.html