凱哥看宇宙2020-05-19 13:48:20

首先，你可能會熟悉宇宙正在膨脹的想法；這意味著，在沒有任何其他影響的情況下，任何一對星系都會逐漸地彼此遠離，因為它們之間的空間正在增加。這裡的關鍵是，這是沒有任何其他影響的。仙女座星系和銀河系是一小群星系（“本星系團”）中的兩個比較大的星系，它們相互引力吸引它們。

整個宇宙都是如此，在小尺度上，物質凝聚在一起。星系與其他星系碰撞，使星系變得更大，星系團合併形成超星系團。在大尺度上，這些物質分佈正在相互傳播。讓我們更抽象地說：這是空間本身真正擴充套件的結果，所以經過一段時間後，相距1釐米的兩點會相距2釐米，相距1公里的兩點也會相距2公里。如果在這段時間內對這兩對點施加相同的引力，則可能會成功將兩對距離更近的點移動到一起。在第一種情況下，這些點現在相互重疊，而在第二種情況下，它們相距2公里或更遠。

廣義相對論中我們認識到引力引力實際上是物質分佈周圍時空曲率的一種表現。在沒有任何物質的情況下，“膨脹空間”只是愛因斯坦方程的有效解（但在物質的存在下卻不是如此）。所以在物質密度較低（星系外部）空間的區域裡，空間正在近似於這種解決方案的預期範圍內。在星系團中，由於所有暗物質和氣體和星系，時空是足夠彎曲的，因此所有事物都傾向於沿著時空傳播路徑，這使得事物更緊密地結合在一起，而不是發散路徑。

銀河系和仙女座是我們本星系團中最大的星系中的2個。銀河系有3000億顆恆星，仙女座擁有驚人的1萬億顆恆星。空間越近兩個物體，相互引力越大，空間膨脹越少。反之亦然。

因此，銀河系-仙女座是一個引力支配空間膨脹的例子。隨著這種情況的不斷髮生，它們的引力變得更加強烈，空間的擴張變得更弱。因此，在大約40億年間，這兩個巨大星系註定會發生碰撞。