37億年後黑洞對撞，太陽系和地球，有可能會被甩出銀河系

天文學家告訴我們,最快37.5億年後, 254萬光年外的仙女座星系就將從側面撞上銀河系, 到時候產生的引力混亂有可能會把太陽系彈出去, 讓太陽變成流浪恆星,地球變成流浪地球。 然而在內行人眼裏, 星系之間的碰撞其實跟恆星們一點關係都沒有, 真正交鋒其實只有兩個星系中心區域的超大質量黑洞, 使它們帶着星系中的數千億顆恆星彼此奔赴。 因此,研究黑洞之間的碰撞一直以來都是宇宙學的熱點話題。 那麼黑洞相撞究竟會發生什麼呢? 首先我們要了解一些黑洞的性質, 宇宙中絕大部分黑洞都是大質量恆星晚年坍塌形成的, 這種我們稱之爲恆星級黑洞。 而在各個星系的中心區域, 普遍存在着數百萬太陽質量到數十億太陽質量不等的超大質量黑洞, 當這種黑洞彼此之間發生碰撞時, 會引發整個宇宙時空的扭曲, 這種扭曲被稱爲引力波, 早在1916年就被愛因斯坦預言存在了, 但科學家直到2016年才首次探測到雙黑洞相撞的引力波信號。 超級計算機模擬顯示, 兩個超大質量黑洞的合併亮度將短暫地超過所在星系中所有恆星的總亮度, 當它們圍繞彼此旋徑時, 附近的時空結構將被劇烈扭曲, 引力波將開始以光速傳遞整個宇宙。 由於引力波是消耗兩個黑洞的能量才產生的, 因此隨着引力波的不斷釋放, 兩顆黑洞的公轉速度也會下降, 最終它們將在彼此引力作用下合併成一個更大的黑洞。 光看這個過程描述你可能感受不到什麼, 覺得黑洞之間的碰撞並不可怕, 但接下來我將添加一些註釋, 讓你領略黑洞碰撞的爆裂之美。 超大質量黑洞的質量往往都在太陽的一億倍以上, 如果把它們放到太陽系, 那麼整個太陽系的所有星球都將被黑洞吞噬。 然而這還不算完,超大質量黑洞伴隨的強大引力 將使得它們彼此旋轉的速度達到光速的30%到50%, 也就是每秒9萬公里到15公里。 相較之下,地球的自轉速度只有每秒466米。 兩個分別有太陽系這麼大的黑洞, 以接近光速的速度彼此旋轉最後對撞, 產生足以被整個宇宙探測到的引力波信號, 這便是黑洞相撞的典型描述。 然而對於地球上的我們來說,黑洞還是太遙遠了, 目前距離地球最近的黑洞位於1600光年外, 我們的太陽在51年後由於質量不夠, 也不會變成黑洞, 只會先變成紅巨星,再變成白矮星, 最後變成黑矮星了卻殘生。 已故英國物理學家霍金生前就是研究黑洞方面的權威之一, 他最大的貢獻是從理論層面證明了 黑洞壽命是有限的,即黑洞蒸發理論。 該理論認爲黑洞不論大小都會釋放出霍金輻射, 從而流失能量,質量越小的黑洞霍金輻射越強, 蒸發速度越快,因此霍金認爲 就算未來人類不小心創造了黑洞, 它也會在瞬間就蒸發消失,根本不會影響地球。 然而對於宇宙中的超大質量黑洞來說, 它們的霍金輻射所帶走的質量遠遠比不上它們吞噬的質量, 因此雖然名義上超大質量黑洞也有壽命極限, 但這個極限長達數百萬億年是完全沒有意義的, 畢竟宇宙才138.2億年。 總體而言,超大質量黑洞相撞是宇宙中最狂暴的天文現象, 在此我們只能希望37.5億年後人類能離開銀河系, 或者人類文明乾脆延續不到37.5億年後。