旅行者 1 号能飞到仙女座吗?算清引力牢笼与 45 亿年后的终极碰撞
人类造出的飞得最远的一颗探测器,能不能飞到仙女座星系? 答案很干脆:不能。 差的不是时间,是宇宙根本没给它发离场券。
旅行者 1 号已经在太空里飞了将近半个世纪。 它现在相对太阳的速度,大概是每秒 17 公里。 在地球人的生活经验里,这快得像神话一样。 一秒钟跑 17 公里,一个小时能跑六万多公里,从北京飞到纽约只要十分钟。 但在宇宙尺度面前,这个速度慢得让人绝望。 换算一下,它一整年只能往前挪大约 0.000057 光年。 隔壁的仙女座星系离我们有多远? 250 万光年。 如果拿 250 万光年除以它每年的航程,算出来的数字是 440 亿年。 440 亿年是什么概念? 宇宙大爆炸到现在,一共也才过去了 138 亿年。 也就是说,就算给它一条没有任何阻挡的笔直跑道,让它一直匀速飞,也要飞三个宇宙年龄那么久。
但最残酷的还不是时间。 这个 440 亿年的算术题,本身就是一个不存在的假想。 为什么? 因为旅行者 1 号根本就飞不出银河系。
很多人在新闻里看到它穿过了日球层顶,进入了星际空间。 大家下意识以为它已经自由了,可以在群星之间四处流浪。 差得太远了。 当年它借助木星和土星的引力弹弓加速,拿到的仅仅是逃出太阳系的门票。 但逃出太阳系,跟逃出银河系,完全是两码事。 在太阳系所在的这个位置,想要彻底挣脱银河系的引力牢笼,逃逸速度需要达到每秒 500 到 550 公里。 那旅行者 1 号的速度是多少? 太阳带着八大行星绕着银河系中心公转,速度大概是每秒 220 公里。 加上旅行者 1 号自己那点每秒 17 公里的相对速度,合起来总共也就每秒 237 公里。 它连银河系逃逸速度门槛的一半都没碰到。 银河系里数千亿颗恒星和庞大暗物质织成的巨大引力网,死死拽着它。 所以哪怕再过一万亿年,它也绝不可能飞进星系之间的虚无深空。 它唯一的宿命,就是跟太阳一样,老老实实绕着银河系中心的超大质量黑洞转圈。 转一整圈,需要两亿多年。
那它现在到底在往哪去? 它目前的飞行方向,对着天球上的蛇夫座。 大约 4 万年之后,它会经过一颗叫做格利泽 445 的恒星附近。 有人把这叫作人类使者去拜访另一颗恒星。 那是想多了。 那颗恒星根本不是在原地等它。 它自己正以每秒 119 公里的高速,向着太阳系迎面冲过来。 哪怕到了 4 万年后距离最近的一刻,它们之间依然隔着 1.6 光年。 1.6 光年,足足有 15 万亿公里。 更现实的是,旅行者 1 号身上的钚核电池,这几年就会彻底耗尽电量。 等到它 4 万年后掠过那颗恒星的时候,它早就断电了几万年。 那只是一具毫无生气的冰冷金属残骸,在虚空里无声地滑行。
那人类送出的这个小物件,这辈子真就彻底去不了仙女座星系了吗? 宇宙给了一个极其荒诞又震撼的反转。 它自己确实永远飞不过去。 但仙女座星系,正在朝它砸过来。 仙女座星系正以每秒 110 公里的速度,迎面扑向银河系。 大约 45 亿年之后,银河系和仙女座星系将迎来一场正面大碰撞。 两个星系的恒星、气体和尘埃会被引力撕扯、搅拌,最终熔铸成一个庞大的椭圆新星系。 一直被困在银河系引力轨道里的旅行者 1 号,自然也会被搅进这场星系大融合里。 它一天都没有离开过银河系的引力牢笼。 但几十亿年后,它却确确实实会漂浮在仙女座星系的残骸之中。 它根本不需要自己飞过去。 是宇宙的引力洪流,把仙女座直接砸进了它的怀里。
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