太阳系在银河系中运动,那银河系在宇宙中是如何运动的?
简单地说,我们可以把太阳想象成每2.25亿到2.5亿年围绕银河系中心运行一次。这个周期被称为宇宙年或银河年。然而,现实更为复杂。即使太阳系内部只有少数几颗大行星,它们的引力也会相互干扰,导致轨道漂移,更不用说像银河系这样的恒星海洋了。当太阳穿过银河系时,它会受到附近恒星的干扰,尤其是恒星密集的旋臂,因此它的轨道是飘忽不定的。如果我们能够建立一个有效的银河系模型,我们就可以分析太阳在不同位置的受力情况,并计算其轨道。
如果我们把时间倒回过去,我们就能看到太阳过去的位置。如果我们把时间倒回46亿年前,我们就能看到太阳的诞生地。寻找太阳在银河系中的诞生地不是人类寻根的问题(我承认这就是为什么我在乎的原因),而是回答一些重要的天文学问题。这是因为宇宙中大多数恒星都是在星团中诞生的,很少有恒星是单独诞生的。因此,当太阳诞生时,它可能也是星团的一员。如果是这样的话,在过去的某个时候,太阳会被连根拔起,漂浮在银河系上。如果我们知道太阳诞生时在银河系中的位置。
当然,天文学家模拟了太阳和M67过去的轨迹。他们希望看到的是,太阳和M67的轨道在过去的某个时刻重合。更重要的是,在这一点上,它们的相对速度不能太大。由于开放星团的引力约束非常小,恒星获得的相对速度非常小,以至于它们脱离了星团。
计算机模拟显示,太阳和M67的轨道在过去确实重合,但它们的相对速度太高,超过每秒20公里。以这种速度脱离开放星团的唯一方法是太阳进入双星系统,形成一个临时的三星系统。由于三体系统是不稳定的,太阳被高速喷射。问题是,这样的事件必然会对太阳系的结构造成巨大的冲击甚至破坏。这与我们今天在太阳系看到的情况不一致。因此,归根结底,M67不是太阳的家园。