首先,从位置上来看,太阳系处于银河系的第三旋臂——猎户旋臂上,在整个银河系中,和太阳类似的恒星有很多,对于星系来说恒星只是基础的组成单位,而银河系本身是本星系群的一部分,本星系群大约由50个和银河系相似的星系组成,在本星系群上,还有更大拉尼亚凯亚超星系团。
因为宇宙本身在不断膨胀,很多星系都在不断的远离银河系,但是“仙女座星系”除外,大约40亿年后,银河系就会和仙女座星系发生碰撞,最终融合成为一个全新的星系,太阳系在这碰撞中不会受到太大的影响,会成为新星系的一员,向着宇宙中的引力源继续移动。
说完了太阳系在位置上的结局,再来思考一下太阳系本身的结局,在宇宙中存在很多恒星,也不断有新的恒星诞生,所有恒星都有自己的“寿命”,一般情况下,体积越大质量越高的恒星寿命就越短,而太阳这样偏小的恒星寿命较长,大约可以维持“主序星”的状态100亿年。
太阳的体积和质量很大,之所以可以维持稳定,是因为内部的引力平衡和核聚变反应,但是在长时间的聚变反应后,恒星内核的氢元素会被大量消耗,最终无法维持整体的稳定,这个时候恒星的“寿命”就等于走到了尽头。
因为恒星之间的大小差距很大,不同质量的恒星在走到生命尽头时会有不同的演化方式,首先恒星会因为引力失衡开始膨胀,变成“超巨星”,体积更大释放能量的速度更快,但是在这个过程中会不断丢失自己的质量。
原本质量较高的恒星度过超巨星阶段后,会形成超新星爆发,然后发生引力坍塌变成“中子星”或者是“黑洞”,而太阳这样较小的恒星会逐渐变成行星状星云,星云逐渐冷却后,会留下一颗“白矮星”。
而在这个过程中,因为恒星的质量大幅度降低,引力也会不断降低,太阳系内的其他天体会逐渐脱离太阳系,水星,金星和地球,可能在太阳成为红巨星的时候就被太阳吞噬,而其他行星和小行星会逐渐脱离太阳系引力,被宇宙中的其他恒星系俘获,或者是孤独的在宇宙中流浪。
就算恒星变成一颗白矮星,它仍然拥有很高的温度,目前科学家已经在银河系中发现了数十万颗白矮星,这足以证明宇宙中一直有大量的恒星死去,也不断的有恒星诞生。
首张黑洞照片所拍摄的黑洞来自于室女座星系M87中心,距离地球5500万光年,质量是太阳的65亿倍。这个黑洞质量超大,离地球距离也合适,所以从地球“看”过去视直径也较大。
黑洞形成,是恒星老年期发生剧烈的核聚变,使恒星上氢、氦元素顺着元素周期表变化。当变成铁元素时,铁元素相对原子质量大,恒星表面承受不了,于是开始向内坍缩。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸.当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间.
在黑洞的模拟实验中,科学家发现恒星在很短的时间里就被黑洞引力拉扯成了面条状,细长的恒星物质流延伸了很大一片区域,只有少量的恒星物质会被黑洞吞噬掉,科学家还发现黑洞对吞噬的少量物质依然很挑剔。