整個宇宙都在膨脹，那為什麼還會有星系碰撞？

三體迷【宇宙探秘專欄】埃德溫·哈勃是現代宇宙理論中最關鍵的人物，他發現了宇宙中河外星系的存在以及宇宙膨脹的現象。在此之前，人類認知範圍內的宇宙僅限於銀河系，而且認為宇宙是靜態的。哈勃的發現顛覆了人類的宇宙觀，也奠定了現代宇宙理論的基礎。

自1929年哈勃發現宇宙的膨脹以來，現代宇宙學模型逐步得到完善。科學家們認為，宇宙從奇點開始，發生大爆炸並逐漸膨脹。由於宇宙的膨脹，各星系越離越遠，這就是我們所發現的星系退行，而且離我們越遠的星系，退行速度越快（哈伯定律：v=HD）。

科學家還形象地把宇宙比喻成一個膨脹的「氣球」，隨著「氣球」被越吹越大，氣球表面的所有星系之間的距離都在增大。當然，這裡所說的「球面」與我們平時所理解的有所區別，這個「球面」是四維空間中的一個「超球面」。將這個「氣球」吹大的神秘力量就是所謂的「暗能量」。

那麼，問題來了，既然宇宙一直在膨脹，那麼為什麼還會有行星膨脹呢？而且星系碰撞還是宇宙中常見的一種現象，科學家甚至發現我們的鄰居星系——仙女座星系正向我們高速飛奔而來，並預計大約在37億年後與我們的銀河系發生碰撞。

這就不得不提到宇宙中的引力效應了，星系之間以及「暗物質」的引力作用使得宇宙中的星系出現「抱團」現象，形成所謂的「星系團」或「星系群」。星系團或星系群在宇宙膨脹的過程中，會保持相對穩定的狀態，就像下圖一般，各個點代表星系團/群：

而在星系團/群內，各星系之間會發生複雜的運動，有些相互遠離，有些相互靠近。於是，我們既可以觀測到星系的紅移，也可以觀測到星系的藍移，這正是星系遠離我們和靠近我們所產生的光的多普勒效應。那麼星系的膨脹也就很好理解了，當星系團/群內的星系靠得比較近時，引力作用就會將它們拉在一起，並最終發生碰撞。

這是宇宙局部的引力效應克服了宇宙膨脹的效應所產生的現象。如果星系團中的引力效應不足以克服宇宙膨脹的效應，那麼星系就會逐漸分離，成為宇宙中的一座座孤島！

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