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銀河系大得令人類絕望,但在拉尼亞凱亞超星系團裡,它隻是一粒沙

作者:魅力科學君

在仰望星空時,滿天的星星總是會讓我們對宇宙的浩瀚悠然神往,但或許你不知道的是,我們在地球上肉眼可見的恒星,其實隻占銀河系衆多恒星中的極少一部分,根據科學家的測算,全球夜空中肉眼可見的恒星數量隻有7000多顆,而它們中的絕大部分與我們的距離,都不會超過1000光年。

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已知的觀測資料表明,銀河系擁有2000億至4000億顆恒星,其主體直徑至少有10萬光年,與之形成鮮明對比的是,以我們人類目前的科技水準來看,連跨越“區區”1光年的距離,都是一個可望而不可及的目标。

一個典型的例子就是旅行者1号探測器,作為迄今為止距離地球最遠的深空探測器,旅行者1号用了40多年的時間飛了大約243億公裡,這樣的距離,僅僅相當于大約0.00257光年,而它目前的速度約為17公裡/秒,這就意味着,以這樣的速度,它需要大約1.8萬年才能跨越1光年,并且這還沒有考慮太陽引力對它的減速作用。

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當然了,我們也能不排除人類科技在未來會出現突飛猛進的可能,或許我們可以樂觀地認為,在不太遙遠的未來,人類能夠開發出以可控核聚變、甚至是反物質作為能源的宇宙飛船,進而以非常接近光速的速度在宇宙空間中航行。

然而我們都知道,1光年就是以光速(指真空中的光速)直線前進一年的距離,也就是說,即使能夠以光速前進,想要橫穿銀河系的主體結構,也至少需要10萬的時間……

對于我們人類而言,銀河系實在是太大了,甚至可以說是大得令人類絕望,但相對于宇宙中的那些大尺度結構來講,銀河系其實也很渺小,有多渺小呢?這樣說吧,在銀河系所屬的拉尼亞凱亞超星系團(Laniakea Supercluster)裡,它隻是一粒沙子。

需要知道的是,宇宙中的星系大多都不是孤獨存在的,它們會在引力的作用下聚內建星系團或星系群,實際上,銀河系就與鄰近的數十個星系形成了本星系群(Local Group of Galaxies),其跨度大約有1000萬光年。

銀河系大得令人類絕望,但在拉尼亞凱亞超星系團裡,它隻是一粒沙

(↑本星系群)

在更宏觀的尺度上,星系團或星系群又會聚內建更大的結構,這就被稱為超星系團,在拉尼亞凱亞超星系團被發現之前,室女座超星系團(Virgo Supercluster)曾經被認為是銀河系所屬的最大結構,其跨度約為1.1億光年,包含了大約100個星系團和星系群。

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拉尼亞凱亞超星系團的發現,可追溯到上世紀70年代,科學家在研究“宇宙背景輻射”時發現,在一個特定方向上觀測到的“宇宙背景輻射”,其波長要短一點(藍移),而在另一個特定方向上,其波長則要長一點(紅移)。

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這樣的現象就說明了,地球相對于“宇宙背景輻射”存在一個明顯的運動速度,在此之後,科學家結合了地球在太陽系中運動狀态、以及太陽系在銀河系中的運動狀态等觀測資料之後,得出了一個令人驚訝的結論:相對于“宇宙背景輻射”,銀河系其實是在高速運動,其速度大約為每秒600公裡。

而這也就意味着,銀河系受到了一個巨大的引力源的吸引,随後科學家将其稱為“巨引源”(The Great Attractor)。

由于“巨引源”所在的方向正好被銀河系的星系盤遮擋,是以相關的研究遲遲沒有進展,直到基于紅外線、無線電波等多種波段的觀測技術發展起來之後,科學家才逐漸揭開了“巨引源”的神秘面紗。

觀測資料顯示,“巨引源”比之前想象的更加強大,它距離我們大約1.5億至2.5億光年,其引力之強,以至于附近數億光年的星系都被它吸引,而銀河系隻不過是其中的一員。

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為什麼“巨引源”的引力會如此強大呢?對此,科學家提出了多種解釋,其中有一種觀點認為,“巨引源”很可能是一個巨型結構的引力中心,而随着時間的流逝,相關的觀測資料也越來越豐富,在2014年的時候,這一觀點得到了科學界的确認。

是的,這個巨型結構就是拉尼亞凱亞超星系團,根據科學家的估算,拉尼亞凱亞超星系團的跨度達到了5.2億光年左右,包含了300至500個星系團和星系群,星系的數量至少有10萬個,而室女座超星系團則隻是它的三個主要組成部分之一(另兩個分别是長蛇-半人馬座超星系團、孔雀-印地安超星系團)。

值得注意的是,10萬個星系隻是一個保守的估計,由于觀測條件的限制,我們并不能精準地探測到拉尼亞凱亞超星系團中所有的星系,是以科學家普遍認為,拉尼亞凱亞超星系團中星系的真實數量,很可能比這還要大得多。

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(↑圖中的紅點表示的是銀河系所在的位置,需要注意的是,按照真實的比例,銀河系并沒有那麼大,而應該是一個小到不可見的點)

從整體上來看,拉尼亞凱亞超星系團的形狀就像是宇宙空間中的一片巨大的羽毛,其上存在着很多細絲狀結構,每一根“細絲”都是由大量的星系構成,而銀河系隻是其中微不足道的一員,在這個巨大的結構裡,它渺小得猶如一粒沙子……

然而就是這樣一個“渺小”的銀河系,卻是一個大得令人類絕望的存在,人類未來真的可以在宇宙中暢遊嗎?這是一個值得我們深思的問題。

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