銀河系很大?在拉尼亞凱亞面前,它只不過是一根羽毛而已

网瘾少女 2022/11/02 檢舉 我要評論

1977年,NASA往宇宙深處發射了一顆旅行者1號探測器。45年后,旅行者1號已經在宇宙中穿行了超過230億公里。然而,它至今仍未飛出太陽系。事實上,即使在最理想的情況下,旅行者1號要想飛出太陽系,也還需要19000年的時間。由此可見,我們所在的太陽系有多麼廣大。

但是,在銀河系面前,太陽系就渺小得如同沙漠中的一粒塵埃了。銀河系自內向外分別由銀心、銀核、銀盤、銀暈和銀冕組成,它周圍幾十萬光年的區域還分布著十幾個衛星星系,銀河系通過緩慢地吞噬周邊的矮星系使自身不斷壯大。

2020年,英國科學家艾麗絲·迪森及其同事利用銀河系附近的星系,找到了銀河系的邊界。他們的最新研究成果顯示,銀河系的精確直徑為190萬光年,誤差不超過40萬光年。也就是說,宇宙中最快的光要走190萬年才能穿過整個銀河系。

銀河系的總質量大約是太陽質量的1.5萬億倍,銀河系的恒星數量約在1000億到4000億之間,我們所在的太陽系僅僅是銀河系中恒星總數的幾千億分之一而已。

那麼,這是否就意味著銀河系很大呢?

這就要看跟誰比了。跟地球和太陽系相比,銀河系確實很大,大到窮盡人類全部的智慧也不可能到達它的邊緣。但如果跟它的上一層級——拉尼亞凱亞超星系團相比,那銀河系就宛如星空中的一根羽毛——不值一提了。

拉尼亞凱亞這個詞來自于夏威夷語,意思是「無盡的天堂」。拉尼亞凱亞超星系團就像它的名字一樣,大得令人難以想象。它的直徑達到5.2億光年,囊括了10萬個星系,其質量相當于銀河系的10萬倍,或者相當于太陽的1*10^17倍。

拉尼亞凱亞超星系團包含室女座超星系團(銀河系所在的超星系團)、長蛇-半人馬座超星系團和孔雀-印地安超星系團三大部分,整個超星系團由大約300到500個已知的星系團和星系群組成,而實際數字可能更高。

像拉尼亞凱亞這麼大的超星系團,按理說早就應該被人類所發現。然而,直到2014年,美國天文學家布倫特·塔利和法國天文海倫·庫爾圖瓦才利用電波望遠鏡發現了拉尼亞凱亞超星系團。在此之前,拉尼亞凱亞超星系團之所以遲遲未被發現,是因為部分天區被銀河系的隱匿帶遮蔽住了,導致其無法被觀測。

對于地球上的科學家來說,拉尼亞凱亞超星系團的可怕之處不在于它的巨大無比,而在于它中心的「巨引源」。

巨引源是指位于本超星系團中心附近的某一引力異常處, 大約幾億光年外的星系也受到它的影響。 所有這些星系都發生紅移,依據哈勃定律顯示它們之間以及地球都在相互退行,但紅移揭示了這個不合理的現象。

紅移變化顯示地球、太陽系以及整個銀河系都在以每秒鐘600公里以上的速度向著巨引源的方向移動。而這個巨引源正是拉尼亞凱亞超星系團的重力中心。

在受到如此巨大撕扯力的情況下,巨引源自然令科學家們感到無比的恐慌和害怕,它給科學家帶來的沖擊力甚至超過了黑洞。因為按照當前的速度,包括地球在內的銀河系中的一切天體早晚有一天都會被巨引源吸到它巨大的口中。

不過,也有科學家認為這種害怕和擔心是多余的。因為宇宙中除了巨引源之外,還廣泛分布著大量的暗物質,這些暗物質又會將所有天體向外推離。所以,從理論上來講,我們的地球永遠不會抵達巨引源。

盡管拉尼亞凱亞超星系團的直徑達到了5.2億光年,但是它在浩瀚的宇宙中仍然算不上最大的星際結構。放眼整個宇宙,比拉尼亞凱亞超星系團更大的結構還有很多,比如2013年11月發現的武仙-北冕座長城。

武仙-北冕座長城是[大尺度]纖維狀結構的一部分,或者是以重力結合的巨大星系集群。該結構的長度最長端橫跨約100億光年,另一端的長度則是72億光年,是目前宇宙中已知最大的單一結構。武仙-北冕座長城的紅移值為1.6到2.1,相當于距離地球約100億光年。

武仙-北冕座長城的發現也給現有的宇宙演化模型帶來一個無解的難題。該結構距離地球100億光年意味著它的年齡為100億年,或大爆炸后37.9億年形成。然而,宇宙演化模型并不允許這樣的結構在宇宙誕生后僅30億年內形成,因為這樣的結構太龐大和太復雜,不應該在早期宇宙中形成。

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