直徑5.2億光年,囊括10萬星系,拉尼亞凱亞超星系團會有多可怕?

漫酱~ 2023/01/19 檢舉 我要評論

關于我們的世界究竟是怎樣存在的,它究竟有多大,一直以來都是一個令人類困擾不已的問題,也是我們作為智慧生物特有的「煩惱」。動物是不會有思考宇宙的意義的,它們需要擔心的不過是明天的食物應該在什麼地方獲得。

但是人類不僅僅會滿足于生存的需要,還會不斷地向著更加抽象、更加深遠的方向思考,去體會這個孕育了生命的世界究竟是怎樣的。在經過了數千年的發展之后,我們對于自己所處的這個世界的認知已經達到了前所未有的高度。

人類文明的萌芽時期,我們曾經對于這個世界有著各種奇特的想象,比如世界是一艘漂浮在海上的大船、世界是一顆參天巨樹、世界是烏龜背上的大地…… 這些想象基本上都是根據當時我們能夠接觸到的一切事物,加以浪漫化的加工誕生的。

在我們的科技進步之后,我們有了各種各樣的能夠觀測這個世界的工具,這才開始完全以事實為基準,以理論為基礎對世界進行研究。如今的我們已經可以完全拋棄那些「幼稚」的想象,用更加嚴謹的態度去看待一切了。

我們在宇宙中的位置

從詞語的本義上來說,「宇宙」指的是上下四方、古往今來,也就是空間和時間,是構成我們存在的這個物質世界的兩種基本要素。

曾經的人類以為我們所在的世界就是在宇宙的中心,但我們現在已經知道,地球只是大小有限的一顆行星,我們的天然衛星只有月亮,而太陽非但不是圍繞地球旋轉,事實還恰恰相反。

太陽相對于地球來說是一顆龐大的恒星,但在整個銀河系中只是微不足道的4000億分之一。古人在仰望頭上的銀河的時候,想必不會猜到我們自己也是這條「河流」中的一員。

盡管銀河系的大小已經超出了過去人們想象,但這還遠遠不是宇宙的盡頭。我們在地球上能夠觀測到的那些「星星」,很有可能并不是跟太陽一樣的恒星,而是像銀河系一樣,甚至更加龐大的星系。

盡管我們現在無法觀測到全部的星系,但根據研究者們的測算,整個可觀測宇宙中大約有1250億個,而這還遠遠不是盡頭,而是受限于當前觀測水平得出的結論。由此可知,我們的宇宙已經遠遠超出了我們的想象,而地球更是在其中連塵埃都算不上。

銀河系及其「鄰居」

我們先來了解一下我們所在的銀河系吧。銀河系在星系分類上屬于棒旋星系,整體看去就像是一個「漩渦」。太陽雖然被稱作恒星,但也在緩慢地隨著銀河系的中心轉動,每公轉一周大約需要2.2億年。

其實銀河系在「自轉」的同時,也在圍繞著一個更加龐大的中心進行公轉,那就是本超星系團的引力中心。因此我們可以說,宇宙中的一切物質都在運動著,而且在大多數情況下它的運動是有跡可循的。

銀河系在眾多的星系中并不孤獨,我們周圍還有著不少可以觀測的星系,比如大麥哲倫星系、小麥哲倫星系、人馬座星系等,它們比銀河系更小。而我們還有一個「龐大」的鄰居,那就是仙女座星系。

以銀河系和仙女座星系為基礎,大約50個星系一同組成了本星系群,這是銀河系之上的天文單位。那麼在這些離我們比較近的友鄰之外,還有什麼星系存在,而在本星系群之上有沒有更加龐大的天文單位呢?答案是肯定的。

令人驚訝的超星系團

在本星系群之上的單位叫做本星系團,它包含的星系就更多了,從本星系群的50個增加到了2500個。2500個星系究竟占據了宇宙中多大的面積?很多人或許對此并沒有概念。光速是宇宙中最快的速度,達到了每秒30萬公里。

人們將光行走一年的距離稱為光年。光年對于人類來說已經是一個非常遙遠的距離,然而以這個單位為尺度測量的本星系團,其直徑達到了1.1億光年!除非人類能夠在未來掌握進行空間躍遷的方法,否則是永遠也不可能走出本星系團了。

或許有人覺得本星系團就是衡量宇宙的最大單位,但是事實會令妳大吃一驚:在本星系團之上還有更大的天文單位,那就是「超星系團」。

和我們想象的,像是銀河系一樣的「團塊」不同,超星系團更像是羽毛或者絲織物,是網狀結構,其中包含著大約10萬個星系,這就是我們所在的「本超星系團」,又被稱之為「拉尼亞凱亞超星系團」。如果我們使用比星系更大的天文單位換算,那麼這個超星系團的容量大約是300-500個星系團。

那麼超星系團的直徑有多大?大約是5.2億光年,也就是說光從本超星系團的一側飛到另一側的時候,地球現有壽命已經過去了十分之一還多,生物的變遷已經過了好幾代,畢竟我們離恐龍滅絕的歷史也不過是3500萬年。

但更令人驚訝的是,這很有可能還不是拉尼亞凱亞超星系團的實際大小,因為我們所處的銀河系中形成了一些隱匿地帶,我們可以簡單理解為觀測的盲區,我們無法計算那些處在隱匿地帶中的星系團數量,但明顯只會更多而不是更少。

我們如何觀測超星系團?

很明顯,如果純粹依賴于感官,那麼我們是無法看到如此壯觀的超星系團的,畢竟「不識廬山真面目,只緣身在此山中」。既然如此,科學家究竟是怎麼觀測到它的?

實際上,科學家們使用了觀測維納濾波的方式來記錄拉尼亞凱亞超星系團的運動,并且發現了它和其他超星系團之間的聯系。根據科學家們的觀測,我們可以知道拉尼亞凱亞超星系團正在向著相鄰的夏普力超星系團移動。

從更大的角度來看,我們的拉尼亞凱亞超星系團依舊在進行著規律運動,這種運動不同于整個宇宙的膨脹,這一點研究者已經通過研究宇宙紅移得出了結論。

那麼這是不是意味著,在更大的層面上還存在著和銀河系運動一樣的規律運動,即使是龐大的拉尼亞凱亞超星系團也會被更大的中心所控制?

研究者們將這個假想中的中心稱之為「巨引源」,它操縱著數十甚至數個超星系團。由此可見,宇宙的運動比我們在想象中還要龐大、復雜。

宇宙觀測對于我們的意義

拉尼亞凱亞超星系團顯然不是我們宇宙觀測的終點,在那之上還有「宇宙長城」,也就是眾多超星系團形成的條狀結構。宇宙長城運動的規律究竟如何,巨引源在什麼地方,這些都是我們的研究者需要在未來解決的問題。

為什麼我們連太陽系都沒有徹底走出去,卻要去研究那些我們可能終其一生也到不了的宇宙空間呢?除了人類本身具有的好奇心和探索欲之外,這些研究在整體和長遠上看對我們的科學技術的未來發展有著重要的意義。

我們在研究整體的可觀測宇宙的時候能夠知道「以小見大」的道理,也就是說我們可以通過一些細微的變化來確認宇宙整體的變化規律,我們在對紅移、曲率的研究上就是這樣進行的。

反過來說,我們也可以「以大見小」,通過對宇宙整體的認知來進行具體定理的解讀,比如我們現在研究的暗物質、反物質等事物,就需要通過可觀測宇宙的規律來確定。

相信在這樣的多角度、多方法研究下,我們能夠更快地促成人類的技術進步,在未來完成更多的任務。

結語

我們現在推算出來的數據顯示,宇宙的半徑大約是465億光年,也就是整個可觀測宇宙的直徑大約是930億光年,這對于人類來說是一個「天文數字」,但卻不是徹底無法認知。

只不過這個半徑目前是根據地球所在的位置測量和計算的,我們還無法確定在這之外究竟還有什麼樣的存在,也不能確定宇宙就是我們所看到的這個形狀。

因此,可觀測宇宙大小的確定,從某種程度上來說只是宇宙研究的一個開始,就像是當年的人類剛剛丈量了大地的面積,確定了我們的地球乃是一個球體那樣。

人類能夠在短短的幾百年內將自己的眼界拓寬這麼多,這無疑是一種過去難以想象的進步。人類現在在十年內取得的科技進步,過去可能用上百年也做不到。

同樣地,現在的人類也沒有辦法想象如果我們在未來再次取得了革命性的進步,那個時候的科技發展又會是什麼樣子。

但毋庸置疑的是,人類必然是想要讓我們的種族變得越來越好,越來越強大,能夠一直延續下去的。今后的進步,也是我們今天努力積累的原因。

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