在我們所處的宇宙中,沒有什么東西是絕對靜止的,每時(shí)每刻宇宙萬物都在以不同的方式做著運(yùn)動,當(dāng)我們在享受各種歲月靜好的時(shí)候,其實(shí)地球正載著我們以大約每秒鐘30公里的速度圍繞著太陽公轉(zhuǎn),每當(dāng)?shù)厍蛲瓿梢淮喂D(zhuǎn),地球上就過了一年。 同樣的,太陽也在運(yùn)動,它帶領(lǐng)著太陽系的一眾“小弟”,以大約每秒230公里的速度圍繞著銀河系的中心運(yùn)動。因?yàn)殂y河系對于太陽系而言非常龐大,所以太陽要花2.2億個地球年才能夠圍繞銀河系中心轉(zhuǎn)一圈,從開始到現(xiàn)在,太陽也只轉(zhuǎn)了20圈。 很顯然,在更宏觀的宇宙結(jié)構(gòu)中,銀河系肯定也在做著某種運(yùn)動,相信大家會比較好奇一個問題,即:地球在太陽系里運(yùn)動,太陽在銀河系里運(yùn)動,銀河系是怎么運(yùn)動的?今天我們就來講一下,銀河系在宇宙中是如何運(yùn)動的。 在更大一級的宇宙結(jié)構(gòu)中,萬有引力將銀河系與鄰近的仙女座星系(M31)、三角星系(M33)、NGC 185等50個星系結(jié)合在一起,這個結(jié)構(gòu)被稱為“本星系群”。在這個直徑約1000萬光年的龐大結(jié)構(gòu)中,銀河系和仙女座星系都算是“大個子”,因此本星系群的引力中心就位于銀河系和仙女座星系之間,本星系群內(nèi)所有的星系都圍繞著這個引力中心運(yùn)動。 再往上一級,本星系群又與附近的室女座星系團(tuán)等大約100個星系團(tuán)(群)一起,組成了一個名為“室女座超星系團(tuán)”(又稱“本超星系團(tuán)”)的直徑約為1.1億光年的巨型結(jié)構(gòu)。在這個結(jié)構(gòu)里,我們的銀河系就不是主角了,根據(jù)科學(xué)家的觀測,室女座超星系團(tuán)的引力中心位于室女座星系團(tuán)的附近,也就是說,本星系群正帶領(lǐng)著銀河系圍繞著這里運(yùn)動。 在過去的很長一段時(shí)間里,科學(xué)家都認(rèn)為室女座超星系團(tuán)就是銀河系在宇宙中所處的最大的結(jié)構(gòu)(注:依靠萬有引力約束的結(jié)構(gòu))了,直到2014年,科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)在室女座超星系團(tuán)之上,其實(shí)還存在著一個更加巨大的結(jié)構(gòu),這個結(jié)構(gòu)的范圍高達(dá)5.2億光年,由300至500個星系團(tuán)(群)組成,其中包含了大約10萬個星系,科學(xué)家將其命名為“拉尼亞凱亞超星系團(tuán)”。 (上圖中的紅點(diǎn)代表我們銀河系所在的位置) 在“拉尼亞凱亞超星系團(tuán)”之內(nèi),存在著一個引力巨大的怪獸——巨引源(The Great Attractor),在它附近幾億光年范圍內(nèi)的上百萬個星系,都在巨引源的引力影響下向其靠攏。巨引源如此強(qiáng)大的引力從何而來,目前還沒有最終的定論,科學(xué)界的主流觀點(diǎn)是,這很可能是在更大尺度的空間里,各種巨型結(jié)構(gòu)的引力所產(chǎn)生的疊加效果。 在這些被巨引源吸引的星系中,也包括我們的銀河系,因此在這個尺度下,銀河系是在向巨引源運(yùn)動的。根據(jù)科學(xué)家的觀測,在巨大引力的作用下,銀河系正在以大約每秒鐘600公里的速度(相對于宇宙背景輻射)向巨引源靠近。 那么繼續(xù)往上一級,銀河系又是怎么運(yùn)動的呢?在宇宙中除了萬有引力之外,另外還有一種強(qiáng)大的力量——暗能量。與萬有引力相反,它表現(xiàn)出排斥力的性質(zhì),并且天體間的距離越遠(yuǎn),其作用效果就越明顯,因此在比“拉尼亞凱亞超星系團(tuán)”更大的尺度下,暗能量早就掌控了全局,所以在這種尺度下,銀河系在宇宙中所表現(xiàn)出來的運(yùn)動狀態(tài)就是與四面八方的天體互相遠(yuǎn)離。 根據(jù)哈勃定律,距離越遠(yuǎn)的天體,這個互相遠(yuǎn)離的速度就越快,因此可以看到,當(dāng)某個天體與我們的距離達(dá)到一定的程度的時(shí)候,它相對于我們的遠(yuǎn)離速度就可以超過光速(注:因?yàn)檫@種超光速的現(xiàn)象是由空間膨脹引起的,所以這不違反相關(guān)物理定律),這就意味著,在此之后我們就永遠(yuǎn)無法再看到這樣的天體了。 科學(xué)家將宇宙中我們能看到的極限范圍之內(nèi)的區(qū)域,稱之為“可觀測宇宙”,這是一個半徑高達(dá)約460億光年的超級巨型區(qū)域,理論上講,由于光速的限制,我們?nèi)祟愑肋h(yuǎn)都走不出這個“可觀測宇宙”,而在暗能量的驅(qū)動下,還有更多的天體會離開這里,在遙遠(yuǎn)的未來,我們看到的天空,很可能將會是一片漆黑。 最后講一下,暗能量的作用并不是只在極大的空間尺度中存在,事實(shí)上,由暗能量導(dǎo)致的空間膨脹,正在促使我們銀河系與上述的巨引源以每秒鐘約3300公里的速度互相遠(yuǎn)離,也就是說,在暗能量的幫助下,銀河系永遠(yuǎn)也不可能掉進(jìn)巨引源的“引力漩渦”里。 本文部分圖片來自網(wǎng)絡(luò), 內(nèi)容來自今日頭條
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