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1億光年內(nèi),超10萬星系向同一目標(biāo)集結(jié),每秒600公里,到底要去哪

 姿勢分子_ 2023-01-18 發(fā)布于遼寧

在太空中,地球以每秒30公里的速度繞著太陽公轉(zhuǎn),每年完成一圈。

我們的太陽也不恒定,它同樣處于運(yùn)動(dòng)之中。以每秒220公里的速度圍繞著銀河系中心進(jìn)行公轉(zhuǎn),平均每2.5億年才能完成一次公轉(zhuǎn)。

正應(yīng)了那一句話:運(yùn)動(dòng)的是絕對的,靜止是相對的。

在這個(gè)宇宙中,沒有任何天體能夠保持絕對的靜止不動(dòng),而是全都處在不同的運(yùn)行模式之中。即便是非常巨大的天體集合,也不例外,比如我們的銀河系。

我們知道,由于暗能量的作用,宇宙正處于膨脹之中,這導(dǎo)致遙遠(yuǎn)星系之間的遠(yuǎn)離。在我們看來,遙遠(yuǎn)的天體都在離我們而去,并且越遠(yuǎn)的星系退行速度越快。實(shí)則在這些星系的眼中,銀河系也在退行,并且觀測銀河系的星系越遠(yuǎn),看到銀河系遠(yuǎn)離的速度就越快。

不僅如此,天文學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了銀河系的一個(gè)詭異運(yùn)行方向,這讓他們感到非常奇怪。

上個(gè)世紀(jì)70年代,當(dāng)天文學(xué)家繪制宇宙微波背景輻射的詳細(xì)地圖的時(shí)候,意外發(fā)現(xiàn)銀河系的一側(cè)似乎比另一側(cè)的溫度更高。盡管這個(gè)溫度的偏差只有不到1/100攝氏度,但足以讓天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)其中的異常。根據(jù)這個(gè)偏差,他們推測,銀河系正在朝著人馬座方向移動(dòng),并且移動(dòng)速度達(dá)到了每秒600公里。

銀河系的運(yùn)動(dòng)并不奇怪,畢竟宇宙在膨脹,這可能是宇宙膨脹的證據(jù)。不過,天文學(xué)家指出,銀河系的運(yùn)動(dòng)速度和宇宙膨脹的速度并不相符,這意味著銀河系的移動(dòng)還有其他原因。

隨著天文學(xué)家的觀測,更奇怪的事情發(fā)生了。他們發(fā)現(xiàn),不僅僅是銀河系,我們周圍1億光年范圍內(nèi)的所有星系,都在朝著這個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。

于是問題來了:究竟是什么在這里吸引著銀河系呢?

一開始,天文學(xué)家認(rèn)為這個(gè)巨大的引力來源是室女座超星系團(tuán)。室女座超星系團(tuán)又叫本超星系團(tuán),是我們銀河系所處的超星系團(tuán),直徑約1.1億光年,擁有著大約1300個(gè)星系,總質(zhì)量約為太陽的10^16倍。

不過,天文學(xué)家隨后否認(rèn)了這個(gè)推測,因?yàn)樗馁|(zhì)量還不夠大,不足以產(chǎn)生如此強(qiáng)的引力。因此,天文學(xué)家還要重新進(jìn)行觀測,尋找這個(gè)神秘的引力來源,他們稱之為巨引源(The Great Attractor)。

我們上面提到,巨引源位于人馬座方向,這恰恰是銀河系中心的方向。銀河系中心不僅有高密度的恒星,還有更加濃厚的星際氣體和塵埃。這片區(qū)域覆蓋了20%的宇宙,遮擋著人類望遠(yuǎn)鏡的視線,因此被稱為隱匿帶(the zone of avoidance)。

人類也有一定的方法避開這些遮擋物,那就是紅外線。紅外望遠(yuǎn)鏡可以穿透迷霧,觀看隱匿帶背后的天體。還有X射線,也有很強(qiáng)的穿透力,但這些波段都不如可見光波段那么清晰。

話說回來,人類目前也沒有別的手段,只能依靠現(xiàn)有的方法和設(shè)備進(jìn)行觀測了。經(jīng)過幾十年的研究,天文學(xué)家取得了一些成果。

他們發(fā)現(xiàn),在隱匿帶方向1.5億光年的位置上,有一個(gè)巨大的星系團(tuán),名叫矩尺座星系團(tuán)(Norma Cluster)。它的質(zhì)量大約是太陽的1000萬億倍,相當(dāng)于數(shù)千個(gè)星系。當(dāng)時(shí)天文學(xué)家認(rèn)為,這就是巨引源的本質(zhì)。

不過,它的質(zhì)量還是不夠大,盡管本星系團(tuán)內(nèi)的星系確實(shí)在向它靠近,但僅憑這點(diǎn)引力不足以解釋這些星系的所有運(yùn)行現(xiàn)象。因此,天文學(xué)家推測,一定還有更加巨大的天體在吸引著銀河系。

經(jīng)過進(jìn)一步觀測,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)巨大的超星系團(tuán)——夏普利超星系團(tuán)(Shapley Supercluster)。

所謂的超星系團(tuán),并不僅僅是包含了眾多星系那么簡單,否則它的定義和星系團(tuán)之間就沒有什么本質(zhì)區(qū)別了。它指的是在一個(gè)巨大的空間范圍內(nèi),不僅僅有大量的星系,而且所有星系都朝著一個(gè)共同的目標(biāo)前進(jìn)。

夏普力超星系團(tuán)就是這樣的一種超星系團(tuán),它位于6.5億光年之外,其質(zhì)量是銀河系的10000倍,包含著差不多10萬個(gè)星系。

不僅如此,隨著天文學(xué)家的進(jìn)一步觀測,夏普利超星系團(tuán)周圍還有更多零散的星系團(tuán)被發(fā)現(xiàn),它們似乎也為銀河系的運(yùn)行提供了一些引力干擾。

2016年,天文學(xué)家更是發(fā)現(xiàn)了一個(gè)比夏普利超星系團(tuán)還要巨大的結(jié)構(gòu),他們稱之為船帆座超星系團(tuán)(Vela Supercluster),其跨幅達(dá)到了8.7億光年,為10萬星系靠近巨引源的運(yùn)行提供了50公里/秒的速度,占了總速度的1/12。

換句話說,巨引源并非是一個(gè)單獨(dú)的天體,而是一個(gè)由大量天體的質(zhì)量共同產(chǎn)生的一個(gè)巨大引力集結(jié)點(diǎn),吸引了無數(shù)星系向它靠近。

如果這樣下去,10萬個(gè)星系豈不是全都要集結(jié)在這里?我們知道,距離銀河系大約250萬光年的仙女座大星系,將會在40億年后和銀河系相撞,屆時(shí)銀河系將會迎來大洗牌。如果10萬個(gè)星系涌入同一片空間,勢必會引發(fā)一場宇宙級的災(zāi)難。

關(guān)于這一點(diǎn),很多天文學(xué)家認(rèn)為,我們不用擔(dān)心。因?yàn)橛钪娼K究處于膨脹狀態(tài),巨引源也在遠(yuǎn)離我們而去。我們向巨引源靠近的速度,只有這個(gè)距離下宇宙膨脹速度的20%左右。也就是說,盡管銀河系看起來在靠近巨引源,實(shí)則二者的距離反而越來越遠(yuǎn),這就是宇宙膨脹帶來的“靈異事件”。

對于巨引源,其他天文學(xué)家也有不同的解釋。有人認(rèn)為這里有像暗能量一樣無法觀測的暗流,也有人認(rèn)為這里是擁有巨大引力的超密度區(qū)域。

還有人認(rèn)為,這或許是宇宙的一種結(jié)局的前兆——大收縮。盡管目前的宇宙還在膨脹,但有天文學(xué)家認(rèn)為,它會在某一天轉(zhuǎn)而開始收縮,重新凝聚成一個(gè)奇點(diǎn),我們這個(gè)宇宙的命運(yùn)就此終結(jié),并有可能在未來重新誕生新的宇宙,如此往復(fù)。

宇宙大收縮的結(jié)局可能在幾萬億年后才能上演,有些天文學(xué)家認(rèn)為,巨引源就是其中一個(gè)前兆。

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