在仰望星空時(shí),滿天的星星總是會(huì)讓我們對(duì)宇宙的浩瀚悠然神往,但或許你不知道的是,我們?cè)诘厍蛏先庋劭梢?jiàn)的恒星,其實(shí)只占銀河系眾多恒星中的極少一部分,根據(jù)科學(xué)家的測(cè)算,全球夜空中肉眼可見(jiàn)的恒星數(shù)量只有7000多顆,而它們中的絕大部分與我們的距離,都不會(huì)超過(guò)1000光年。 已知的觀測(cè)數(shù)據(jù)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(wàn)光年,與之形成鮮明對(duì)比的是,以我們?nèi)祟惸壳暗目萍妓絹?lái)看,連跨越“區(qū)區(qū)”1光年的距離,都是一個(gè)可望而不可及的目標(biāo)。 一個(gè)典型的例子就是旅行者1號(hào)探測(cè)器,作為迄今為止距離地球最遠(yuǎn)的深空探測(cè)器,旅行者1號(hào)用了40多年的時(shí)間飛了大約243億公里,這樣的距離,僅僅相當(dāng)于大約0.00257光年,而它當(dāng)前的速度約為17公里/秒,這就意味著,以這樣的速度,它需要大約1.8萬(wàn)年才能跨越1光年,并且這還沒(méi)有考慮太陽(yáng)引力對(duì)它的減速作用。 當(dāng)然了,我們也能不排除人類科技在未來(lái)會(huì)出現(xiàn)突飛猛進(jìn)的可能,或許我們可以樂(lè)觀地認(rèn)為,在不太遙遠(yuǎn)的未來(lái),人類能夠開(kāi)發(fā)出以可控核聚變、甚至是反物質(zhì)作為能源的宇宙飛船,進(jìn)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(jìn)一年的距離,也就是說(shuō),即使能夠以光速前進(jìn),想要橫穿銀河系的主體結(jié)構(gòu),也至少需要10萬(wàn)的時(shí)間…… 對(duì)于我們?nèi)祟惗裕y河系實(shí)在是太大了,甚至可以說(shuō)是大得令人類絕望,但相對(duì)于宇宙中的那些大尺度結(jié)構(gòu)來(lái)講,銀河系其實(shí)也很渺小,有多渺小呢?這樣說(shuō)吧,在銀河系所屬的拉尼亞凱亞超星系團(tuán)(Laniakea Supercluster)里,它只是一粒沙子。 需要知道的是,宇宙中的星系大多都不是孤獨(dú)存在的,它們會(huì)在引力的作用下聚集成星系團(tuán)或星系群,實(shí)際上,銀河系就與鄰近的數(shù)十個(gè)星系形成了本星系群(Local Group of Galaxies),其跨度大約有1000萬(wàn)光年。 (↑本星系群) 在更宏觀的尺度上,星系團(tuán)或星系群又會(huì)聚集成更大的結(jié)構(gòu),這就被稱為超星系團(tuán),在拉尼亞凱亞超星系團(tuán)被發(fā)現(xiàn)之前,室女座超星系團(tuán)(Virgo Supercluster)曾經(jīng)被認(rèn)為是銀河系所屬的最大結(jié)構(gòu),其跨度約為1.1億光年,包含了大約100個(gè)星系團(tuán)和星系群。 拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的發(fā)現(xiàn),可追溯到上世紀(jì)70年代,科學(xué)家在研究“宇宙背景輻射”時(shí)發(fā)現(xiàn),在一個(gè)特定方向上觀測(cè)到的“宇宙背景輻射”,其波長(zhǎng)要短一點(diǎn)(藍(lán)移),而在另一個(gè)特定方向上,其波長(zhǎng)則要長(zhǎng)一點(diǎn)(紅移)。 這樣的現(xiàn)象就說(shuō)明了,地球相對(duì)于“宇宙背景輻射”存在一個(gè)明顯的運(yùn)動(dòng)速度,在此之后,科學(xué)家結(jié)合了地球在太陽(yáng)系中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、以及太陽(yáng)系在銀河系中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等觀測(cè)數(shù)據(jù)之后,得出了一個(gè)令人驚訝的結(jié)論:相對(duì)于“宇宙背景輻射”,銀河系其實(shí)是在高速運(yùn)動(dòng),其速度大約為每秒600公里。 而這也就意味著,銀河系受到了一個(gè)巨大的引力源的吸引,隨后科學(xué)家將其稱為“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(pán)遮擋,因此相關(guān)的研究遲遲沒(méi)有進(jìn)展,直到基于紅外線、無(wú)線電波等多種波段的觀測(cè)技術(shù)發(fā)展起來(lái)之后,科學(xué)家才逐漸揭開(kāi)了“巨引源”的神秘面紗。 觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示,“巨引源”比之前想象的更加強(qiáng)大,它距離我們大約1.5億至2.5億光年,其引力之強(qiáng),以至于附近數(shù)億光年的星系都被它吸引,而銀河系只不過(guò)是其中的一員。 為什么“巨引源”的引力會(huì)如此強(qiáng)大呢?對(duì)此,科學(xué)家提出了多種解釋,其中有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,“巨引源”很可能是一個(gè)巨型結(jié)構(gòu)的引力中心,而隨著時(shí)間的流逝,相關(guān)的觀測(cè)數(shù)據(jù)也越來(lái)越豐富,在2014年的時(shí)候,這一觀點(diǎn)得到了科學(xué)界的確認(rèn)。 是的,這個(gè)巨型結(jié)構(gòu)就是拉尼亞凱亞超星系團(tuán),根據(jù)科學(xué)家的估算,拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的跨度達(dá)到了5.2億光年左右,包含了300至500個(gè)星系團(tuán)和星系群,星系的數(shù)量至少有10萬(wàn)個(gè),而室女座超星系團(tuán)則只是它的三個(gè)主要組成部分之一(另兩個(gè)分別是長(zhǎng)蛇-半人馬座超星系團(tuán)、孔雀-印地安超星系團(tuán))。 值得注意的是,10萬(wàn)個(gè)星系只是一個(gè)保守的估計(jì),由于觀測(cè)條件的限制,我們并不能精準(zhǔn)地探測(cè)到拉尼亞凱亞超星系團(tuán)中所有的星系,因此科學(xué)家普遍認(rèn)為,拉尼亞凱亞超星系團(tuán)中星系的真實(shí)數(shù)量,很可能還要大得多。 (↑圖中的紅點(diǎn)表示的是銀河系所在的位置,需要注意的是,按照真實(shí)的比例,銀河系并沒(méi)有那么大,而應(yīng)該是一個(gè)小到不可見(jiàn)的點(diǎn)) 從整體上來(lái)看,拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的形狀就像是宇宙空間中的一片巨大的羽毛,其上存在著很多細(xì)絲狀結(jié)構(gòu),每一根“細(xì)絲”都是由大量的星系構(gòu)成,而銀河系只是其中微不足道的一員,在這個(gè)巨大的結(jié)構(gòu)里,它渺小得猶如一粒沙子…… 然而就是這樣一個(gè)“渺小”的銀河系,卻是一個(gè)大得令人類絕望的存在,人類未來(lái)真的可以在宇宙中暢游嗎?這是一個(gè)值得我們深思的問(wèn)題。 |
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