人類發(fā)射很早的深空探測器,旅行者1號正在飛速遠(yuǎn)離太陽和地球。它由美國宇航局發(fā)射于1977年,已經(jīng)在太空中飛行了40多年,不過雖飛行了200多億公里,但仍然沒有飛出太陽系。要想飛出太陽系,抵達(dá)距離最近的恒星系統(tǒng),還需要很長很長的時間。
地球?qū)τ诠湃藖碚f實在是太大了,不過當(dāng)我們向太空進(jìn)發(fā)時,才發(fā)現(xiàn)地球上這點距離不算什么,太陽系才是真的大。冥王星并不是太陽系最外圍的天體,在更遠(yuǎn)的地方,還有一個名叫奧爾特星云的天體,這才是太陽系真正的邊界,按此估算太陽系的半徑可達(dá)一光年。
旅行者1號作為人類歷史上飛得最快的探測器之一,但它的速度僅17千米每秒,需要上萬年的時間才能飛出太陽系。不過就算飛出了太陽系,人類也才算走出了新手村。
因為太陽系在宇宙中真的不大,僅僅是一個恒星系統(tǒng),在它之上還有一個銀河系。銀河系是一個包含數(shù)千億顆恒星的恒星聚合體,太陽僅是銀河系中上千億恒星中的其中一顆,宛如一粒微塵。
目前銀河系的邊界究竟在哪兒?科學(xué)界也沒有定論,但至少可以肯定,銀河系的直徑至少有十幾萬光年。與太陽系相比,銀河系實在太大了,就算以光速飛行,飛出銀河系至少也需要幾萬年的時間,然而人類進(jìn)入文明時代還不到1萬年。
銀河系如此大,真的是大到讓人絕望。速度可以當(dāng)作衡量一個文明發(fā)展水平的標(biāo)尺,現(xiàn)在人類能夠勉強(qiáng)達(dá)到的最快速度也不過光速的1/10000。如果人類文明想要發(fā)展成宇宙級的文明,必須要突破光速的限制,不然連銀河系都走不出去。因為就算有足夠的時間,速度也必須要達(dá)到數(shù)百公里每秒(第四宇宙速度)才能突破銀河系的引力束縛。
宇宙最大星系
你以為銀河系已經(jīng)很大了,實際上在宇宙中體積最大星系的面前,它也僅是一個零頭。
在距離地球10億光年外的阿貝爾2029星系群中,存在一個直徑(包含星系暈)約400萬光年的中心星系——IC 1101。IC 1101 是宇宙中最大的星系之一,它的直徑大約是銀河系的20多倍,包含數(shù)百萬億顆恒星,質(zhì)量是銀河系的上萬倍。
不過這還不算大,目前人類已知宇宙中體積最大的星系是阿爾庫俄紐斯星系,它才被發(fā)現(xiàn)沒多久,結(jié)論來自于《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志于2022年2月16日發(fā)表的一篇論文。
這個星系距離我們30億光年,直徑估計達(dá)到了1630萬光年,比IC 1101 還大上了一圈。僅從直徑上來看,它的直徑大約是IC 1101 的4倍,是銀河系的100多倍。對于這個巨無霸,就算以光速橫穿,也需要1600多萬年。
有趣的是阿爾庫俄紐斯星系是虛胖,它的體積雖然很大,但它的質(zhì)量估計僅相當(dāng)于銀河系的27%,它應(yīng)該是宇宙中已知恒星密度最稀疏的星系了。至于它的體積為什么這么大?科學(xué)家們目前也不清楚。
宇宙中的頂級天體結(jié)構(gòu)
行星之上是恒星,恒星之上是星系,星系之上是星系團(tuán),星系團(tuán)之上則是超星系團(tuán)。
宇宙中存在著一級一級的天體結(jié)構(gòu),現(xiàn)在科學(xué)家發(fā)現(xiàn)銀河系所在的本星系群只是拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的一小部分。這里說明一下,星系群和星系團(tuán)是同一級別的天體結(jié)構(gòu),只是星系團(tuán)包含的星系數(shù)量更多。
此前,科學(xué)家認(rèn)為銀河系所在的本星系群是室女座超星系團(tuán)(又叫作本超星系團(tuán))的一員。室女座超星團(tuán)跨度約1.1億光年,大約包含100個星系團(tuán)(群),該星系團(tuán)的中心距離地球約6000萬光年,位于室女座。
2014年科學(xué)家通過星系的視向速度重新定義了超星系團(tuán)這個概念,并定義了拉尼亞凱亞超星系團(tuán)。按照新的定義,室女座超星系團(tuán)只是拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的一部分。
到了星系團(tuán)這一層次,天體的分布就比較疏散了。拉尼亞凱亞超星系團(tuán)就是一個比較疏散的天體結(jié)構(gòu),靠不同星系團(tuán)之間的巨大引力維系著,跨度達(dá)到了5.3億光年。如下圖所示,銀河系就位于這個疏散結(jié)構(gòu)上的一個流蘇上。
此前被認(rèn)為各自分離的三個超星系團(tuán)都只是它的一部分,這三個部分除了前面所說的室女座超星系團(tuán),還包括長蛇-半人馬座超星系團(tuán)和孔雀-印地安超星系團(tuán)。其中,拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的重力中心“巨引源”就位于長蛇-半人馬座超星系團(tuán)。
據(jù)估計,拉尼亞凱亞超星系團(tuán)大約包含數(shù)百個星系團(tuán)和星系群,星系的數(shù)量更是高達(dá)10萬個。拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的質(zhì)量估計是銀河系的10萬倍,可見銀河系只是拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的一粒微塵。
在浩渺的宇宙中,像拉尼亞凱亞超星系團(tuán)這樣大的天體結(jié)構(gòu)不止一個,比如時英座超星系團(tuán)的大小就與之相當(dāng)。不過,拉尼亞凱亞超星系團(tuán)之上還有更大的天體結(jié)構(gòu)——雙魚-鯨魚座超星系團(tuán)復(fù)合體。
雙魚-鯨魚座超星系團(tuán)復(fù)合體,它是一個大尺度纖維狀結(jié)構(gòu)。它估計有10億光年長,1.5億光年寬,室女座超星系團(tuán)的質(zhì)量估計只有它的1%。而纖維狀結(jié)構(gòu)才是宇宙中已知最大的結(jié)構(gòu),除了這個復(fù)合體,其它的纖維狀結(jié)構(gòu)還包括史隆長城(長約13.7億光年)、武仙-北冕座長城(長約100億光年)等。
總之,宇宙實在是太大了。悲觀來看,人類文明史終結(jié),或許都難以突破這最頂級的天體結(jié)構(gòu)的束縛,更別提遨游整個宇宙。因為整個已知宇宙的直徑就高達(dá)930億光年,況且宇宙還在加速膨脹,未來只會更大。
好了,就講到這里,關(guān)注我,我們下次見。
聯(lián)系客服