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可觀測宇宙半徑465億光年,從可觀測宇宙邊緣出發,怎樣找到地球

2024-07-14科學

科學家告訴我們,可觀測宇宙的半徑範圍達到了465億光年。如果我們從可觀測宇宙的邊緣出發,怎樣才能抵達地球呢?我們一起來看一看從觀測宇宙的邊緣開始進入浩瀚的宇宙,一級一級的縮小宇宙中的天體結構看看地球到底在哪裏?

可觀測宇宙

宇宙處於不斷的膨脹之中。在距離我們465億光年之外的地方,由於宇宙的膨脹是超光速的,那裏的光永遠無法到達地球。因此在理論上,位於半徑465億光年範圍內的天體我們都能看得見,超出了這個範圍我們就無法看到了。這就所謂的可觀測宇宙。

我們從可觀測宇宙的邊緣開始出發,首先會看到目前人類發現的最大的天體結構——星系長城。它的大小規模僅次於可觀測宇宙。這些星系長城的規模究竟有多大呢?科學家最早發現的星系長城叫做「cfA2」長城。它長5億光年,寬3億光年,厚1500萬光年。史隆星系長城橫跨14億光年。而北冕-武仙座長城跨度達到了100億光年,已超過整個可觀測宇宙的十分之一。

武仙-北冕座長城

它是人類目前發現的最大的星系長城。往大了說,我們就位於北冕-武仙座星系長城之中。從這些星系長城的尺度上觀察宇宙,宇宙呈現出了奇特的網狀結構。這就是所謂的宇宙網。而在網狀結構之間則是一些巨大的空隙,也就是宇宙空洞。

那麽這些龐大的星系長城又是由什麽組成的呢?如果我們繼續深入其中就會發現,它們是由一個個超星系團復合體組成的。例如銀河系所在的雙魚-鯨魚座超星系團復合體,它有10億光年長,1.5億光年寬。

宇宙大網

而超星系團復合體的下一級就是超星系團。例如,雙魚-鯨魚座超星系團復合體下麪包含了雙魚-鯨魚座超星系團、英仙-雙魚座超星系團、飛馬-雙魚座超星系團、玉夫-武仙座超星系團和拉尼亞凱亞超星系團。從超星系團這麽大的宇宙尺度上看,它們就像是一根根輕盈的羽毛一樣。

拉尼亞凱亞超星系團

拉尼亞凱亞超星系團就是銀河系所在的超星系團。拉尼亞凱亞超星系團橫跨5.2億光年,包含了10萬多個星系。在上個世紀80年代,科學家發現銀河系和周圍的400多個星系都在以每秒鐘600~1000公裏或者每小時216萬~360萬公裏的速度朝著人馬座方向一個神秘天體移動。科學家經過計算,能讓這麽多的星系朝著一個方向運動,這個神秘天體的質素至少要達到太陽的5×10^16倍。科學家把這個神秘天體稱作巨引源。它距離地球2.2億光年。巨引源就是拉尼亞凱亞超星系團的重力中心。很有可能,那裏是我們的最終歸宿。

如果我們繼續向著拉尼亞凱亞超星系團內部前進,就會發現它由4個超星系團組成:巨引源所在的長蛇-半人馬座超星系團、孔雀-印第安超星系團、南方超星系團和室女座超星系團。其中的室女座超星系團直徑約為1.1億光年,其總質素約為太陽的1.5×10^15倍。銀河系就在室女座超星系團中。

室女座超星系團

到這裏了,我們可以回頭看一下從宇宙邊緣開始經過了多少個天體結構,以免迷路:可觀測宇宙、北冕-武仙座長城,雙魚-鯨魚座超星系團復合體、拉尼亞凱亞超星系團,室女座超星系團。

室女座超星系團直徑大約1億光年,它包含了100多個星系團和星系群。距離地球大約5000萬光年包含了2000個星系的室女座星系團是它的中心區域。銀河系所在的本星系群橫跨1000萬光年,包含了50多個星系。它在室女座超星系團中只是一個小規模的存在。

本星系群中,距離銀河系250萬光年的仙女座星系占據著主導力量。我們所在的銀河系是本星系群中的第二大星系。銀河系直徑10萬光年,包含了大約4000億顆恒星。

銀河系

接下來的旅行便是在銀河系的內部進行了。如何在4000億顆恒星中找到太陽呢?科學家發現,銀河系至少有6條從銀心向外神展開的旋臂。太陽位於一條並不明顯的短旋臂上,距離銀河系中心大約2.7萬光年。這條旋臂叫做獵戶——天鵝臂。當我們進入獵戶——天鵝臂,透過橫跨3000光年的古爾德帶、進入本星系泡,本星際雲後,就會看到一顆並不是很起眼恒星在閃閃發光。它就是太陽了。進入到太陽系再前進大約1光年的距離,一顆藍色想巖石行星映入眼簾。我們終於到家了。

太陽系

從可觀測宇宙開始到地球,我們經歷了多少宇宙天體結構呢?一起來數一數:可觀測宇宙、北冕-武仙座星系長城、雙魚-鯨魚座超星系團復合體、拉尼亞凱亞超星系團、室女座超星系團、本星系群、銀河系、獵戶——天鵝臂、古爾德帶、本星系泡、本星際雲、太陽系、地球。

地球在宇宙中的位置,你記住了嗎?

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