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银河系的上级,代号拉尼亚凯亚的超星系团,到底有何可怕之处?

2024-09-07科学

在人类的发展历程里,对那神秘的宇宙一直都满是好奇。最开始的时候,人类靠肉眼去看日月星辰,依着昼夜的变化归纳出了时间变换的规律。而后呢又造出了天文望远镜,把其他天体的真面目给揭开了。伴随天文学、物理学知识不停地更新,人类对于宇宙的认识也一直在更新。

古人觉着陆地、海洋跟天空就是世间所有东西的总和,所有日月星辰都围着地球转呢。后来才晓得,原来地球只是太阳系里的一颗行星,太阳才是地球活动的中心呀。由于太阳质量最大,就好比棉花上的一颗玻璃球,周围那些质量小的天体就不由得被它吸过去了,这样才组成了太阳系。

太阳系直径大概是 2 光年,就按当下人类造出的最快速度来说,咱这辈子都没法走出太阳系。就算是在太空都溜达了快半个世纪的旅行者号探测器,那也得 4 万年才能走出太阳系呢。庞大的太阳系就够让人吃惊了,可在它上头还有更庞大的银河系。

【从地球到银河系】

银河系从里往外是由银心、银核、银盘、银晕以及银冕构成的。从模样上看,银河系类似一个漩涡状的饼。这「饼」正面有 4 条对称的旋臂,旋臂之间距离是 4500 光年,每个旋臂间差不多相当于隔了 2250 个太阳系。整个银河系就跟超大号的太阳系似的,引得 1000 亿到 4000 亿颗恒星围着它转。

银河系总的质量在太阳质量的 1.2 万到 3.0 万亿倍呢,所以太阳作为银河系里好几千亿颗恒星中的一个,当下正以 220 千米/秒的速度围着银心转呢。就算速度这么快,太阳绕银心转一圈也得大概 2.5 亿年。

大家猜测宇宙大爆炸是大概 138 亿年之前的事儿,46 亿年前出现的太阳系,差不多能算是个「小年轻」。银河系是在 100 亿年左右产生的,比宇宙晚生 38 亿年,比太阳系早生 54 亿年。这 100 亿年里,银河系老是吞掉周围的矮星系,就变得越来越强大了。到现在,银河系还在持续变大呢。

在那茫茫宇宙里,银河系简直就是很微小的一点。在人类能看到的地方,大概还有十亿个跟银河系类似的星系呢。早在 1926 年的时候,哈勃就讲了,按照星系的样子和构造,能把星系分成旋涡星系、棒旋星系、椭圆星系还有不规则星系。

【银河系的上级是谁?】

在那苍茫的宇宙里边,大到人类永远都走不出去的太阳系,也就只是银河系里的一粒小小尘埃罢了。那银河系就是整个宇宙了吗?它有没上级呀?它的上级到底是谁呢?

银河系可不是整个宇宙,它最小的上头那是本星系群。光从字面意思咱就能晓得,跟银河系差不多结构的五十来个星系聚一块就组成了本星系群。在本星系群里,质量排前三位的就是银河系、仙女座星系还有三角座星系,其他那些星系质量跟这三个比差老远了。

因为这三个星系质量特别大,所以它们都有属于自己的卫星星系。好比月球一边绕着地球转,一边又陪着地球围着太阳转一样。这三个大星系在绕着本星系群质心转的时候,它们各自也带着那些围着自己星系转的小质量星系一块儿运动。

要是说本星系群算银河系的上头,那室女座超星系团就是上头的上头。室女座超星系团还叫本超星系团呢。这是由包括本星系群在内的一群星系构成的超星系团。从样子上瞧,室女座超星系团跟一块外轮廓不规整的薄饼似的。它覆盖的面积直径差不多有 1.1 亿光年。

一样的,室女座超星系团是由 100 个星系群和星系团构成的,这里边,室女座星系团处在中心那儿。剩下的那些星系都围着室女座星系团转来转去。可按照科学家的观察,本星系团当下在旋转的时候正在远离室女座星系团。

就跟那句「水往低处流」的俗话似的,宇宙里的星系都会朝着质量更大的星系去靠近。室女座超星系团总的质量大概有 1500 万亿太阳质量呢,是本星系群质量的上千倍呀。那为啥本星系群会背离室女座超星系团呢?

【拉尼亚凯亚超星系团有多可怕?】

在 1980 年那会,科学家就晓得本星系群还有一亿六千三百万光年(也就是 5 千万秒差距)开外的所有东西都朝着矩尺座星系团去运动。能把一个老大的星系群,从跟星系团自身质量差了上千倍的超星系团里,给吸引得改变运动方向的那神秘力量,实际上就是藏在拉尼亚凯亚超星系团里的「巨引源」。

天文学界一般都觉得,星系运动的速度是由本动以及宇宙膨胀导致的退行速度这两部分组成的。可在 1980 年,国际天文小组的七武士察觉到了一点不对劲。宇宙里椭圆星系成团的缘由更清楚,并且在宇宙中分布得也更匀乎。七武士本来是打算观测椭圆星系的亮度、距离之类的数据的。可他们没注意就发现各个星系团好像整体在朝某个方向挪动。

经过多年持续观测,七武士总算明确了,本星系群围着室女座星系团的质心在运动,可同时也在慢慢远离室女座星系团,朝着矩尺座星系团去。让人更吃惊的是,就连那么大质量的室女座星系团也在往同一个方向挪呢。

后来七武士把研究结果写成论文发表了。论文说他们一直观测了 400 个椭圆形星系,还拿欧洲南方天文台、高能空间天文台的数据来分析。分析完发现银河系还有邻近的好几百万个星系,都一块儿以每秒 600 到 1000 公里的速度朝着南天半人马座的一个引力源方向运动呢。他们给发现的这个神秘引力起了个名叫巨引源。巨引源所在的地方其实就是吓人的拉尼亚凯亚超星系团。

拉尼亚凯亚超星系团让人觉得可怕的头一个原因就是那反常的巨引源。

宇宙里星系的运动是有一定规律的,可拉尼亚凯亚超星系团里的巨引源却是引力不正常的一块地方。由于宇宙大爆炸,宇宙里的星系都在持续变大且相互远离,然而巨引源却让星系相互聚集起来。在它的吸引下,好多星系就跟没魂似的往它那去。

更为奇怪的是,在超星系团里,所有星系的活动都会朝着超星系团的质量中心去移动。然而拉尼亚凯亚超星系团里边的物质却在往巨引源靠近,现今这巨引源很可能已经到处都是云团、星系以及大量的尘埃了。那所谓的巨引源实际上并非一个单独的个体,而是有着极强引力的一个空间。

到现在为止,人类还是不清楚巨引源咋来的。有科学家觉得巨引源是拉尼亚凯亚超星系团的引力中心。可官方承认,像各种搜索引擎都记载着,巨引源只是拉尼亚凯亚超星系团的一部分。

NASA觉得,因为巨引源的强力吸引,银河系很可能跟仙女座系变得越来越近。大概过个 37.5 亿年,这俩星系就会彻底撞上。好几亿颗天体都会有物理碰撞,而且呢,星系里的星云星尘会在引力作用下塌缩成新的恒星。

到那个时候,整个太阳系、银河系都会没了,那小小的地球就更甭提了。这么一看,拉尼亚凯亚超星系团也能说成是银河系「最吓人的上头」了。

拉尼亚凯亚超星系团让人觉得可怕的第二点在于其巨大的体积。从外形上看拉尼亚凯亚超星系团,跟一片羽毛似的。可它的质量有 1*10^17 个太阳质量呢,还包含着超过十万个的星系。

拉尼亚凯亚超星系团直径大概是 5.2 亿光年。在这一块儿,所有那些大的星系也就是组成超星系团「羽毛」的一根细线罢了。浩渺的宇宙黑黢黢的,可拉尼亚凯亚超星系团就跟水里轻柔的羽毛似的,一边闪耀着耀眼光芒,一边缓缓地动。

现在咱们觉得,在拉尼亚凯亚超星系团里,室女座超星系团、长蛇-半人马座超星系团还有孔雀-印地安超星系团是最大的那三个超星系团。每个超星系团里都涵盖了 300 到 500 个星系团跟星系群。

因为好多因素的作用,人类当下没办法看清拉尼亚凯亚超星系团的整体样子。观测宇宙时,由于暗物质、尘埃之类的影响,拉尼亚凯亚超星系团里存在好多咱们没法看到的地方。咱们现在所想象的拉尼亚凯亚超星系团没准只是它巨大规模的一小部分。要是把整个太阳系当成硬币那么大,那拉尼亚凯亚超星系团的体积说不定比地球还大呢。

拉尼亚凯亚这词是从夏威夷语来的,意思是「没边儿的天堂」。对渺小的人类来说,拉尼亚凯亚超星系团着实让咱感觉到没头儿。那咱又是咋观测到这么浩瀚又老远的星系的呢?

【人类观测宇宙的方法】

当下世界上观测本事最强的望远镜那就是咱国家自己搞出来的「天眼」——FAST 射电望远镜。这天眼在咱国家贵州的一片山林里呢,它最远能探测到 456 亿光年那么远。它那球面直径是 500 米,可比直径 100 米的精度高出十倍还多。

专家觉得,在接下来的二三十年里,天眼的观测本事会一直处在世界领先的水准。因为要避开其他方面对观测精度的影响,所以把天眼建在了咱国家贵州的山林里面。

不光是地面上,在太空里人类也有观测宇宙的设施。早在 1990 年的时候,NASA 就往太空发射了一个空间望远镜,那就是哈勃望远镜。因为哈勃望远镜在大气层外头,所以观测宇宙时不会因大气湍流让视野受影响,也不存在大气散射弄出背景光,这样观测到的画面就更清楚了。如今它也是人类天文学领域极为重要的一个仪表。